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Los gaviones de malla son módulos que permiten confinar piedras para construir diferentes tipos de estructuras. Entre otros usos, destacan los muros de contención, las escaleras disipadoras para controlar flujo hidráulico, los muros alcancía para control de caídos en taludes, aplicaciones para paisajismo, presas y diques, así como espigones. Estas soluciones geotécnicas destacan no solo por su versatilidad en el ámbito de la ingeniería civil y la arquitectura, pero también por favorecer la revegetación.

¿Qué significa la palabra gavión?

Los gaviones son cajas de malla de acero doble torsión rellenas con piedra. La palabra gavión como tal tiene su origen en Italia. El vocablo original gabbione significa jaula.  La implementación de estas soluciones data de finales del siglo XIX, cuando el acomodo de rocas dentro de sacos sirvió para contener las márgenes del Río Reno. 

Desde entonces, la tecnología de los gaviones ha evolucionado gracias a la aplicación de diversos tipos de pruebas y estudios en torno a ello. Los resultados exitosos, no solo obtenidos en laboratorios sino en casos reales, les han ido colocando cada vez más como soluciones confiables, duraderas y sustentables.   

¿Cuántos tipos de gaviones hay?

Hay tres tipos principales de gaviones. Desde sus primeros usos en Italia hasta el día de hoy, los gaviones han sido adaptados de diferentes maneras, según las exigencias de las obras civiles y los entornos donde se encuentran. Todos ellos, sin embargo, tienen la malla de acero doble torsión como elemento estructural común.  

Gavión tipo saco 

• Tienen forma cilíndrica y están hechos con una malla de acero doble torsión tejida en una sola pieza. 

• Los gaviones son flexibles, permeables y e izadas con maquinaria, lo que facilita su instalación en zonas de difícil acceso. 

Gavión tipo colchón 

• El diseño de estos módulos de malla metálica está pensado para la protección contra la erosión en cuerpos de agua como ríos y canales. 

• Particularmente, el Colchón Reno® de Maccaferri cumple evaluaciones de la Universidad Estatal de Colorado, cuyos resultados indican una eficiencia del 73 % frente a esfuerzos de cizallamiento elevados (supera a la escollera tradicional). 

Gaviones caja 

• Son estructuras prismáticas, generalmente de 2 m de largo, 1 m de ancho y 1 m de alto, aunque sus dimensiones pueden variar según las especificaciones de los proyectos.  

• La malla de acero utilizada para este tipo de gaviones suele tener un diamante con abertura de 8 x 10 cm. Así, cumple la norma mexicana 085-CANACERO-2020. 

Llenado del Colchón Reno en Camino Potrero Veracruz

Relleno de gaviones

Colocación de gavión saco en Río Pantepec de Veracruz

Componentes claves de un gavión

El desempeño de los gaviones depende directamente de tres elementos claves que están directamente relacionados con su malla de acero como elemento confinante:

• La malla de acero doble torsión es fabricada con alambre de acero galvanizado resistente y entrelazada mediante una torsión doble. También suele ser conocida como triple torsión porque visualmente parece tener 3 nudos.  

• El revestimiento, ya sea galvanizado o polimérico, determina el desempeño de los gaviones porque les protege contra la corrosión, lo que resulta esencial en ambientes húmedos o salinos.  

• El relleno con roca usualmente es extraído del sitio de la obra. Contribuye a dar peso y estabilidad a los sistemas de contención con gaviones, al mismo tiempo que facilita su drenaje.  

La calidad de estos componentes incide directamente en la durabilidad de los gaviones, incluso en entornos altamente agresivos. En conjunto, son sometidos a análisis numéricos y pruebas experimentales. La finalidad es evaluar de manera precisa el comportamiento de sus materiales. Aquí te compartimos los criterios observados por el ingeniero experto Petrucio Santos Junior, mismos que abordó en el web talk ¿Realmente todos los gaviones ofrecen el mismo desempeño? 

¿Por qué se usa la malla de acero doble torsión para los gaviones? 

La malla de acero tejida en doble torsión para los gaviones tiene la capacidad de mantener la integridad de la estructura, incluso, en caso de daño parcial. Este tipo de tejido metálico conecta los alambres mediante un patrón que actúa como un efecto de nudo, por lo que, si uno de los alambres se rompe, las tensiones se redistribuyen hacia los puntos cercanos. Gracias a ello, se evitan fallos estructurales mayores.  

La malla de acero se fabrica con alambre de bajo contenido de carbono, el cual integra también un recubrimiento anticorrosivo, que puede ser metálico o polimérico. La finalidad de esto último es garantizar una mayor durabilidad en condiciones ambientales exigentes como los climas tropicales.  

