Revista IC Enero 2015 by Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Espacio del lector

Dirección general Ascensión Medina Nieves Consejo editorial del CICM Presidente

Víctor Ortiz Ensástegui

Este espacio está reservado para nuestros lectores. Para nosotros es muy importante conocer sus opiniones y sugerencias sobre el contenido de la revista. Para que pueda considerarse su publicación, el mensaje no debe exceder los 900 caracteres.

sumario FOTO: ICA

Número 549, enero de 2015

MENSAJE DEL PRESIDENTE

DIÁLOGO / SALUD, EDUCACIÓN Y TRANSPORTE, RUBROS PRIORITARIOS / ÉDGAR O. TUNGÜÍ RODRÍGUEZ

AEROPUERTOS / LA PRIVATIZACIÓN DEL GRUPO AEROPORTUARIO DEL SURESTE / DEMETRIO GALÍNDEZ LÓPEZ

Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera Consejeros

Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Óscar de Buen Richkarday Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Andrés Moreno y Fernández Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Jorge Serra Moreno Édgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Óscar Valle Molina Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación editorial José Manuel Salvador García Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra

/ REFORMAS CONSTITUCIONALES Y UN NUEVO MODELO 15 GREMIO ORGANIZATIVO / JOSÉ HUMBERTO AGUILAR ALCÉRRECA

DE PORTADA: HIDRÁULICA / TÚNEL 20 TEMA EMISOR ORIENTE. MODELO DE FUNCIONAMIENTO HIDROGEOLÓGICO Y MODELO GEOTÉCNICO ASOCIADOS AL TRAZO DE EXCAVACIÓN / RAFAEL B. CARMONA PAREDES Y COLS.

DE LA INFRAESTRUCTURA 26 CONSERVACIÓN / CENTRO CULTURAL Y DE CONVENCIONES BICENTENARIO, DURANGO / LUIS F. CASTRELLÓN TERÁN

/ SIM: UNA NUEVA MAMPOSTERÍA SISMORRESIS31 MATERIALES TENTE / YURI Z. TOTOEV Y JUAN JOSÉ PÉREZ-GAVILÁN ESCALANTE

36 40

OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA CIVIL / RUEDA DE FALKIRK, UNA ESCULTURA DINÁMICA

CULTURA / LIBRO EL HOMBRE QUE CALCULABA / MALBA TAHAN AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

Coordinación de diseño Marco Antonio Cárdenas Méndez Diseño Diego Meza Segura Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección operativa Alicia Martínez Bravo Administración y distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS comunicación +52 (55) 55 13 17 25

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXV, número 549, Enero de 2015, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, Colonia Parques del Pedregal, Delegación Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 31 de diciembre de 2014, con un tiraje de 4,000 ejemplares. Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. Circulación certificada por el Instituto Verificador de Medios, registro

110/20.

Registro en el Padrón Nacional de Medios Certificados de la Secretaría de Gobernación. Para todo asunto relacionado con la revista, dirigirse a ic@heliosmx.org Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625. Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.

Mensaje del presidente

Nuevo año, nuevos retos

ste 2015 que comienza será de grandes retos para nuestro país en general, y para nuestro gremio en particular. Empezamos este año con grandes anhelos para que México retome el empuje que esperábamos

se consolidara en 2014.

XXXV CONSEJO DIRECTIVO Presidente Víctor Ortiz Ensástegui Vicepresidentes Felipe Ignacio Arreguín Cortés J. Jesús Campos López Salvador Fernández Ayala Fernando Gutiérrez Ochoa Ascensión Medina Nieves

Para este año 2015 se tienen grandes expectativas por los nuevos proyectos que nos hemos planteado como país. Debe ser un año en el que se impulse la infraestructura nacional y se detone el Plan Nacional de Infraestructura presentado el año pasado, lo cual fortalecerá la actividad económica y traerá beneficios directos a nuestro gremio, al afianzar nuestras fuentes de trabajo desde cada

Jorge Serra Moreno Edgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Alejandro Vázquez Vera Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala

una de las trincheras donde los ingenieros civiles desarrollamos nuestra actividad

Primer secretario suplente

profesional. Por ello será esencial participar activamente como gremio en este

Carlos Alberto López Sabido

desarrollo, e igualmente importantes serán los aportes que pueda ofrecer el

Segundo secretario propietario

CICM, en su papel de órgano consultor del Estado mexicano, para que se logre

Óscar Enrique Martínez Jurado

detonar la infraestructura, por lo cual consolidaremos con el Estado mexicano las relaciones que hemos venido construyendo desde 2014, al tiempo que desarrollaremos varias acciones de corto y largo plazo que fortalezcan nuestro gremio. Estoy convencido de que las medidas al interior de nuestro colegio, alineadas

Segundo secretario suplente Mario Olguín Azpeitia Tesorero Jorge Oracio Elizalde Topete

con la iniciativa que les envié para responsabilizarnos de nuestra ingeniería civil –a la cual estamos incorporando las aportaciones que nos hicieron llegar para

Subtesorero Luis Rojas Nieto

enriquecerla y complementarla–, nos darán buenos cimientos para posicionar y consolidar nuestro gremio en beneficio de la sociedad y de México. Por otra parte, hacia finales de este año tendremos los resultados del taller de prospectiva, con lo cual podremos ajustar estas iniciativas para poseer una visión clara de largo plazo y establecer acciones firmes para dirigir nuestros

Consejeros José Cruz Alférez Ortega Enrique Baena Ordaz Celerino Cruz García Salvador Fernández del Castillo Flores Benjamín Granados Domínguez

esfuerzos como gremio hacia nuestra imagen objetivo, siempre teniendo en

Mauricio Jessurun Solomou

mente el fortalecimiento de nuestra ingeniería civil.

Pisis Marcela Luna Lira

En lo personal, deseo que los objetivos y metas que se planteen para este año que comienza se logren a lo largo de él, y espero que dentro de ellos se encuentre seguir apoyando a nuestro colegio como lo han venido haciendo. Sin lugar a dudas, su apoyo será la fuerza que dará vida a estas iniciativas que desarrollaremos a lo largo del año para el beneficio de México.

Federico Martínez Salas Carlos de la Mora Navarrete Andrés Moreno y Fernández Simón Nissan Rovero Regino del Pozo Calvete Bernardo Quintana Kawage Alfonso Ramírez Lavín César Octavio Ramos Valdez José Arturo Zárate Martínez

Víctor Ortiz Ensástegui XXXV Consejo Directivo

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DIÁLOGO

Salud, educación y transporte, rubros prioritarios

ÉDGAR OSWALDO TUNGÜÍ RODRÍGUEZ Ingeniero civil. Desde hace 14 años ha desempeñado diversos puestos en la Secretaría de Obras y Servicios del Gobierno del Distrito Federal. Desde 2013 es director general de Obras Públicas del DF, responsable de las ampliaciones del Sistema de Transporte Colectivo Metro. Catedrático de la Facultad de Ingeniería de la Universidad La Salle. Vicepresidente de Relaciones Gremiales del CICM.

Daniel N. Moser (DNM): ¿Dónde se ubica la Dirección General de Obras Públicas (DGOP) dentro de la Secretaría de Obras y Servicios (Sobse) del gobierno del DF y cuáles son sus incumbencias específicas? Édgar O. Tungüí Rodríguez (EOTR): La DGOP básicamente se encarga de las obras de edificación del sector salud y del educativo; damos mantenimiento a la infraestructura vial primaria en temas de puentes vehiculares y peatonales (la red como carpeta asfáltica no depende de nosotros). Desde agosto de 2013 también Los puentes peatonales son algunas de las obras a nuestro cargo. tenemos la atribución de planear, proyectar, construir y supervisar las obras de ampliación a través de esa dirección general, que consiste en la de la red del Transporte Colectivo Metro. construcción del puente de la avenida Té y el puente de Tezontle, los cuales ya fueron inaugurados hace unos DNM: ¿El metrobús no? días, y en el mantenimiento durante 12 años de todo el EOTR: Hubo una modificación al Reglamento Interior de Circuito Interior. la Administración Pública del DF en la que ya le otorgan a la Sobse, a través de la DGOP, la facultad de construir DNM: ¿Las obras del Circuito Interior quedaron en el el metro; en el metrobús desde luego que también teárea de la Dirección General de Proyectos Especiales? nemos atribución, sin embargo, en la actualidad éste lo EOTR: Sí. construye la Dirección General de Proyectos Especiales, que fue creada originalmente para el tema de proyectos DNM: Si bien está fuera de este organigrama de la Sode prestación de servicios (PPS), para proyectos muy bse, otra entidad del gobierno de la ciudad con la que específicos de la ciudad como el de las obras del Circuito están ustedes relacionados –le agradeceré que nos Interior, que fue el primer PPS que manejó el gobierno refiera de qué manera– es la Agencia de Gestión Urbana, de la ciudad y con el cual se cambió toda la superficie que no tiene mucho tiempo de haber sido creada. de rodamiento por concreto hidráulico y se construyeron EOTR: Sí. La Agencia de Gestión Urbana se creó con cinco puentes. Actualmente tenemos un segundo PPS esta administración, y la idea es tener una entidad que

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FOTO: DGOP

La Dirección General de Obras Públicas tiene a su cargo la responsabilidad de la construcción de infraestructura para rubros estratégicos. Hospitales, escuelas y la ampliación de la línea 12 del metro son algunas de las obras más importantes en las que estamos trabajando.

Salud, educación y transporte, rubros prioritarios

Damos mantenimiento a la infraestructura vial primaria en puentes vehiculares.

uuNosotros (la DGOP) tenemos la atribución, la facultad y la capacidad para proyectar, hacer los estudios preliminares, hacer el proyecto ejecutivo, construir la obra y supervisarla. Ya sea que veamos un proyecto integral o un proyecto a precios unitarios, nosotros podemos hacer desde los estudios preliminares hasta la entrega de la obra totalmente equipada. ayude y coordine a todas las dependencias involucradas con las obras públicas o con la prestación de servicios en la ciudad, de tal manera que podamos tener una intervención ordenada y planificada. ¿Qué sucedía? Pues que de pronto llegaba la Sobse a través de alguna de sus direcciones generales y pavimentaba una vialidad, y a la semana llegaba el Sistema de Aguas o alguna empresa de televisión por cable o de gas natural, o la CFE, y se rompía el pavimento recién colocado. Entonces la idea es que a través de la Agencia de Gestión Urbana se puedan ir concentrando todos estos programas de obra de todas las grandes dependencias que intervienen en el suelo y subsuelo de la ciudad de forma que se pueda trabajar ordenada y planificadamente. DNM: Señaló en general las incumbencias de su dirección; ¿se ocupan de la supervisión solamente, del diseño, de la planeación, de las cuestiones técnicas, operativas, logísticas de la construcción? EOTR: Nosotros tenemos la atribución, la facultad y la capacidad para proyectar, hacer los estudios preliminares, hacer el proyecto ejecutivo, construir la obra y supervisarla. Ya sea que veamos un proyecto integral o un proyecto a precios unitarios, nosotros podemos hacer desde los estudios preliminares hasta la entrega de la obra totalmente equipada.

