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Proyecto que implementa el uso de gaviones y terreno reforzado con el Sistema Terramesh

Bodega Arabarte

Giuseppe Bozza, Ingeniero Civil y Diego Garcia Gordo, Ingeniero de Caminos. Maccaferri Iberia

18/05/2020
En el paisaje bucólico de la Rioja Alavesa, un raro ejemplo de alta ingeniería geotécnica e integración paisajística. Se trata de un proyecto que implementa el uso de gaviones y terreno reforzado con el Sistema Terramesh. La atención constante al medio ambiente durante la fase de diseño y construcción hace de esta obra uno de los primeros ejemplos de economía circular en el mundo geotécnico.

Integración con el entorno

Arabarte se constituyó el 15 de abril de 1997 pero sus principios se remontan atrás en el tiempo, cuando sus antecesores, propietarios de viñedos en los mejores parajes de La Rioja Alavesa, se dedicaban sólo a la venta de uvas. Posteriormente empezaron la producción de vino en una pequeña bodega de Samaniego, muy cerca de la ubicación actual, vendiendo el mismo a bodegas de muy alto prestigio en los alrededores y dando así un mayor valor añadido al producto de sus viñedos. Más tarde, cinco de estas familias decidieron ir un paso más allá, no sólo criando las uvas y vinificándolas, sino comercializando el vino bajo el nombre Arabarte, combinación de las palabras 'Araba' (Álava, en vasco) y 'arte'. Arabarte significa por tanto 'el arte de hacer vino en la Rioja Alavesa'. Dada la gran acogida del mercado que recibieron se decide la construcción de una nueva bodega situada en el municipio de Villabuena de Álava.

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Bodega Arabarte implementa el uso de gaviones y terreno reforzado con el Sistema Terramesh.

En este entorno entre la falda de la sierra cantábrica y el cauce del río Ebro, es donde se encuentra la bodega Arabarte. Rodeados por sus viñedos, cuyas uvas se encuentran entre las más envidiadas del mundo, las obras de modernización y expansión tienen el propósito de hacer de la bodega un destino arquitectónico incluso antes que turístico.

La creciente demanda de producción y el desarrollo del turismo de vino y gastronómico llevaron a la propiedad a ampliar la estructura existente proporcionándole un área de degustación, un museo del vino y áreas al aire libre donde poder disfrutar del impresionante panorama de montañas y viñedos.

Concepto arquitectónico

Para poder integrar todas las diferentes fases y partes de la construcción, los técnicos decidieron utilizar un entorno BIM y para ello nuestra empresa puso a disposición de los proyectistas su biblioteca, cada vez mayor, de familias BIM para hacer una correcta modelación 3D. De esta manera, fue posible realizar un modelo preciso de la estructura, incluidos render y vídeo panorámico.

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Entorno de la bodega.

La idea central de los arquitectos que concibieron el proyecto fue aprovechar la posición elevada de la estructura original, aumentando la pendiente del talud en el perímetro para ganar terreno, mediante soluciones con un bajo impacto ambiental.

La prioridad tanto de la propiedad como de los diseñadores era de hecho mantener el paisaje lo más inalterado posible, de forma que la estructura se integrase fácilmente en el entorno natural.

La solución más adecuada para cumplir con estos requisitos era la ejecución de muros de contención de gaviones, uno de los productos estrella de nuestra empresa.

Los gaviones son elementos en forma de jaulas, conformados a partir de malla metálica de doble trenzado de alta resistencia a la tracción. Estos elementos se utilizan para la protección de terraplenes, para la construcción de obras de contención y tienen valor tanto estructural como paisajístico.

Los gaviones se rellenan en obra con piedra para crear una estructura flexible, permeable y monolítica, como muro de contención y estructuras de control de erosión. Este tipo de soluciones tienen diferentes beneficios:

La superficie exterior del muro puede revegetarse gracias a la permeabilidad de la malla hexagonal de doble trenzado. Se puede utilizar piedra del entorno para llenar los gaviones, evitando así utilizar piedras de canteras lejanas. La estructura puede absorber naturalmente las deformaciones del suelo, reduciendo así el impacto ambiental.

Además, el alambre de la malla lleva un recubrimiento de PVC que da a la malla una vida útil mayor de 120 años en un ambiente como el de la Península Ibérica. En resumen, le permite abordar el diseño a 360 grados: estabilidad, flexibilidad, estética, durabilidad, impacto ambiental.

