Los gaviones consisten en cestas prismáticas de base rectangular cerrada hechas de malla de alambre galvanizado y recubierto de PVC y reforzadas con el mismo alambre. Una vez armadas la jaulas a pie de obra, son rellenada con rocas.
Los gaviones, convenientemente colocados y enlazados, constituyen la fábrica de gaviones que es empleada en ingeniería para construir obras de sostenimiento o defensa. Los ingenieros europeos del siglo XVI ya empleaban unas cestas de mimbre rellenas de tierra, que llamaron gabbioni (jaulas grandes), para fortificar los emplazamientos militares y reforzar las orillas de los ríos.
La jaula metálica de un gavión está confeccionada con alambre galvanizado y lista para ser rellena con piedra u otros mampuestos de forma homogénea. Las caras de la jaula son tensadas y unidas entre sí con alambre para así trabajar de forma monolítica como estructura de contenido o protección.
Dimensiones de los gaviones
Un gavión queda definido por las dimensiones de la jaula metálica (largo, ancho, alto), el tamaño de su malla y el diámetro del alambre que la forma.
Las mallas de los gaviones, en general, tienen la forma de hexágono enlazado con triple torsión para una mayor resistencia y están formadas por alambres de acero galvanizado para protegerlas frente a la corrosión.
Piedras para el relleno de gaviones
La piedra a emplear en el relleno de gaviones será natural o procedente de machaqueo, sin agentes de tipo corrosivo y resistente a la acción del agua y de la intemperie.
Las piedras serán de forma regular y tendrán tamaños comprendidos entre 10 y 20 cm), debiendo estar el material razonablemente graduado entre ambos límites. Cuando se proceda al relleno de las celdas se han de colocar las piedras de mayor tamaño en los paramentos o caras vistas de forma que quede el menor volumen posible de huecos.
Tipos de gaviones
Existen varios tipos de gaviones: metálicos, tipo saco, de tierra armada, tipo caja y tipo colchón.
Los gaviones tipo caja y tipo colchón son los más empleados en obras de ingeniería civil por su adptación a cualquier ambiente y lugar de difícil acceso. Los gaviones tipo caja son aquellos cuya altura varía entre 0,5 y 1 metro. Un gavión tipo colchón (o gavión de recubrimiento) tiene una altura que no supera los 30 cm.
Muros de gaviones
Los muros de gaviones (gabbions) están constituidos por la superposición de cajas de forma prismática rectangular, construidas con una malla metálica de celdas hexagonales (de Doble o Triple Torsión) y rellenas con rocas de pequeño tamaño.
Los muros de gavión son muros de gravedad que, en algunos casos, consituyen una solución alternativa a los muros de hormigón ciclópeo, los muros de hormigón en masa o los muros de piedra cementada en arreglos horizontales que encontramos en antiguas carreteras de principios del siglo XX.
Antes de ser empleados en la construcción de estructuras de contención y sostenimiento en obras de carretera, los muros de gaviones eran utilizados, junto con los muros de escollera, en obras de defensa de márgenes y encauzamiento de ríos.
Estos muros son estructuras de gran resistencia y flexibilidad que se adaptan bien a los asientos deferenciales y movimientos del terreno sin perder su eficacia ni fracturarse. Estas estructuras, además, se integran fácilmente en el paisaje ya que permiten el desarrollo de vegetación en los huecos rellenos de tierra, reduciendo así su impacto medioambiental.
El desarrollo de aleaciones metálicas más durables y resistentes a las condiciones ambientales y el empleo de materiales como el plástico y el prolipropileno de alta densidad ha provocado un notable avance en la tecnología de los muros de gaviones.
Aplicaciones de los Gaviones
Desde hace años, el Servicio de Recursos, Fomento y Aprovechamiento de Aguas (AGLW) del Departamento de Agricultura de la FAO está promoviendo la tecnología de los gaviones para proyectos hidráulicos, para ser empleados como bloques de construcción en estructuras hidráulicas de bajo costo y larga duración en los países en vías de desarrollo.
Defensa ribereña con gaviones
Los gaviones tienen aplicación en la protección de las riberas de los ríos ante las grandes avenidas de agua.
Existen dos tipos de obras fluviales para la corrección de cauces según su posición: las defensas ribereñas (longitudinales o reflectoras) y las obras transversales (diques).