DNM: Desde hace varias décadas los ingenieros civiles reclaman que han ido perdiendo posiciones en cargos de su incumbencia directa. En el sector privado, pero especialmente en el público, han ido dejando de ocupar posiciones estratégicas en donde se toman las decisiones no sólo políticas, sino también profesionales. ¿Cuál es su experiencia en el área de su responsabilidad? EOTR: En la DGOP el director general es un ingeniero civil; los cinco directores de área son ingenieros civiles; en el resto del organigrama existe una gran cantidad de ingenieros civiles, pero también arquitectos. Creo que no todo lo podemos hacer los ingenieros civiles. DNM: Claro, pero en lo que les atañe... EOTR: En lo que incumbe por lo menos a la dirección general que está ahora a mi cargo, sí he buscado que un ingeniero civil esté al frente de cada área. DNM: ¿Cuáles son las áreas específicas de segundo nivel, digamos, después de la dirección? EOTR: Las subdirecciones de área, las jefaturas de departamento y después los líderes de proyecto. DNM: Pero ¿cuáles son esas direcciones y subdirecciones?

FOTO:DGOP

DNM:¿Es construir o es subcontratar a empresas privadas? EOTR: Todo lo contratamos a través de los procedimientos que marca la Ley de Obras Públicas, dígase licitación pública, invitación restringida o adjudicación directa. Por administración no hacemos nada, es decir, con personal propio nosotros lo único que llegamos a hacer son las supervisiones, pero la obra como tal, no.

En la Agencia de Gestión Urbana se concentran los programas de obra.

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Salud, educación y transporte, rubros prioritarios

EOTR: Hay tres direcciones de construcción, una de licitaciones y una de construcción y obra civil para el metro. Esos cinco directores son ingenieros civiles, como le comentaba, y después cada uno tiene subdirectores de obra, de construcción. DNM:¿Y también son ingenieros civiles? EOTR: La mayoría lo son.

uuYo agruparía las obras importantes de la DGOP en tres grandes rubros: salud, educación y transporte. En este momento trabajamos en el proyecto ejecutivo para la ampliación de la línea 12 del metro, que se estaría iniciando a principios de 2015, y estamos coordinados con la SCT en los estudios preliminares para la ampliación de las líneas del metro 4, 9 y A. El segundo rubro involucra al sector educativo. Trabajamos en la construcción de tres preparatorias, una en Álvaro Obregón, una en Iztapalapa y otra en la delegación Venustiano Carranza, y al mismo tiempo participamos, como parte del programa Escuela Digna, dando mantenimiento a 40 escuelas de nivel básico, es decir, primarias y secundarias. No solamente nos estamos metiendo a pintar las escuelas, también buscamos aquellas que tengan alguna deficiencia estructural, ya sea derivada de los años que llevan construidas o por causa de algún sismo –sobre todo el sismo del 20 de marzo de 2012. Incluso dentro de este programa hemos demolido edificios completos y los estamos reconstruyendo. El tercer rubro de obras relevantes es el que tiene que ver con el transporte. En este momento estamos trabajando en el proyecto ejecutivo para la ampliación de

FOTO:DGOP

DNM:¿Cuáles son las obras más importantes que le ha tocado dirigir y cuáles las que están en camino? EOTR: En este momento yo agruparía las obras importantes de la DGOP en tres grandes rubros. Por un lado el sector salud. Estamos construyendo la segunda etapa del Hospital General de Iztapalapa, que es una obra de mucha importancia porque prácticamente se está duplicando la capacidad de hospitalización actual de ese centro. Además, estamos construyendo la primera clínica de atención especializada en VIH de América Latina, que también se ubica en la delegación Iztapalapa y que atenderá exclusivamente a pacientes con este padecimiento. ¿Cuál es la idea? Que todos los servicios médicos que requieren este tipo de pacientes los encuentren en una sola instalación; que no los traigan deambulando de hospital en hospital. Estamos construyendo el primer hospital veterinario público, que también está en Iztapalapa, y al mismo tiempo estamos por iniciar la remodelación de cerca de seis centros de salud. Trabajamos en la construcción de preparatorias y damos mantenimiento a escuelas de nivel básico.

la línea 12 del metro, que se estaría iniciando a principios de 2015, y estamos coordinados con la SCT (porque se cuenta con recursos otorgados por la federación) en los estudios preliminares para la ampliación de las líneas del metro 4, 9 y A. DNM: ¿Qué es realmente lo que le compete a la ingeniería civil en los problemas que mantienen detenida gran parte de la línea 12 del metro? EOTR: A nosotros nos tocó involucrarnos en el problema de la línea 12 a partir del 7 de abril del 2014, en el momento en que el Jefe de Gobierno publicó un acuerdo alegatorio en el cual ordenaba al secretario de Obras y Servicios hacer lo necesario para diagnosticar y poner en marcha nuevamente la línea. En ese momento la DGOP, dado que es la dirección general que tiene atribuciones para proyectar, supervisar y ampliar líneas, se involucró en el tema. Yo le puedo decir que en lo que tiene que ver con la obra civil como tal –estructuras, mecánica de suelos– no hay ningún problema. Esto no lo decimos nosotros, lo dicen los reportes de SYSTRA, la empresa francesa contratada para realizar el diagnóstico; lo dijeron los estudios del Instituto de Ingeniería de la UNAM, en los cuales se reporta que la estructura no presenta ningún riesgo.

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Salud, educación y transporte, rubros prioritarios

DNM: Un problema que se ha reportado en distintas obras es que por las prisas de inaugurarlas se empiezan a construir sin haberse cumplido rigurosamente los procesos previos de estudios preliminares, diseño, proyecto ejecutivo… ¿Qué experiencia tiene al respecto? EOTR: Específicamente en el caso de la ampliación de la línea 12 En el primer PPS de las obras del Circuito Interior se construyeron cinco puentes. del metro, que es la obra más granuuEn el caso de la ampliación de la línea 12 del de en la que estamos comprometidos, la instrucción metro, prácticamente todo el año 2014 nos dedidel Jefe de Gobierno fue muy clara: mientras no se tenga el proyecto ejecutivo, no se inicia la obra ni camos a trabajar en el proyecto para poder tener el concurso. Entonces, prácticamente todo el año los estudios completos y el proyecto ejecutivo a un 2014 nos dedicamos a trabajar en el proyecto para nivel tal que no nos obligue a hacer mayores campoder tener los estudios completos y el proyecbios en el proceso, y digo mayores cambios porto ejecutivo a un nivel tal que no nos obligue a hacer maque toda obra en el camino va encontrando alguna yores cambios en el proceso, y digo mayores cambios dificultad. Los cambios deben ser mínimos. porque toda obra en el camino va encontrando alguna dificultad. Los cambios deben ser mínimos. EOTR: Desde que fui director de Infraestructura Vial DNM: Bien. ¿Qué relaciones tienen con las instituciones siempre procuré que jóvenes, tanto del IPN como de la académicas de investigación? UNAM o de cualquier universidad, que quisieran hacer EOTR: Tenemos una relación muy cercana con el Instisu servicio social con nosotros, se incorporaran a la tuto de Ingeniería de la UNAM y con el Instituto PolitécDGOP; de hecho, muchos de ellos trabajan actualmennico Nacional, que sobre todo en el tema de la línea 12 te con nosotros, algunos como jefes de unidad deparhan estado muy cerca de nosotros. El IPN nos ayudó tamental, otros como subdirectores. Pero la DGOP en mucho por medio de la Escuela Superior de Ingeniería particular siempre ha sido un gran semillero que capta Química e Industrias Extractivas (ESIQIE) y la Escuela gente de servicio social y forma ingenieros; es una Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) en característica de esta dirección que cuidamos mucho todo lo referente a los temas metalúrgicos de las vías y y esperamos no perder: seguir formando profesionales las ruedas, así como a los sistemas electromecánicos. y darles las facilidades para que terminen sus estudios El Instituto de Ingeniería nos ha apoyado con el tema pero sin dejar de aprender, sobre todo porque es muy estructural; ellos nos han acompañado para evaluar llamativo que un alumno del séptimo u octavo semestre los métodos de excavación en túnel que estamos espueda involucrarse en una obra de esta magnitud. cogiendo –o los que nos está proponiendo la empresa Por cierto, como el metro se dejó de construir duranproyectista–; para que de esa manera se cuiden todos te muchos años, se perdieron muchos ingenieros con los aspectos geotécnicos, estructurales y de seguridad enorme experiencia en el tema. Creo que tenemos que que una obra de estas dimensiones requiere. recuperar la formación de ingenieros en esa área de la ingeniería, la de infraestructura para el transporte DNM: ¿Usted tiene la oportunidad y la decisión de aplicar una política de transvase generacional para transmitir la experiencia profesional de los ingenieros que están cerca de jubilarse a los jóvenes que están comenzando ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org a trabajar?

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FOTO:DGOP

No existe un daño estructural en la línea; se han encontrado problemas en su trazo geométrico, lo cual sale un poco del ámbito de competencia de nosotros como ingenieros civiles y está relacionado más con el tema del tren, del material rodante, de la capacidad de adaptarse a la vía.

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AEROPUERTOS

La privatización del Grupo Aeroportuario del Sureste En el marco del Plan Nacional de Desarrollo 1995-2000, la SCT y ASA abrieron a la inversión privada el Sistema Aeroportuario Mexicano con el objetivo de reestructurarlo. Así surgió en 1998, entre otros, el Grupo Aeroportuario del Sureste, integrado por los aeropuertos de Cancún, Cozumel, Huatulco, Mérida, Minatitlán, Oaxaca, Tapachula, Veracruz y Villahermosa. Aquí se analizan los resultados de ese proceso. DEMETRIO GALÍNDEZ LÓPEZ Ingeniero civil y maestro en Ciencias con especialidad en Planificación urbana y regional, con diplomados en Formación por competencias docentes, en Ingeniería y certificación de aeropuertos y en Planeación urbano-ambiental para aeropuertos. Autor de libros sobre aeropuertos y transporte aéreo. Docente y conferencista nacional e internacional.