Diseño del proyecto

La solución adoptada para la bodega de Arabarte está formada por dos tipos de sistemas. Muros de gravedad mediante gaviones en el caso de muros con alturas menores a 5 metros, y el Sistema Terramesh de suelo reforzado para muros de alturas mayores.

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Colocación de geomalla Paregrid.

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Fase de relleno de los gaviones.

Aunque la estructura de contención de tierras no era la parte más costosa de la obra, se realizó un cuidadoso análisis coste-beneficio. Por ello, bajo el asesoramiento de nuestros técnicos se diseñaron muros de gravedad que no superan los 5 metros de altura para que sea en todo momento una solución óptima.

Dado que los muros de gravedad usan su propio peso para contrarrestar el empuje del terreno, necesitan incrementar su tamaño conforme aumenta la altura del muro. Por lo tanto, para alturas superiores a 5 m, si no se dispone de suficiente espacio en la base o suficiente piedra cercana, una estructura de gaviones podría resultar inconveniente en comparación con otros sistemas. Por este motivo, en los casos donde la altura prevista del muro era elevada, se optó por soluciones más innovadoras.

La experiencia de la compañía en el campo de la ingeniería geotécnica dio a los arquitectos la oportunidad de implementar un nuevo sistema de terreno reforzado, llamado comercialmente Sistema Terramesh.

El Sistema Terramesh es un sistema modular con paramento vertical y estética de gavión utilizado como refuerzo del terreno. Se construye mediante unidades prefabricadas de malla de alambre hexagonal de doble trenzado y recubrimiento polimérico. El modelo estándar lleva una cola de refuerzo de 3 m de longitud, siendo la solución más adecuada para pequeños terraplenes.

Cuando es necesario aumentar la resistencia o la longitud de la geomalla de refuerzo, nuestra empresa ofrece una amplia gama de geomallas poliméricas que, gracias a la acción de los filamentos de poliéster que forman las bandas de las mallas, otorgan resistencias de hasta 1.600 kN/m. La durabilidad de estos elementos estructurales, el verdadero desafío de este tipo de solución, está garantizada por un recubrimiento polimérico probado en el laboratorio en cada fase de su producción. En este escenario la geomalla polimérica actúa como refuerzo principal mientras la cola de doble trenzado del Terramesh actúa como refuerzo secundario. Tanto el elemento Terramesh como el Paragrid, la geomalla de refuerzo, tienen certificación BBA y marcado CE que garantiza su calidad.

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El sistema Terramesh se adapta a la morfología del terreno.

La elección de las geomallas fue uno de los puntos clave de este proyecto, dado que la cimentación profunda de la estructura de hormigón limita la longitud de estas. Por lo tanto, se optó por una malla de resistencia media-alta.

Como se puede apreciar en la sección y en la imagen, se decidió emplear una geomalla tipo Paragrid de longitudes de hasta 12-15 m y resistencia entre 120-150 kN/m.

Las comprobaciones de seguridad se realizaron de acuerdo con la normativa europea, tanto para las estructuras de gaviones como para las estructuras de terreno reforzado, se realizaron mediante el software de verificación geotécnica Macstars. Este software implementa las formulaciones y los coeficientes de seguridad presentes en el Eurocódigo 7, el Eurocódigo de referencia para las obras de geotecnia, de acuerdo con las directivas presentes en el Anejo Nacional Español. Macstars es uno de los programas que tenemos disponible y permite verificar tanto la estabilidad global, importante para la definición de las geomallas en este caso, como las verificaciones locales y como muro de contención. El software, comprobado en numerosos casos reales, fue validado por la Universidad La Sapienza de Roma.

En síntesis, la solución final ha consistido en la implementación de un sistema combinado de gaviones en los muros de altura menor de 5 m, y terreno reforzado mediante Sistema Terramesh para mayores alturas. Con el objetivo de permitir la plantación de especies particulares de vides, se decidió recurrir a la construcción de bermas (retranqueos entre muros sucesivos) con un ancho entre 3-4 m, cada 4-5 metros de altitud. Estos nuevos espacios contribuyeron aún más a reducir el impacto medioambiental e integrar la obra en el contexto rural de la zona.

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Software de modelación geotécnica.

El problema que supone la infiltración de agua en el suelo del trasdós se resolvió mediante la colocación de un sistema de drenaje. El geocompuesto de Maccaferri para drenaje plano (GCD) MacDrain W se obtiene por termosoldadura contínua de un núcleo drenante de monofilamentos poliméricos extrudidos (GMA) unido a dos geotextiles no tejidos que pueden trabajar también como capa de separación o protección. Debido a su alta resistencia a las presiones verticales, de modo que conserva su forma y permite por tanto el paso del agua, el MacDrain representa la solución ideal para este tipo de aplicación. También se ha decidido, por razones de planificación urbana, ceder a la comunidad un espacio al aire libre en la parte final de la estructura, la así llamada zona de cesión. Para salvar la diferencia de altura entre la calle de acceso a la bodega y la zona de cesión, luego renombrada como Anfiteatro, se ha recurrido a escaleras de 50 cm de altura mediante gaviones de malla electrosoldada.