¿Cuál es la norma para los gaviones?

En México, Canacero es la instancia encargada de validar la calidad de la malla de acero doble torsión de los gaviones. Sin embargo, las primeras investigaciones formales sobre el comportamiento estructural de los gaviones se realizaron en Italia durante la década de 1980. Estas pruebas pioneras sentaron las bases para el desarrollo de métodos de diseño y normativas técnicas aplicables.  

Ahora bien, es importante señalar que no existe una normativa internacional que regule el comportamiento completo del gavión como estructura, sino que las especificaciones se enfocan en las propiedades del material de la malla metálica. Por ello, los análisis deben extenderse a una evaluación detallada del tipo de roca empleada como relleno, así como de su acomodo dentro de las cestas. 

A pesar de dicho escenario, la Norma Mexicana NMX-B-085-CANACERO-2020 establece las especificaciones técnicas que deben cumplir los gaviones y colchones fabricados con malla de acero hexagonal de doble torsión. Así que, cuando un gavión está apegado a dicha norma, puedes tener la confianza de que cumplen los criterios para su uso en obras civiles y de infraestructura, lo que garantiza su desempeño y seguridad en condiciones exigentes.  

• Dimensiones y tolerancias de la malla metálica, así como de los alambres. 

• Propiedades mecánicas de los materiales utilizados. 

• Requisitos de recubrimiento para garantizar la durabilidad frente a la corrosión. 

• Métodos de prueba para verificar la conformidad con las especificaciones establecidas. 

¿Qué tanto resisten los gaviones?

La durabilidad de los gaviones está respaldada por pruebas orientadas a observar su resistencia y comportamiento al integrarse con la naturaleza. En obras que utilizan gaviones como muros de contención, por ejemplo, se contemplan diversos análisis estructurales para garantizar su estabilidad. Entre ellos se encuentran: estabilidad global, falla de fundación, deslizamiento, vuelco y estabilidad interna.  

El último, en particular, considera el comportamiento de la estructura a largo plazo, como la posible formación de una “panza” en la fachada. En ese sentido, para simplificar los estudios mecánicos, estos se suelen agrupar en tres tipos básicos de análisis: 

• Presión actuante, relacionada principalmente con el peso y tipo de material de relleno. 

• Deformación admisible, que se refleja en la apariencia del muro de gaviones. 

• Ruptura (aunque este es un fenómeno poco común en estructuras correctamente diseñadas mediante herramientas como el software Gawac 3.0). 

Las pruebas físicas y numéricas que validan el desempeño de los gaviones

• Pruebas de compresión: para evaluar estos factores, los gaviones de Maccaferri, por ejemplo, han superado ensayos de compresión con cargas de hasta 50 toneladas por metro cuadrado durante una hora. Estas pruebas tienen el objetivo de observar el punto de falla y las deformaciones. Como ensayos físicos son complementados con simulaciones numéricas en computadora con el fin de analizar detalladamente la interacción entre las piedras y la malla de acero. 

• Punzonamiento: esta prueba es crucial porque busca medir el efecto membrana de la malla de acero doble torsión. Dicho efecto describe la capacidad de la malla para seguir soportando cargas más allá de su punto crítico inicial, debido a la redistribución de las tensiones a través de su superficie. Los resultados de este tipo de pruebas han mostrado consistentemente que, en lugar de fallar de forma abrupta, la malla metálica de los gaviones de Maccaferri continúa resistiendo, gracias a su diseño flexible que presenta una elevada fuerza de tracción. 

• Tensión de tracción: otros resultados sobre el comportamiento mecánico de los gaviones son obtenidos mediante ecuaciones para determinar la tensión de tracción en las dos direcciones de la malla de acero doble torsión. Esto abarca un análisis para observar el desplazamiento máximo en función de la presión horizontal y la fuerza de tracción en la malla.  

¿Cómo llenar los gaviones?

Para rellenar correctamente una estructura de gavión, es fundamental seleccionar piedras naturales de alta densidad y con buena resistencia mecánica, baja absorción de agua. Se recomienda usar materiales como basalto, granito, caliza compacta o guijarros de río. Además, las rocas deben tener un tamaño entre 10 y 20 cm, o ser al menos 2.5 veces más grandes que la abertura de la malla.

Finalmente, considera que es indispensable evitar materiales finos y limitar la tierra o arcilla al 5 % del peso del relleno. Finalmente, se deben utilizar alambres de refuerzo y revisar el nivel antes de cerrar el módulo para mantener su forma y estabilidad. Conoce el proceso completo en ¿Qué piedra se usa para el relleno de gaviones? 

Malla de acero de los gaviones

Escalera disipadora con gaviones_Maccaferri México

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