La privatización de las empresas públicas en México se inició con la firma de la Carta de Intención de Miguel de la Madrid con el Fondo Monetario Internacional en noviembre de 1982, donde a cambio de contar con ayuda financiera y un nuevo plazo para el pago de la deuda externa a los principales acreedores se comprometía a implantar el modelo neoliberal mediante los siguientes mecanismos: liquidación, extinción, fusión, transferencia y venta de sus entidades paraestatales. Se reservaban para el Estado “las áreas estratégicas y prioritarias de nuestra economía” que la Comisión de Empresa Pública determinó. Durante 1991 y 1992 se privatizaron las empresas económicamente más fuertes y se obtuvieron ingresos extraordinarios por la venta de empresas públicas y de los bancos. Carlos Salinas de Gortari externó la necesidad de redimensionar el tamaño del Estado al argumentar: Más Estado significaba menos capacidad para responder a los reclamos sociales de nuestros compatriotas y más debilidad del propio Estado. Un Estado más grande no es un Estado más capaz. Un Estado más propietario no es un Estado más justo. Un Estado de mayor tamaño no necesariamente satisface sus responsabilidades con quienes reconoce como su autor y destinatario de su acción: el pueblo. A Ernesto Zedillo le quedaban pocas empresas por privatizar; realizó entonces reformas a la Constitución en 1995, las cuales permitieron la privatización de empresas que en la primera etapa fueron calificadas como prioritarias. Tal fue el caso de los ferrocarriles y los aeropuertos.

Justificación para la privatización del SAM En el marco del Plan Nacional de Desarrollo 1995-2000, la SCT y ASA abrieron a la inversión privada el Sistema Aeroportuario Mexicano (SAM), ya que detectaron: • Un alto grado de concentración aeroportuaria: siete aeropuertos de la red concentraban 70% del movimiento de pasajeros. • Una administración centralizada por ASA; si bien era éste un organismo superavitario, tal cualidad derivaba en subsidios cruzados entre los aeropuertos. • Había aeropuertos con capacidad de sobra, mientras otros como los de Cancún, Guadalajara, Monterrey, Tijuana y la Ciudad de México registraban problemas de saturación. Ante esta situación, se plantearon los siguientes objetivos para el SAM: • Hacer eficiente la red aeroportuaria para apoyar el crecimiento sustentable. • Elevar los niveles de seguridad y mejorar la calidad de los servicios. • Fomentar el desarrollo de la industria aérea y aeroportuaria en el plano regional. • Consolidar un sistema multimodal de transporte. • Propiciar la participación de inversionistas y operadores de calidad, capacidad y solvencia técnica, operativa, administrativa y financiera. Marco jurídico El 12 de mayo del año 1995 se publicó en el Diario Oficial de la Federación (DOF) la Ley de Aviación Civil, y el 22 de diciembre la Ley de Aeropuertos; esto permitió que el 2 de febrero de 1996 se publicara el acuerdo de crea-

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La privatización del Grupo Aeroportuario del Sureste

ción del Comité de Reestructuración del Sistema Aeroportuario Mexicano para definir la estrategia a seguir. Con ese objetivo, en mayo de 1998 ASA creó, con los 35 aeropuertos que operaban con ganancias, cuatro sociedades controladoras de aeropuertos (propietarias del 100% menos una acción de las sociedades concesionarias del grupo respectivo) como empresas de participación estatal mayoritaria: Grupo Aeroportuario del Sureste (Asur), Grupo Aeroportuario del Pacífico (GAP), Grupo Aeroportuario Centro Norte (GACN/OMA) y Grupo Aeroportuario de la Ciudad de México (GACM). Por cada aeropuerto de su grupo, cada controladora constituyó una sociedad concesionaria a la que le otorgaría un título de concesión del aeropuerto correspondiente y la designaría responsable de su administración y operación. Los 35 aeropuertos restantes seguirían siendo administrados y operados por ASA. Para asesorar a las empresas concesionarias se constituyó una sociedad de servicios aeroportuarios por cada grupo y se seleccionó un socio estratégico (que participaría en la sociedad controladora con un 15% en el capital, que podía incrementarse hasta 20%) para aportar a la sociedad controladora capacidad técnica y administrativa con la cual mejorar la operación de los aeropuertos.

La privatización de Asur Asur es una sociedad anónima bursátil de capital variable. Se constituyó el 1 de abril de 1998 y quedó integrada por los aeropuertos de Cancún, Cozumel, Huatulco, Mérida, Minatitlán, Oaxaca, Tapachula, Veracruz y Villahermosa. La convocatoria y las bases para su licitación se publicaron en el DOF el 29 de junio de 1998. En noviembre de ese mismo año se recibieron las propuestas de: • Aeroplazas de México, S.A. de C.V./Aéroports de Paris/Airsys ATM Limited • Controempresas, S.A. de C.V./AENA Servicios Aeronáuticos, S.A. • Constructoras ICA, S.A. de C.V./Schiphol International B.V. • Grupo Siderúrgica Lázaro Cárdenas Las Truchas, S.A. de C.V./Società P.A. Esercizi Aeroportuali SEA/ Ogden Central and South America Inc. • Grupo Triturados Basálticos y Derivados, S.A. de C.V. (Tribasa)/Copenhagen Airports/A/S/Groupe GTM, S.A./Cintra Concesiones de Infraestructuras de Transporte El consorcio de Tribasa, Copenhagen Airports, Cintra Concesiones de Infraestructura de Transporte (filial de

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La privatización del Grupo Aeroportuario del Sureste

Cuadro 1. Estadísticas de los aeropuertos de Asur antes y después de la privatización Aeropuerto

Pasajeros

Operaciones

1995

1999

2012

1995

1999

2012

Cancún

4,865,862

6,769,435

14,129,610

65,614

79,877

125,061

Mérida

676,109

936,374

1,272,934

24,337

27,665

28,361

Villahermosa

472,049

519,550

964,215

17,550

20,921

21,771

Cozumel

490,796

523,336

470,142

17,095

15,830

14,830

Oaxaca

456,960

470,477

477,189

13,812

18,971

16,267

B. de Huatulco

341,726

328,002

476,421

7,266

6,741

7,436

Minatitlán

190,645

149,072

132,109

7,966

5,382

6,283

Tapachula

230,564

287,088

163,962

9,013

12,296

7,169

Veracruz

286,454

466,754

897,359

17,393

19,064

29,798

Total Asur

8,011,165

10,450,088

18,983,941

180,046

206,747

258,988

Total país

45,128,358

58,332,728

86,873,192

1,345,420

1,460,733

1,683,307

Ferrovial de España) y el grupo francés A/S/Groupe GTM como socio estratégico se adjudicó el 15% de las acciones de Asur, y con esto se formó la empresa Inversiones Técnicas Aeroportuarias (ITA). Dentro del 15% de las acciones del grupo ganador, Tribasa y el Aeropuerto de Copenhague participan con el 25.5% cada uno, mientras que la compañía GTM y la firma Cintra participan cada uno con el 24.5%. El restante 85% de las acciones quedaron bajo control del gobierno para ser colocadas en los mercados de valores de México y el extranjero. En junio de 1998 la SCT había otorgado a las subsidiarias de Asur las nueve concesiones para administrar, operar, explotar, dar mantenimiento y desarrollar los nueve aeropuertos por un plazo de 50 años a partir del 1 de noviembre del mismo año. El 18 de diciembre de 1998 se firmó el contrato de compraventa del 15% de las acciones por valor de 1,165,075,500 pesos y se pagó el 25% del precio, es decir, 291,268,853.25 pesos. El 19 de marzo de 1999 se liquidó el saldo de 873,806,647.75 pesos más los intereses respectivos. El 100% de las acciones fue de 7,767.17 millones de pesos. La operación y administración diaria de las terminales aéreas quedaron bajo el control del socio estratégico, y las decisiones fundamentales y estratégicas, a cargo de dos empresarios de reconocido prestigio, dos representantes del gobierno y dos representantes del socio ganador, presididos por el director de ASA hasta que se colocara el 51% de las acciones del grupo. Evolución de las acciones de Asur De acuerdo con el Informe Anual de Sostenibildad 2012 Aeropuertos del Sureste, la propiedad de las acciones de Asur ha evolucionado de la siguiente manera:

En 1998 ITA, como socio estratégico, pagó al gobierno federal 1,165.1 millones (pesos nominales, excluyendo intereses, o 120 millones de dólares con base en el tipo de cambio en vigor el día de pago) por el 15% del capital social de Asur, a cambio de: • 45 millones de acciones Serie BB representativas del 15.0% del capital social. Hasta 2012, ITA detentaba 7.65% del capital social de Asur. • Tres opciones para suscribir acciones Serie B sin haber sido ejercidas. • El derecho y la obligación de celebrar diversos contratos con Asur y con el gobierno federal. El contrato se realizó por un plazo inicial de 15 años con vencimiento en 2013, y es renovado automáticamente por periodos sucesivos de cinco años. Copenhagen Airports vendió su participación en ITA a Fernando Chico Pardo en octubre de 2010. El restante 85.0% del capital social en circulación, en su momento (previo a la conversión por parte de ITA en junio de 2007 de 22.050 millones de acciones Serie B) representado por 255 millones de acciones Serie B, fue vendido por el gobierno federal a Nacional Financiera, S.N.C., que a su vez lo vendió al público. Al 31 de diciembre de 2012, Chico Pardo era propietario directamente de 51.0% de las acciones de ITA; el 49.0% restante es propiedad de Corporativo Galajafe, una empresa propiedad de Grupo ADO y controlada por éste. También al 31 de diciembre de 2012, Fernando Chico Pardo detentaba directa o indirectamente una participación de 16.48% en Asur (lo cual incluye la participación que detenta mediante ITA); y Corporativo Galajafe, S.A. de C.V. detentaba directa o indirectamente una participación de 16.33% en Asur (lo cual incluye la participación que detenta mediante ITA).

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La privatización del Grupo Aeroportuario del Sureste

Estadísticas de los aeropuertos de Asur En el cuadro 1 se muestran los periodos de operación desde que empezó el proceso de concesionamiento de 1995 a 1999, cuando Asur comenzó a operar los aeropuertos, hasta el año 2012. En 2012, aproximadamente 70.5% de los pasajeros domésticos de Asur volaron de o hacia la Ciudad de México, y 58.2% de los pasajeros internacionales atendidos por los aeropuertos volaron de Estados Unidos o hacia ese país. Al 31 de diciembre de 2012, nueve aerolíneas mexicanas y 72 extranjeras operaban vuelos en los nueve aeropuertos, incluyendo las que lo hacían únicamente con código compartido (aquellas que comparten espacio en una aeronave registrando pasajeros con un mismo código). El ingreso total consolidado de 2012 ascendió a 5,119.9 millones de pesos, y los gastos de operación totales fueron de 2,589.9 millones de pesos. En el mismo año 2012 la utilidad neta ascendió a 2,075.3 millones de pesos como resultado del incremento de 14.0% en los ingresos aeronáuticos y de 18.1% en los ingresos no aeronáuticos, los cuales contrarrestaron el aumento de 4.4% en gastos de operación.