A pesar del clima y los agentes químicos presentes en el suelo, el sistema Gaviarq de Maccaferri, una solución de gaviones en malla electrosoldada con recubrimiento Galmac 4R una aleación especial de ZnAl, logra garantizar más de 50 años de vida útil en un entorno C3 como el de esta zona, evitando cualquier problema de erosión. La elegante solución, integrada en el paisaje y única en su tipo, permitirá en el futuro instalar bancos en la parte superior del gavión donde la gente pueda sentarse y aprovechar un panorama único.

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Gaviones. Montaje.

Criterios ambientales

Parte del relleno estructural se obtuvo a partir del enorme movimiento de tierras que la obra ha generado desde las áreas vecinas, y ha sido adecuadamente tratado y tamizado. Las caras de las jaulas tanto de los gaviones como del Sistema Terramesh han sido rellenadas con bolo de río, mientras que en la parte no vista de las jaulas se ha empleado reciclado de hormigón. Este constituye uno de los primeros ejemplos de economía circular en estructuras geotécnicas, donde un elemento estructural que ha llegado al final de su vida útil se recicla para actuar como relleno para la construcción de un muro de contención de tierra. Este concepto revolucionario puede conducir a ahorros significativos en el coste de futuros trabajos, además de ser decisivo en la lucha contra la contaminación ambiental, que afortunadamente está siendo cada vez un criterio arquitectónico más importante.

ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

Gaviones: Estructura con forma prismática rectangular compuesta por enrejado metálico de malla hexagonal de doble trenzado. El alambre utilizado en la producción de los gaviones es galvanizado reforzado Galmac 4R® (Zn90Al10). La malla es del tipo 8x10 con alambre de Ø = 2,70 mm. Dispone de marcado CE.

Sistema Terramesh: Sistema modular utilizado para aplicaciones de refuerzo de suelos como muros o taludes mecánicamente estabilizados. El Sistema Terramesh® está compuesto por enrejado metálico con mallas hexagonales de Triple Torsión del tipo 8x10 con galvanizado Galfan® (Zn95Al5) y revestido con P.V.C. Gris y Ø = 2,70/3,70 mm. Dispone de marcado CE para aplicaciones de refuerzo y aprobado por la BBA para cumplir el diseño realizado de acuerdo a la BS8006.

Paragrid: Estructuras planas constituidas por una matriz biaxial de bandas de compuestos geosintéticos. Las bandas están compuestas por un núcleo de filamentos de poliéster de alta tenacidad revestidos con una capa protectora de polietileno. Dicho geocompuesto tiene marcado CE para aplicaciones de refuerzo y aprobado por la BBA para cumplir el diseño realizado de acuerdo a la BS8006 para cumplir con las exigencias de la autoridad local.

Macdrain: Geocompuesto para drenaje plano (GCD) MacDrain W se obtiene por termosoldadura contínua de un núcleo drenante de monofilamentos poliméricos extrudidos (GMA) unido a dos geotextiles no tejidos que pueden trabajar también como capa de separación o protección. El núcleo drenante tridimensional tiene una configuración en ´W como canales longitudinales paralelos. Dicho geocompuesto cuenta con marcado CE.

Gaviarq: Gaviones para revestimientos arquitectónicos según EN 10223-8 especialmente concebidos para el revestimiento de muros de hormigón o de otros materiales. Proporciona gran calidad estética asociada al uso de la piedra, con una duración extraordinaria y gran facilidad de colocación. La rigidez de la malla proporciona un aspecto externo muy plano y lineal y el uso de tirantes permite eliminar cualquier abombamiento. Material con marca CE.

Los gaviones en malla electrosoldada se suministran mediante paneles sueltos, elaborados con malla elec-trosoldada, confeccionada con alambre galvanizado Galmac 4R (Zn90Al10 y unas adiciones de Lantano y Cerio). Según norma EN 10223-8 ´Alambre de acero y productos de alambre para cerramientos. Parte 8: Paneles de malla electrosoldada para gaviones´. Material con Marca CE

Empresas o entidades relacionadas

A. Bianchini Ingeniero, S.A.

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