Las obras de protección de márgenes son obras de defensa ribereña que tienen como objetivo reducir el fenómeno torrencial e impedir la erosión en los tramos donde la excesiva velocidad del agua ocasiona graves erosiones en los márgenes.
Los espigones son obras longitudinales consistentes en estructuras de contención formadas por gaviones empleadas en ingeniería fluvial con la misión principal de corregir, centralizar, desviar y defender la estabilidad de los márgenes de los ríos sujetos a la erosión.
El fenómeno torrencial se caracteriza por crecidas violentas y repentinas y la existencia de caudales sólidos (tanto en forma de suspensiones como de acarreos). Reforzando o consolidando los márgenes inestables mediante actuaciones localizadas se evita la incorporación de materiales a la corriente del curso.
El diseño de obras de defensa ribereña se enmarca dentro de la restauración hidrológico-forestal y es una de las tecnologías disponibles para la lucha contra la desertificación.
En civilgeeks puedes descargar un expediente de la construcción de una defensa ribereña con gaviones para evitar las pérdidas de terreno erosionadas por las grandes avenidas de agua en épocas de lluvia.
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| Gaviones – David Anstiss |
Presas de gaviones
Las presas de gaviones son pequeñas barreras construidas con una serie de cestas de gaviones unidas entre sí para formar una unidad flexible que actúa para ralentizar el flujo de agua en zanjas de drenaje o canales de escorrentía de aguas pluviales.
Se usan comúnmente con pendientes moderadas de hasta 10% y ubicadas en serie con un espaciamiento típico de 20 -100 metros. Estas presas se construyen directamente a través del canal en forma de dique recto o en forma de media luna con su extremo abierto aguas arriba (lo que permite un vertedero más largo y, al mismo tiempo, ancla y protege los extremos de la presa). Un desplazamiento equivalente a aproximadamente un sexto del ancho del barranco en el sitio de la presa generalmente proporcionará suficiente curvatura.
Las cestas de gaviones deben estar firmemente conectadas a una fila de postes colocados a lo largo de la curva de la presa a intervalos de aproximadamente 1 metro. Deben colocarse de modo que dejen espacio para la parte central del aliviadero.
Más info:
Manual de diseño de gaviones por la Universidad Nacional Autónoma de México
Diseño de muros de gaviones
Los muros de gaviones son muros de gravedad, ya que su estabilidad se debe fundamentalmente a su propio peso. La función principal de estos muros es la de soportar el empuje activo del terreno, ya que su flexibilidad permite que se den las deformaciones necesarias para esta condición.
Tradicionalmente, el diseño de muros de gaviones debe contemplar tres condiciones básicas de estabilidad: al vuelco, al deslizamiento y al hundimiento. Las técnicas más modernas de muros de gaviones armados combinan las tecnologías de la tierra armada y de los gaviones clásicos, dando como resultado los muros de suelo reforzado (sistema Terramesh).
Los muros de gaviones armados se emplean para el sostenimiento y estabilización de taludes, para la reconstrucción de laderas y para controlar la erosión en pendientes.
Al poder ser atravesados por el agua, estos muros son estructuras drenantes que no acumulan presiones hidrostáticas, aliviando las grandes tensiones que se acumulan en el trasdón de los muros tradicionales. Es por esto que los muros de gaviones pueden apoyarse incluso bajo el nivel freático.
No obstante, no deben existir elementos que permitan la acumulación de agua tras el muro, lo que produciría un aumento de los empujes.
El espesor de los muros de gravedad aumenta en proporción con la altura. Por este motivo, la altura de los muros de gaviones no suele superar los 6 metros ya que para mayores alturas representan una solución antieconómica.
Cálculo de muro de gaviones
El programa GawacWin®, de la empresa Maccaferri, es un software para la verificación de la estabilidad de muros de contención de gaviones en una amplia variedad de situaciones. En el cálculo se emplean los métodos de Equilibrio Limite, Rankine, Meyerhof y Bishop, basándose en el informe técnico «Analise e Dimensionamento de Muros em Gabiões», del Prof. Dr. Ing. Pérsio Leister de Almeida Barros. Aquí dispones de una Guía para la realización de proyectos con GawacWin®
Más info:
Tipología de muros de carretera – Dirección General de Carreteras. Ministerio de Fomento.