Factores de riesgo Han golpeado la península de Yucatán los siguientes huracanes: Iván en septiembre de 2004, Wilma en octubre de 2005, Emily en julio de 2005 y Dean en agosto de 2007; estos fenómenos afectaron las operaciones aeronáuticas y causaron daños a la infraestructura de los aeropuertos de Cancún y Cozumel. Los ataques terroristas en Estados Unidos el 11 de septiembre de 2001 impactaron adversamente la industria aérea, particularmente líneas estadounidenses con operaciones desde y hacia ese país. Resultados Con base en las razones que expuso el gobierno federal para privatizar los aeropuertos y en la forma como han operado los aeropuertos de Asur al momento de la privatización, se observan resultados en cuatro áreas. Marco normativo • Fue modificado en 1995 para justificar la privatización de los aeropuertos. Antes de esto, si se cedían los aeropuertos a la iniciativa privada se infringía la ley; después de modificada ésta, ya no. • Prácticamente ningún país del mundo ha concesionado sus aeropuertos por 50 años, y mucho menos

La privatización del Grupo Aeroportuario del Sureste

con la posibilidad de que la concesión sea prorrogable por otro lapso igual. Justificación y objetivos de la privatización • El tráfico aéreo sigue concentrado: en 1996, siete aeropuertos reúnen 70% de los pasajeros; en 2012 los siete aeropuertos que más tráfico movían concentraban 75% de los pasajeros. • La concentración financiera de los aeropuertos continúa; en el caso de Asur, 68% de sus activos los concentra Cancún. • No se han modernizado los sistemas de seguridad aeroportuaria, tanto así que el 30 de julio de 2010 la FAA determinó degradar el nivel de seguridad de México en materia de aviación de la categoría 1 a la 2. Demanda aérea e infraestructura • En 1999, año en que inició operaciones, Asur absorbía 17.9% de la demanda aérea de pasajeros y 14.2% de las operaciones del país. En 2012 las cifras se incrementaron a 21.9 y 15.5%, lo cual representó un aumento de 4% en pasajeros y 1.3% en operaciones. • Durante el periodo de la privatización, de 1995 a 1999, la tasa de crecimiento fue de 29.5% en pasajeros (media anual 7.4) y de 8.3% en operaciones (anual 2.1). De 2000 a 2012, cuando la operación de los aeropuertos estuvo bajo la dirección de Asur, el crecimiento de la demanda aérea fue de 68.8% en pasajeros (anual 6.3) y 24.7% en operaciones (anual 2.2). • En 1999 Cancún, considerado “aeropuerto ancla”, representaba 64.8% en pasajeros y 38.6% en operaciones de lo transportado por Asur, y 11.6% en pasajeros y 5.5% en operaciones de lo transportado en el país. Su tasa de crecimiento entre 1995 y 1999 fue de 39.1% en pasajeros (anual 9.8) y 21.7% en operaciones (anual 5.4). En 2012 Cancún representaba 74.4% en pasajeros y 48.3% en operaciones de lo transportado por Asur, y 16.2% en pasajeros y 7.4% en operaciones de lo transportado en el país. Su tasa de crecimiento entre 1999 y 2012 fue de 108.7% en pasajeros (anual 9.9) y 56.6% en operaciones (anual 5.2). • En lo que respecta a los pasajeros por operación, Cancún fue el aeropuerto más rentable en 2012 con 114, por arriba del promedio nacional de 62, y del de Asur de 39. El crecimiento de 29 pasajeros de 1999 a 2012 representa un aumento de más de dos pasajeros por operación anualmente, lo cual es extraordinario considerando que si un aeropuerto crece en promedio un pasajero por operación anualmente ya se toma por exitoso. Asur también creció en 24 pasajeros por operación de 1999 a 2012 y está 23 por arriba con respecto al país.

Concesión e ingresos • El 100% de las acciones de Asur tenían un valor de 7,767.17 millones de pesos. Por el 15% de las acciones del grupo se pagaron 1,165.1 millones de pesos. El ingreso total consolidado en 2012 ascendió a 5,119.9 millones, 12.0% más que los 4,573.3 millones de pesos registrados en 2011. • El aeropuerto de Cancún en 2012 generó 3,927.5 millones de pesos, lo que representa 76.7% de los ingresos de Asur. • Es claro que no únicamente pretendían privatizar los aeropuertos más rentables del país, sino desaparecer a ASA sin tomar en cuenta los más de 30 años de experiencia y su aporte de recursos a la federación. Conclusión En términos generales, no se han cumplido los objetivos que se plantearon en la privatización de Asur relacionados con la desconcentración operativa, el incremento sustancial de la demanda aérea y la operación con seguridad; en contraparte, sí ha sido un buen negocio para los concesionarios, como se observa en los ingresos por operación. Además, según declaraciones de las aerolíneas al hacer la negociación de sus costos de operación en plataformas, aterrizajes, rampa, abordadores, uso de aeropuerto, seguridad, etcétera, las altas tarifas de uso de aeropuertos llegan a representar más de 60% de las tarifas aéreas. Lo anterior ha dejado utilidades para hacer otras inversiones: • Terreno en Huatulco. En octubre de 2008, Asur adquirió del Fonatur 130 hectáreas de terreno en la bahía de Huatulco para acelerar el desarrollo de este municipio como líder para el turismo mexicano. • Inversión en el Aeropuerto Internacional Luis Muñoz Marín (LMM). El 11 de julio de 2012 Aerostar, un joint venture entre la subsidiaria Aeropuerto de Cancún y Highstar Capital, participó en el proceso de licitación para la concesión del aeropuerto LMM. La transacción concluyó el 27 de febrero de 2013 y Aerostar comenzó a operar el aeropuerto en Puerto Rico Referencias ASA-SCT. Sistema Estadístico Aeroportuario México 1997 a 2013. Antillón V., Fernando (1997) "Proceso de reestructuración del Sistema de Aeropuertos Mexicanos", ponencia. SEPI-ESIA-UZ-IPN. Diario Oficial de la Federación, 2 de febrero de 1996. El Universal (9 de diciembre de 1998). Finanzas. El Universal (28 de febrero de 1999). Impacto. González Apaolaza, Raúl (2013). Nuevo Aeropuerto de Estambul. México. Ley de Aeropuertos. 22 de diciembre de 1995. Poder Ejecutivo Federal. Ley de Aviación Civil. 12 de mayo de 1995. Poder Ejecutivo Federal. Reforma (8 de febrero de 2011). Página 9.

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GREMIO

Reformas constitucionales y un nuevo modelo organizativo Una visión prospectiva implica aceptar cambios exógenos y endógenos inevitables, un modelo económico global y un modelo político en el que la seguridad nacional está por encima del desarrollo propio. La ingeniería civil será indispensable en las reformas constitucionales, pero los cambios requieren otras leyes orgánicas, otros modos de ser empresarial, otras calificaciones profesionales y otras actitudes ante la competencia. Aquí se exponen algunas bases comunes para adaptar nuestro gremio a las nuevas circunstancias. Para saber qué gremio necesitamos hace falta tener claro qué país queremos, y para identificar qué profesión requiere el país que vislumbramos es necesario reconocer que vivimos en un Estado de derecho establecido por la Constitución de la República, cuyos derechos y obligaciones se plasman en los planes nacionales de desarrollo de cada sexenio. PND 2013-2018: ¿qué país queremos? "México en paz" se refiere fundamentalmente a la seguridad pública, en la que los ingenieros estamos colaborando con tecnologías que dan resultados en la prevención del delito, en la inteligencia policial y en la prevención y readaptación social. "México incluyente" tiene un significado de desarrollo social, que considera todo tipo de obras que generan empleo e ingeniería social para atender los servicios públicos y la vivienda de la población marginada del país. "México con educación de calidad" implica elevar los niveles del proceso enseñanza-aprendizaje, para lo cual se están diseñando plataformas integrales educativas, se están construyendo y equipando escuelas y pronto se contará con internet en las poblaciones más apartadas y dispersas. "México próspero" implica para los ingenieros no sólo proyectar, construir, mantener y operar obras, sino trabajar para elevar la competitividad y la productividad de todos sus trabajos. "México con responsabilidad global" tiene para los ingenieros el mensaje de la globalización, que exige una revisión de la calidad de nuestra profesión con objeto

Seguridad nacional Crecimiento Desarrollo Competitividad Productividad Empleo Bienestar social Figura 1. Factores sociales actuales.

de que nuestro trabajo tenga niveles de productividad y competencia internacionales. Reformas estructurales Las reformas actuales son, fundamentalmente, la política, la educativa, la energética, la de telecomunicaciones y la de competencia económica, así como las reformas hacendaria y fiscal, orientadas a lograr una mejor distribución del ingreso. La reforma política contiene preceptos muy importantes, especialmente los relativos a la formación del Instituto Nacional Electoral, la reelección de alcaldes, diputados y senadores, la creación de una Estrategia Nacional de Seguridad Pública, así como la organización de una Fiscalía General de la República. La reforma educativa comprende tres grandes bloques: unificar y coordinar la educación básica y media

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JOSÉ HUMBERTO AGUILAR ALCÉRRECA Ingeniero civil con estudios en Ingeniería de ríos y costas y Planeación del desarrollo. Profesor en la UNAM, el IPN, la Escuela Militar de Ingenieros y la Universidad Iberoamericana. Fue diputado federal, director general adjunto de Capufe y director general de Autotransporte Federal en la SCT. Ex presidente de la AMIP, la UMAI, la SMI y la SEFI; ex vicepresidente de la ANFEI, ex consejero de la CMIC, académico titular de la Academia de Ingeniería y miembro emérito del CICM.

Reformas constitucionales y un nuevo modelo organizativo

Iniciativa privada

Gobierno

Cámaras

Coordinación

Ingenieros

Colegios

Escuelas de ingeniería Figura 2. Interacción del gremio con gobiernos y empresas.

superior, profesionalizar el servicio docente y establecer un sistema nacional de evaluación educativa. La reforma de telecomunicaciones y radiodifusión regula la administración del espectro radioeléctrico a través del cual es posible ofrecer los servicios de radio, televisión, internet y banda ancha. También los recursos orbitales, las redes de telecomunicaciones, los servicios públicos de interés general de telecomunicaciones y radiodifusión, así como la convergencia y la competencia entre éstos. La reforma energética consta de 26 iniciativas, de las cuales ocho corresponden a nuevas leyes que establecen el mantenimiento del Estado como único dueño de Pemex, pero abren la participación al capital privado en las actividades de refinación, petroquímica, transporte y almacenamiento de petróleo y gas. Asimismo, aceptan la participación de particulares en la generación de electricidad, fortalecen a la CFE con una mayor flexibilidad operativa y favorecen la inversión en el desarrollo tecnológico de fuentes de energía renovables y poco contaminantes. Las reformas llevan implícito el incremento de la competitividad, lo que significa aumentar la cobertura de la infraestructura, mejorar la calidad de los servicios, evitar la interrupción de la cadena logística del transporte por accidentes y delitos y crear así las bases del desarrollo sostenible, cuyos indicadores globales son la equidad y la gobernabilidad. Nos esperan retos como el de la infraestructura del transporte, donde nuestra competitividad promedio está en el número 64 de 132 países. Requerimos, para ser más competitivos, triplicar la longitud de las vías férreas, incrementar dos veces la capacidad de nuestros puertos de altura y la capacidad de carga y de pasajeros de nuestros aeropuertos, y duplicar también la longitud de nuestras carreteras. Esta infraestructura sumada a la hidráulica, a la de energía y a la de telecomunicaciones transformará al país y generará los empleos que exige el crecimiento económico y el desarrollo social de millones de mexicanos. La gran pregunta es si estaremos calificados para competir exitosamente con las empresas que están llegando a México de todas partes del mundo y traen

consigo a ingenieros graduados con excelencia de las mejores universidades existentes. El gremio que necesitamos Ingenieros empleados y desempleados En conformidad con los datos de licenciatura presentados por la SEP, en el periodo comprendido entre 2001 y 2010 egresaron del sistema educativo nacional 639,737 ingenieros, de los cuales únicamente 385,300 están empleados. Formas de organización Los ingenieros de todas las especialidades, egresados de más de 200 escuelas de ingeniería, hacemos estudios de posgrado en México o en el extranjero en un número creciente pero todavía no significativo. Los egresados trabajamos en un número cada vez menor en los gobiernos federal, estatales y municipales. La mayoría laboramos en empresas nacionales o extranjeras que se afilian a cámaras y confederaciones. Estas empresas tienen relación con un mercado que depende directa o indirectamente del presupuesto federal o local y son los empleadores de miles de ingenieros (véase figura 2). Participación política La Ley de Profesiones establece que los puestos públicos sean ocupados por ingenieros, pero no se refiere a niveles de decisión, sino en general a puestos que requieran conocimientos técnicos en cualquier nivel de mando. Los niveles de decisión en el Poder Ejecutivo de cualquiera de los órdenes de gobierno requieren tener una sólida formación en administración pública, así como una participación importante en labores políticas, administrativas y sociales. Los principales actores ANFEI La Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería tiene entre sus objetivos pugnar por que la enseñanza de la ingeniería logre la formación integral del estudiante, por medio del mejoramiento constante de los planes de estudio, la adecuada preparación del personal docente y la infraestructura pertinente para su formación de calidad y el establecimiento formal de relaciones con organismos afines a la enseñanza y al ejercicio de la ingeniería o interesados en ella, tanto nacionales como internacionales, para favorecer el intercambio de personas, ideas e información que tienda a elevar el nivel académico de los estudiantes. Academia de Ingeniería Los objetivos de la Academia de Ingeniería son, entre otros, crear y fortalecer relaciones con instituciones de ingeniería, universidades y centros de educación superior; participar en la acreditación de los programas de estudio para los profesionales de la ingeniería; participar como órgano de consulta de las diferentes instituciones

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Reformas constitucionales y un nuevo modelo organizativo

CICM CONAII

FEMCIC FECIC

WFEO CIPM

UMAI

FECIME

CICE CIME

UPADI

UMAI

CINAM

Figura 3. Organismos que componen la UMAI y relación con instancias internacionales.

públicas o privadas encargadas de enseñar, desarrollar o aplicar los conocimientos de la ingeniería y la investigación científica y tecnológica; realizar estudios sobre problemas específicos o generales relativos a las diferentes ramas de la ingeniería; estimular el ingreso a las carreras de ingeniería de más y mejores estudiantes; el desarrollo del posgrado y la investigación en ingeniería, así como su aplicación a la solución de problemas nacionales relevantes. Cámaras industriales y de consultoría Las cámaras tienen como objetivos, entre otros, ser órganos de consulta y colaboración del Estado; diseñar y ejecutar políticas, programas e instrumentos que faciliten la expansión de la actividad económica del país; promover, dentro de su circunscripción y giro, las actividades de sus empresas; defender los intereses particulares de sus afiliados y los destinados a satisfacer necesidades de interés general que les sean autorizados o concesionados por la administración pública, y desarrollar las demás actividades derivadas de su naturaleza, de sus estatutos y las que les fijen otros ordenamientos legales. CMIC Según su estatuto, la Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción tiene como objetivo explícito representar los asuntos que conciernen en lo general a su sector, estudiar las cuestiones que se relacionen con él y participar en la defensa de los intereses de los empresarios. Por otro lado, busca lograr la consolidación y estabilidad del gremio, la elevación de sus niveles técnicos, el acercamiento de todos los empresarios que dedican su esfuerzo a la prestación de aquellos servicios jurídicos, comerciales e industriales que permiten el progreso y el fortalecimiento de la construcción. Colegios de ingenieros Sus objetivos son: vigilar el ejercicio profesional con el fin de que éste se realice dentro del más alto plano legal y moral; promover la expedición de leyes, reglamentos y sus reformas relativas; proponer los aranceles profesionales; servir de árbitro en los conflictos entre profesionales o entre éstos y sus clientes; prestar la más amplia

colaboración al poder público como cuerpos consultores; colaborar en la elaboración de los planes de estudio; anotar anualmente los trabajos desempeñados por los ingenieros en el servicio social; velar por que los puestos públicos en los cuales se requieran conocimientos propios de determinada especialidad estén desempeñados por los técnicos respectivos. Sociedades de ex alumnos Las sociedades de ex alumnos de las escuelas de ingeniería son asociaciones civiles con objetivos de apoyo moral y material a sus instituciones de origen, o bien agrupaciones de egresados, generalmente organizados por generaciones, con los propósitos de mantener vivos los lazos escolares, contribuir de diversas maneras a la actualización profesional y a la cultura de sus miembros y apoyar a las sociedades de ex alumnos en la vinculación con su alma máter. Participación nacional La Unión Mexicana de Asociaciones de Ingenieros (UMAI) es una organización que reúne a la mayoría de las agrupaciones nacionales de ingenieros con el objeto de darles una representación nacional, así como en los ámbitos panamericano y mundial. La UMAI está compuesta por las 64 agrupaciones siguientes: una academia, 14 colegios, cinco federaciones, 22 asociaciones, 14 sociedades, un comité, dos consejos, un instituto, dos uniones, una fundación y una sociedad política (véase figura 3). Alianza gremial Propósitos comunes La definición de los propósitos comunes al gremio en su conjunto debe estar guiada por grandes metas nacionales cuyas soluciones estén vinculadas a la ingeniería, por lo que se propone observar el Plan Permanente de Desarrollo contenido en la Constitución y resumido en las metas del Plan Nacional de Desarrollo (PND) 20132018, que contempla las realidades del mundo global al que pertenecemos y las del México con pobreza y potencialidades al que nos debemos. Las reformas estructurales y sus leyes secundarias ratifican los objetivos del PND 2013-2018, donde ha sido determinado por el H. Congreso de la Unión el país que queremos (véase figura 4). Hemos de colaborar con las escuelas de ingeniería para identificar la formación profesional que necesitamos y con ello poder diseñar la organización gremial que responda al México del futuro que ya se vislumbra. La forma de robustecer la participación del gremio de los ingenieros en el contexto nacional y local del país se debe lograr sumando los esfuerzos de los colegios, de la UMAI, de las cámaras industriales y de la Academia de Ingeniería, todos los cuales tienen funciones de asesoría del poder público en los tres órdenes de gobierno y también la obligación moral de apoyar a las escuelas de ingeniería.

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Reformas constitucionales y un nuevo modelo organizativo

Reforma educativa

Reforma energética

Reforma de telecomunicaciones

Reforma política

Reformas hacendaria, fiscal, financiera y de competencia económica

Necesidad de construir infraestructura competitiva: Carreteras, puertos, aeropuertos, ferrocarriles Fuentes de energía Uso del agua Escuelas Movilidad urbana Crecimiento vertical de ciudades Vivienda Telecomunicaciones

Escuelas de nivel básico y medio superior Profesionalización docente.Internet Evaluación educativa Inversiones en refinación, petroquímica, transporte y almacenamiento de petróleo y gas. Generación de energía eléctrica y desarrollo de fuentes de energía renovable Mayor participación Derecho de acceso a la banda ancha Carreteras digitales Reelección de alcaldes, diputados y senadores Estrategia de seguridad pública Sancionar prácticas monopólicas Emplear las mejores prácticas internacionales Promover inversiones. Mejor distribución de ingresos

Figura 4. Papel de la ingeniería en las reformas estructurales.

Preparación para la competencia internacional La preparación debe contemplar los siguientes aspectos: • Legal. Lo respectivo a las reformas del artículo 5º constitucional y de las leyes Orgánica de la Administración Pública Federal, de Obras Públicas, de Aguas Nacionales, de Caminos, Puentes y Autotransporte Federal, Reglamentaria del Servicio Ferroviario, de Puertos, de Aeropuertos y de Control Ambiental. • Normatividad. Vigilar que las empresas extranjeras que presten obras y servicios cumplan con las leyes mexicanas aunque cuenten con normas internacionales que acrediten su trabajo en otras latitudes. • Ejercicio profesional. Promover que sean los colegios de ingenieros civiles los que certifiquen el ejercicio profesional de los ingenieros extranjeros que participan en obras públicas mexicanas. • Ingeniería. Identificar aquellas lagunas del conocimiento que deban ser atendidas, en especial las relativas a otras ingenierías que participan en proyectos de ingeniería civil. • Proyectos ejecutivos. Vigilar que no se liciten las obras sin el proyecto ejecutivo totalmente terminado. • Especificaciones. Vigilar que no se cambien las especificaciones de las obras contratadas. • Supervisión. Proponer la creación de un grupo asesor del Poder Ejecutivo que colabore con la planeación de las obras inducidas por las reformas constitucionales; proponer que todas las obras públicas sean supervisadas por ingenieros independientes en sus etapas de construcción, operación y mantenimiento. • Financiamiento. Proponer que los recursos del Fondo Nacional de Infraestructura se otorguen dando preferencia a las empresas 100% mexicanas. Propuestas para un gremio unido Objetivos centrales • Robustecer la representación nacional de la ingeniería civil mediante convenios de coordinación con la Academia de Ingeniería, la UMAI, la CMIC y la

Cámara Nacional de Empresas de Consultoría para sumar esfuerzos en la consultoría al sector público, con objeto de ofrecer respuestas más precisas a los grandes proyectos nacionales. • Colaborar todos unidos con las escuelas de ingeniería para que los egresados se incorporen con la mejor preparación a los mercados nacional e internacional y promover la creación de sociedades de ex alumnos en todas las escuelas de ingeniería. • Certificar a los egresados con normas nacionales e internacionales. • Fortalecer la presencia internacional de la ingeniería a través de la UMAI para establecer vínculos formales con la ingeniería panamericana y mundial. Programas propuestos • Coordinación gremial • Planes de estudio • Educación continua • Certificación de especialidades • Seguimiento a los indicadores del PND 2013-2018 • Seguimiento al impacto de las reformas estructurales • Planes de desarrollo municipales y del DF • Asesoría a los gobiernos federal, estatales y del DF • Programas de generación de empleo y de reducción de pobreza y marginación • Asesoría de programas de protección civil • Convenios con el Congreso de la Unión y con los congresos locales en temas de infraestructura El México que estamos construyendo exige mayor preparación profesional, actualización permanente, certificación periódica y una actividad gremial más participativa para que la ingeniería organizada ocupe el lugar que le corresponde en la sociedad mexicana y ante los tres niveles de gobierno ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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HIDRÁULICA TEMA DE PORTADA

Túnel Emis

Modelo de funcionamiento geotécnico asociados a En este trabajo se describen los materiales (suelos y rocas) encontrados en los diversos frentes de excavación y las dificultades detectadas por la presencia de éstos, del agua del subsuelo y de acuíferos de alta presión; adicionalmente, se incluye un análisis de las condiciones piezométricas regionales y locales. RAFAEL BERNARDO CARMONA PAREDES Doctor en Ingeniería mecánica. Gerente de Ingeniería en la Coordinación General de Proyectos Especiales de Abastecimiento y Saneamiento (CGPEAS) de la Conagua. SERAFÍN GONZÁLEZ RAMÍREZ Ingeniero civil especialista en Geotecnia e Hidrología subterránea. Asesor para la CGPEAS. RICARDO LÓPEZ DIBENE Ingeniero civil. Coordinador de residentes del Túnel Emisor Oriente de la CGPEAS.

La construcción del Túnel Emisor Oriente (TEO) surge por la necesidad de contar con un sistema complementario de desalojo de aguas residuales y pluviales para el Valle de México, para aumentar la capacidad del drenaje y establecer un sistema alternativo que permita realizar mantenimientos periódicos a los túneles. La operación del TEO permitirá establecer políticas de operación adecuadas para el manejo y control de inundaciones en una zona en constante crecimiento.

Cuadro 1. Clasificación de presiones piezométricas (criterio de Carmona y González, 2010) Rango (bar)

Clasificación

0 a 1.5

Baja

1.51 a 2.99

Media

3a5

Alta

Muy alta

Cuadro 2. Clasificación de gastos de infiltración hacia túneles y obras subterráneas (criterio de Carmona y González, 2010).

Características generales El trazo del TEO comprende los límites entre el Distrito Federal en la Rango (l/s/m) delegación Gustavo A. Madero y los 0a2 estados de México e Hidalgo; tiene una longitud de 62.4 km y está diseña2.1 a 5 do para conducir un caudal de hasta 5.1 a 20 150 m3/s, con un diámetro terminado 21 a 100 de 7 m; esta formado por 25 lumbreras (24 de ellas son de proyecto > 100 y una existente, la L-0) más el portal de salida. La excavación es mecanizada, con tuneladoras tipo EPB (earth preassure balance), revestimiento primario a base de anillos dovelas y revestimiento definitivo de concreto reforzado. Para su ejecución el túnel se dividió en seis tramos La pendiente del túnel es de 1.9 m/km de la lumbrera 0 a la 6, y de 1.51 m/km de la lumbrera correspondiente al portal de salida (PS). Los diámetros de las lumbreras L-0, L-3A, L-5, L-10, L-13, L-17, L-20 y L-21A son de 16 m, y las demás son de 12 m de diámetro.

Clasificación Muy bajo Bajo Medio

Modelo de funcionamiento hidrogeológico En la figura 1 se indica la distribución de presiones y de la superficie piezométrica regional en el subsuelo a lo largo del TEO. En los cuadros 1, 2 y 3 se muestra la clasificación de presiones piezométricas, de caudales de infiltración hacia túneles y del grado de filtración. Para la actividad de piezometría se instalaron piezómetros abiertos tipo Casagrande, eléctricos de cuerda vibrante y abiertos de cámara extendida, así como pozos de observación y de abatimiento, los cuales han permitido contar con información confiable. Los caudales de infiltración se han determinado con aforos directos, con pruebas de bombeo y mediante el método analítico de Goodman.

Condiciones piezométricas del tramo I Muy alto Piezometría regional. De acuerdo con la información geohidrológica obtenida de censos de pozos y piezometría, los niveles estáticos de los pozos cercanos al trazo presentan profundidades por debajo de los 50 m (los pozos tienen profundidades que varían entre 200 y 250). Esto significa que el túnel no intercepta el acuífero regional de la Ciudad de México (las lumbreras son más someras que los niveles estáticos), pero ello no ha obstado para el flujo de agua hacia las obras (en cantidades mucho menores que en las zonas acuíferas). Alto

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Túnel Emisor Oriente

sor Oriente

o hidrogeológico y modelo al trazo de excavación

Arcillas y limos consolidados del Plioceno medio; poco permeable con intercalaciones de gravas fluviales

Taximay superior

Basaltos sano y fracturado Toba basáltica

2,106 msnm 62+418

50+000

40+000

Taximay inferior

Abanicos aluviales: suelos y tobas pumíticas medianamente permeables

5.4 bar

6.8 bar

5.2 bar

2.5 bar

3.2 bar

4.2 bar

3.6 bar

Afluencia muy elevada. Fuentes de caudales de agua extraordinarios

L20

Acuífero Valle del Mezquital

4.2 bar

Afluencia grande. Algunas discontinuidades presentan fuertes caudales de agua

Línea piezométrica

4.0 bar

Túnel

20+000

Afluencia media. Algunas discontinuidades presentan caudal continuo de agua

1.6 bar 1.5 bar

III

2,203 msnm

L17

Acuífero Cuautitlán-Pachuca

10+000

Pequeña filtración. Algunas discontinuidades presentan un goteo de agua

1.4 bar

Paredes y bóvedas secas No se detectan filtraciones

0.5 bar

1.2 bar

Acuífero de la Ciudad de México

L13

5.2 bar 4.8 bar

L10

Tramo 6 (12.6 km) 145 m - 17 m

60+000

Tramo 5 (8.7 km) 112 m - 145 m

5.4 bar

L3A

Tramo 4 (10.2 km) 86 m - 112 m

30+000

Tramo 3 (9.2 km) 71 m - 86 m

2.6 bar

Descripción

Tramo 2 (11.6 km) 48 m - 71 m

0+000

Grado de filtración

Tramo 1 (10.1 km) 23 m - 48m

1.3 bar

Cuadro 3. Infiltración de agua en túneles (Tomado de López et al., 2011)

Vulcanitas Huehuetoca del Plioceno Superior; lavas fracturadas, conglomerados y brechas volcánicas; depósitos aluviales permeables a poco permeables

Aspectos geohidrológicos. Existe Suelos Ceniza volcánica; Arcillas y limos presencia de agua subterránea pero y arenas aluviales permeables en consolidados no corresponde a la del acuífero regiopermeables con grava partes alteradas a arcilla del Plioceno medio; nal. El agua detectada corresponde a Capas de pómez; poco permeable Depósitos lacustres permeables la contenida en las capas duras (limos Lavas arcillo-arenosos Arcillas blandas con andesíticas, arenosos y arenas) y en las formaciopumínicos; bajo contenido elevado contenido Sierra de Guadalupe Dirección del flujo nes arcillosas con altos contenidos de de agua, poco permeables de agua ω = 200-350% subterráneo agua, las cuales funcionan como acuitardos que presentan fracturamiento con aportación de caudal en cantida- Figura 1. Modelo de funcionamiento hidrogeológico con distribución de presiones del agua en el des bajas y de manera irregular. Las subsuelo a lo largo del TEO (readecuado y actualizado de Conagua, 2012). capas duras también se comportan como acuitardos. Los lentes con mayor aportación de Condiciones piezométricas del tramo II agua fueron los estratos arenosos, con gastos menores Piezometría regional. Los pozos de abastecimiento a los 5 l/s. Las presiones distribuidas en el subsuelo son aledaños al trazo presentan niveles estáticos mayores variables (en ocasiones nulas), erráticas y se hallan abaa los 76 m de profundidad; las lumbreras en este tramo tidas para este tramo. El grado de filtración varió de I a II, tienen profundidades menores en relación con los niveacorde con el cuadro 3. les estáticos de los pozos analizados con la información

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Túnel Emisor Oriente

geohidrológica de la zona, por lo cual se estableció que el túnel no interfiere con el acuífero regional CuautitlánPachuca y ello es favorable para el túnel al reducirse de manera considerable las presiones por las entradas del agua subterránea. Aspectos geohidrológicos. La presencia de agua en este tramo se encuentra en estratos por arriba del acuífero regional; está distribuida de manera errática y aislada, no todos los materiales del subsuelo tienen presión de poro. Las capas aportadoras de caudal que presentaron presión funcionan como acuitardos (arenas limosas, limoarenosos, limosos) y tuvieron gastos muy bajos. Las presiones de poro en este tramo también se hallan abatidas. El grado de filtración detectado varió de I a II. Condiciones piezométricas del tramo III Piezometría regional. El túnel comienza a adentrarse al acuífero semiconfinado Cuautitlán-Pachuca en el tramo intermedio de las lumbreras L-10 a L-11, por lo que en este sentido se tienen dos variantes: a) zonas con presiones bajas y con poco o nulo caudal en el primer intertramo medio de L-10 a L-11; y b) zonas del túnel, segundo intertramo de L-10 a L-11, dentro del acuífero con presiones mínimas e incremento gradual para llegar a 1.3 bares en L-11, con infiltraciones bajas o nulas a lo largo de este subtramo. De L-11 a L-13, el túnel ya se encuentra totalmente dentro del acuífero. Los pozos de abastecimiento cercanos como son el ramal Los Reyes Ferrocarril, Castera y Los Reyes Ecatepec ayudan a mitigar las presiones del agua en las zonas de las lumberas L-10 a L-11 y en menor proporción de L-11 a L-12. Aspectos geohidrológicos. En este tramo, en construcción, se esperan condiciones geohidrológicas difíciles después de L-11 por la presencia de flujo de agua y presiones altas al estar en interacción con un acuífero semiconfinado. En el tramo de L-11 a L-13 habrá presiones altas con gastos variables en función de la permeabilidad de los estratos que se excaven y de las zonas de contacto; el grado de filtración para éstos se ha clasificado de II a IV. En las zonas donde se excaven materiales que trabajen como acuitardos, por ejemplo suelos limos arenosos, las filtraciones de agua hacia el túnel serán bajas o nulas, con niveles de II. El revestimiento a base de dovelas ayuda considerablemente a reducir las filtraciones; sin embargo, no se descarta que éstas se presenten en las juntas de los anillos y el frente de la excavación, o bien por aspectos operativos. Condiciones piezométricas del tramo IV Piezometría regional. El tramo se aloja totalmente dentro del acuífero semiconfinado Cuautitlán-Pachuca. El nivel estático de los pozos cercanos cubre la zona saturada del acuífero donde se aloja el túnel; hay materiales de permeabilidad variable y con cargas hidráulicas altas. Un factor favorable para el túnel es la presencia de depósitos lacustres, materiales de permeabilidad baja que trabajan

Figura 2. Aspecto de la zona donde se presentó infiltración de las aguas subterráneas.

como acuitardos, los cuales pueden tener presión alta pero aportación baja y se encuentran sobre el trazo de excavación; se consideran de grados II y III de filtración. Aspectos geohidrológicos. Se ha tenido una aportación muy alta (véase figura 2) de agua subterránea con grado de filtración V en el frente de excavación de la tuneladora, en el cadenamiento 40+466 km en el anillo 337 de L-17 a L-16. Dentro del túnel se formó un tirante del orden de 1.20 m de altura y se instalaron bombas para canalizar el agua a la superficie; el caudal estimado fue de 350 l/s. En el tramo indicado, el túnel excavó abanicos aluviales, suelos y tobas pumíticas con presiones altas de agua. Los suelos limosos, limos arenosos y arcillas arenosas funcionan como acuitardos con permeabilidades bajas y presiones altas; además, habrá de ponerse atención en las zonas de contacto y en la zona de basalto fracturado con presiones altas. Condiciones piezométricas del tramo V Piezometría regional. El tramo se ubica administrativamente dentro del acuífero Cuautitlán-Pachuca, pero el túnel no se encuentra necesariamente en materiales permeables; gran parte de éste se aloja en suelos de permeabilidad baja, formación Taximay, la cual actúa como basamento del acuífero. Esta formación se comporta como acuitardo con presiones muy altas, y es donde se localiza gran parte del túnel, condición que favorece su excavación. Para esta zona se estiman filtraciones de grado II a III. La porción complementaria que cortará el túnel corresponde a la unidad de vulcanitas conformada por conglomerados, brechas volcánicas, depósitos piroclásticos y abanicos aluviales con boleos sueltos en matriz de arena suelta y con presencia de agua; ofrece condiciones difíciles para excavar. Se indica la presencia de limos arenosos, los cuales tienen permeabilidades bajas y funcionan como acuitardos. Aunque tengan presiones de altas a muy altas, las aportaciones de agua serán bajas con filtraciones de grado II y III. Aspectos geohidrológicos. El túnel excavará la formación Taximay, la cual está conformada por depósitos

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lacustres de arcillas y limos. Por las características propias de los suelos citados, existen condiciones de permeabilidad baja con presiones altas. Esto es indicativo de que la zona presentará pocas filtraciones de agua con gastos de bajos a nulos. Para el caso de las vulcanitas, donde el índice de calidad de la roca es malo, se presenta permeabilidad y presiones altas así como abanicos aluviales con presiones y permeabilidades similares. Habrá que poner atención por ser tramos de especial interés para la excavación, y por las diferentes zonas de contacto que se tendrán durante la construcción del túnel. Condiciones piezométricas del tramo VI Piezometría regional. Este tramo se aloja en el acuífero Valle del Mezquital, el cual actúa como libre. Los niveles estáticos medidos en los pozos de abastecimiento coinciden con los niveles piezométricos registrados con piezómetros abiertos tipo Casagrande. El basamento del acuífero conformado por abanicos aluviales es la formación Taximay en un tramo de túnel (tramos que comprenden el portal de salida, las lumbreras L-24A, L-23A, L-22 y L-21A), mientras que en otra porción (crítica) lo son las vulcanitas (tramo L-21A al cadenamiento 49+800) y finalmente se excavará la formación Taximay del cadenamiento 49+800 hacia la lumbrera L-20. Aspectos geohidrológicos. El túnel se ha excavado en gran parte en la formación Taximay, la cual funciona como acuitardo, es considerada de baja permeabilidad y presenta fracturamiento y presiones altas. En este tramo se han encontrado filtraciones variables de grados II, III y IV de manera continua y con caudales bajos a altos que se han manifestado dentro del túnel por periodos considerables sin agotarse el caudal. La condición más crítica de excavación se ha observado en la zona del fondo del acuífero, conformada por abanicos aluviales en contacto con la zona del basamento formación Taximay, que es precisamente donde pasa el túnel. Para el tramo conformado por las vulcanitas, las cuales se caracterizan por presentar un nivel de fracturamiento variable, permeabilidad media a baja y presiones altas a muy altas, se deberá prever el manejo y control de las aguas subterráneas mediante pozos para abatimiento de la presión (si fuera el caso). Los conglomerados tienen permeabilidades bajas a medias con presiones muy altas. Se estima que para las zonas citadas se tengan grados de filtración II a IV. Modelo geotécnico En la figura 3 se muestra el modelo geotécnico del TEO; allí se aprecian los diferentes depósitos de suelos, rocas y zonas de frentes mixtos. Tramo I. Se realizó la excavación en suelos compresibles correspondiente a la Zona del Lago; se detectaron suelos con altos contenidos de agua, baja resistencia al esfuerzo cortante y niveles piezométricos abatidos. El tramo ha sido concluido y está en operación. Se presentaron condiciones puntuales de inestabilidad en sitios

específicos del frente de excavación por la presencia de agua y arrastre de finos en las zonas con arenas, limos y limos arenosos. Tramo II. Se ubica en la Zona de Transición; tiene menor cobertura de suelos blandos con materiales compresibles y mantos colgados con flujos de agua a través de lentes de arena y arenas limosas. El contenido de agua es mayor que 50%, y los niveles piezométricos se hallan abatidos; en ciertas zonas la presión de poro es nula. Se ha excavado de L-5 a L-8 y el 50% de L-8 a L-9. Tramo III. Se excavarán suelos, rocas y frentes mixtos con presencia de agua y presiones bajas a altas. Actualmente se encuentra en proceso de excavación con un avance de 2,542 m de L-10 hacia L-11. Se cortarán zonas de basalto de mala calidad según los reportes de exploración, que indican que la roca se encuentra fracturada y es probable que se presenten caídos en el frente excavación. Debido a la diversidad de materiales en este tramo, se cortarán materiales abrasivos. Tramo IV. Se realiza la excavación en suelos firmes, rocas, depósitos mixtos y materiales abrasivos; hay presencia de agua y presiones altas. A la fecha se ha excavado de L-17 hacia L-16 y está en proceso el tramo comprendido entre L-16 y L-15, con un avance de 2,370 m. En tramos aislados se ha detectado la presencia de boleos sin ocasionar inconvenientes. Se establece que habrá condiciones difíciles de excavar en las zonas de contactos y basaltos fracturados con presiones altas de agua, por lo que se harán intervenciones continuas de tipo atmosférico para supervisar el desgaste y las condiciones de las herramientas de corte. Tramo V. Se cortarán suelos, rocas y frentes mixtos (roca/suelo); habrá presencia de agua y condiciones piezométricas elevadas (altas presiones del agua) en zonas con permeabilidades bajas a medias y materiales abrasivos. Se tendrán condiciones favorables de excavación en la formación Taximay. La sobreexcavación, el arrastre de finos y la inestabilidad en el frente de excavación, al igual que los programas de mantenimiento preventivo de las herramientas para la cabeza de corte de la TBM son factores a considerar, pues se excavarán boleos y roca fracturada con presencia de agua. Tramo VI. Se excavarán suelos, rocas y frentes mixtos, materiales abrasivos con presiones altas y presencia de agua. A la fecha se ha excavado gran parte de la formación Taximay del portal de salida hacia L-23A, y el 36% del tramo comprendido entre L-23A y L-22, lo cual ha sido favorable para el túnel. Además, se realizará la excavación en la formación de vulcanitas Huehuetoca conformada por conglomerados, brechas volcánicas y fragmentos de roca suelta; se deberá poner atención en las zonas de contacto. Cabe mencionar que en este tramo se realizó el cambio de trazo con el propósito de buscar las mejores condiciones de excavabilidad para el túnel; esto ha favorecido el avance que existe a la fecha, razón por la

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Túnel Emisor Oriente

L3A L5

L10

L13

Tramo 5 (8.7 km) 112 m - 145 m

L17

Tramo 6 (12.6 km) 145 m - 17 m

L20

Estado de México

PS Estado de Hidalgo

H J N

L Arenas gruesas con alto contenido de gravas de compacidad densa

Fb G

I P

P Arcillas y limos con materia orgánica

M Limos y arcillas con arena con lentes de arena fina de consistencia dura N Roca basáltica (andesita) vesicular fracturada

U Arenas limosas con gravas aisladas V Arcillas, limos y limos arenosos de alta plasticidad W Fragmentos de roca

U V

Fb Fragmentos de basalto empacados en arena limosa AB Fragmentos de basalto empacados en limos arenosos En proceso de actualización por cambio de trazo

2,106 msnm Tramo excavado Tramo por excavar Sentido de excavación 62+418

50+000

40+000

10+000

E D F E Intercalaciones 2,203 de limo y limos msnm arenosos de consistencia dura (capa dura) I Limos y arcillas con F Arcilla y limos arenas (de baja de mediana a baja compresibilidad) compresibilidad, con lentes de J Limo de ceniza volcánica mediana a baja compresibilidad G Arenas limosas muy K Arenas finas finas a medias de a medias limosas compacidad densa de compacidad densa H Limo arenoso de consistencia dura

0+000

Tramo 4 (10.2 km) 86 m - 112 m

20+000

D Arcilla y limo de alta y mediana compresibilidad

Tramo 3 (9.2 km) 71 m - 86 m

Distrito Federal

A Intercalaciones de arena limosa y limos arenosos de consistencia media

Tramo 2 (11.6) km) 48 m - 71 m

60+000

Tramo 1 (10.1 km) 23 m - 48 m

Figura 3. Modelo geotécnico del TEO (tomado y readecuado de Conagua, 2012).

cual se realiza la actualización del modelo geotécnico con información de exploración reciente. Conclusiones Los aspectos técnicos del TEO son vastos. En el túnel se excavan diversos materiales que involucran suelos blandos, suelos duros, roca sana y fracturada, tramos de frentes mixtos, zonas con y sin presencia de agua, acuíferos importantes, presiones altas, abrasividad variable y fallas geológicas, entre otros, que hacen de éste un proyecto especial por su magnitud y las condiciones particulares de cada tramo. Con base en la experiencia obtenida, se recalca la importancia de diseñar sistemas de abatimiento de las presiones piezométricas tanto para acuíferos como para acuitardos, de acuerdo con las condiciones específicas del subsuelo y con el procedimiento constructivo de la estructura que corresponda. Se confirma la necesidad de contar con estudios integrales desde la ingeniería básica (geohidrológicos, geotécnicos, geológicos, geofísicos) calibrada con información de campo e instrumentación de utilidad que permita contar con una mejor radiografía de las condiciones del subsuelo, sobre todo cuando se trata de

proyectos complejos y de retos tan importantes para la ingeniería mexicana como es el caso de la construcción del Túnel Emisor Oriente. Referencias Comisión Federal de Electricidad (marzo 2009). Estudio de factibilidad técnica e ingeniería básica para la elaboración del proyecto ejecutivo y la construcción del Túnel Emisor Oriente, ubicado en el Distrito Federal y los estados de México e Hidalgo. Estudio realizado para la Conagua. Comisión Nacional del Agua (septiembre 2012). Acciones de infraestructura de drenaje y abastecimiento de agua en el Valle de México 2007-2012. Constructora Mexicana de Infraestructura Subterránea (marzo 2010). Elaboración del proyecto ejecutivo y construcción del Túnel Emisor Oriente localizado en el Distrito Federal, Estado de México, dentro de la cuenca del Valle de México y el estado de Hidalgo. Proyecto y obras realizados para la Conagua. López, C., et al. (2011). Manual de túneles y obras subterráneas. Ingeniería de túneles. Madrid: Ediciones Gráficas Arias Montano. Agradecimientos Los autores agradecen el apoyo recibido a la Coordinación General de Proyectos Especiales de Abastecimiento y Saneamiento de la Conagua y al personal que apoyó en la revisión del presente documento. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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CONSERVACIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA

Centro Cultural y de Convenciones Bicentenario, Durango Actualmente Durango se encuentra en una fase de transformación importante en cuanto a infraestructura. El centro de convenciones es un proyecto especial, pues se ubica dentro de uno de los inmuebles más emblemáticos de la historia de Durango. El plan integral es uno de los más interesantes del norte del país ya que integra un inmueble antiguo con una estructura metálica moderna. LUIS FERNANDO CASTRELLÓN TERÁN Ingeniero civil con MBA/GM. Perito profesional certificado en Seguridad estructural por el CICM. Director de Castrellón Terán Ingeniería, Software, Proyectos y Construcción.

Admirado por su arquitectura porfiriana y con más de 100 años de historia, el Centro de Convenciones Bicentenario de Durango comienza a construirse en 1899 con el objetivo de ser el hospital civil de la ciudad como parte de las obras realizadas por los festejos del centenario de la Independencia. Por problemas presupuestales se suspende la obra del hospital a pesar de estar casi terminada. En el año 1911, cuando el ejército revolucionario toma la ciudad en una entrada pacífica, el general Domingo Figura 1. Modelo 3D de la cubierta con sistema Arcotecho. Arrieta dispone que el edificio se destine para ser hospital militar, con lo cual cumpliinstalaciones en las que vivían los niños. Terminadas ría la función que se le había asignado desde el principio. las funciones de institución educativa se decide destiEn 1930 el general Lázaro Cárdenas, siendo prenarlo para albergar el Instituto de Cultura del Estado de sidente de la República, decide crear los Institutos del Durango, pero no es hasta 1997 cuando comienza su Ejército, escuelas de educación básica para los hijos de operación con el objetivo principal de complementar militares así como para los niños que habían quedado la infraestructura cultural de la ciudad. Alberga teatro huérfanos a causa de las luchas revolucionarias. El de cámara, sala de videoconferencias, museos y una inmueble pasa a ser uno de estos institutos, y posteriorpinacoteca, servicios que presta hasta el año 1998. mente se convierte en hospicio. En 2010 comienza un nuevo proyecto para este En 1950 el presidente Miguel Alemán dispone que recinto, pues se decide trabajar en una cuidadosa relas escuelas llamadas "Hijos del Ejército" se conviermodelación para convertirlo en el Centro Cultural y de tan en internados para que niños de medios rurales y Convenciones Bicentenario del estado de Durango, el escasos recursos continúen su educación básica. Es cual comienza a operar ese mismo año y se convierte en entonces cuando se instaura en este recinto el interuno de los recintos más importantes del norte de país. nado Juana Villalobos, que también daría alojamiento y educación a niños huérfanos que vivían en la ciudad Descripción del proyecto de Durango. El centro de convenciones es un proyecto especial, pues Funge como internado hasta 1995, año en que se ubica dentro de uno de los inmuebles más emblemádeja de serlo debido a las malas condiciones de las ticos de la historia de Durango. El plan integral es uno de

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los más interesantes del norte del país ya que integra un inmueble antiguo con una estructura metálica moderna. El proyecto cuenta con áreas específicas para dar servicio a las necesidades de un moderno centro de convenciones, dentro del cual se distingue un espacio denominado Aula Magna que se utiliza para realizar exposiciones, conferencias y reuniones diversas. Este espacio puede ser modulado en tres áreas con la posibilidad de tener eventos simultáneos con una capacidad de 800 personas en cada uno, o bien utilizar todo el espacio para albergar 3,000 personas. El área del Aula Magna es de 87 × 37 m, con una superficie de 3,219 m2. La parte central del recinto es una cubierta móvil, la cual permite tener actos al aire libre y de este modo dar versatilidad al nuevo centro de convenciones. El diseño arquitectónico se conforma por siete cubiertas en forma de arco independientes entre sí, las cuales son soportadas por una estructura metálica. Al inicio del proyecto se realizaron algunos prediseños para resolver la estructura, pues el objetivo era tener un inmueble moderno con una cubierta móvil; por lo tanto, al tener una parte de estructura móvil, las restricciones técnicas del proyecto eran cada vez más rigurosas y su diseño estructural complejo, aunado a la restricción de los apoyos, que son pocos y espaciados, y a que no se podía modificar o alterar la arquitectura del edificio antiguo. Las primeras propuestas para resolver la estructura fueron a base de armaduras, joist y lámina de cubierta, pero se obtenía una estructura con densidad de kilos de estructura por metro cuadrado muy alta, derivada de las restricciones tan rigurosas para que funcionaran los equipos de traslación de la cubierta móvil. El objetivo del proyecto era tener un recinto moderno y a su vez optimizar al máximo la estructura metálica. Como consecuencia de los estudios previos se decidió utilizar estructura con cubierta autoportante y se logró realizar una optimización del proyecto aproximadamente de un 40% en lo que a estructura metálica se refiere. El proyecto definitivo quedó conformado por siete cubiertas independientes, de segmentos de arco; la altura

Figura 2. Montaje de la pieza más pesada, de 55 toneladas.

de las columnas es de 8 m, más la trabe principal de 2 m. Teniendo una altura de 10 m, a este nivel de estructura se apoyan cuatro armaduras de 7 m de altura sobre las cuales a su vez descansan seis de las siete cubiertas, y en la parte central de la estructura se apoya la cubierta móvil, para una altura total de 17.50 metros. Cimentación El diseño original era a base de cimentación superficial de zapatas aisladas. Al comienzo de los primeros trabajos de cimentación se observó en campo que el material del suelo era muy heterogéneo: se encontró por ejemplo roca a 1.50 m de profundidad, y a 30 m de distancia niveles freáticos y estratos blandos con espesores de 3 a 7 m, por lo cual se decidió realizar un nuevo estudio de mecánica de suelos utilizando penetración estándar y ubicar los sondeos en donde se pretendía realizar la estructura de cimentación. Se utilizó máquina perforadora tipo rotatoria a 10 m de profundidad, con barrenas espirales; el muestreo se efectuó en forma alterada con tubo partido de acuerdo con la norma ASTM D 1586, y dio como resultado una estratigrafía a base de depósitos de arcilla, limo, grava, boleos y arena café con lentes parcialmente cementados.

Figura 3. Montaje de las trabes de sección cajón.

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En el área de construcción predominan los depósitos aluviales con lentes parcialmente cementados de tobas riolíticas con lentes arcillo-limosos muy aislados de baja resistencia al esfuerzo cortante. Se recomendaron dos tipos de cimentación: 1. Cimentación superficial a base de zapata aislada desplantada a 4.0 m de profundidad con 1.8 kg/cm2 de capacidad admisible. 2. Cimentación a base de pilas coladas en el lugar, desplantadas a una profundidad de 8.50 m trabajando por punta y fricción; debido a la presencia de nivel freático estas pilas deberán ser rectas sin campana, con diámetros de 40 a 150 cm y capacidades de carga desde 36 hasta 337 toneladas por pila.

Cubierta cerrada

Cubierta semiabierta

Cubierta abierta

Figura 4. Funcionamiento de la cubierta móvil.

Se utilizó la opción 2 por ser la más adecuada para el proyecto. La estructura Para el análisis estructural se usó el software especializado para estructuras de acero CYPE 3D. El diseño para estructuras metálicas se revisó por las normas técnicas complementarias para estructuras metálicas del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal 2004; a solicitud de los técnicos del Instituto Nacional de Antropología e Historia se revisó también con las normas del AISC por los métodos ASD y LRFD. Se utilizó asimismo el Manual de Construcciones en Acero del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero. La estructura se ubica en la ciudad de Durango; por lo tanto, para determinar las acciones accidentales de viento y sismo se aplicó el Manual de Diseño por Viento y Sismo de la Comisión Federal de Electricidad 1993 y 2008. Durango se ubica en la Zona 3 para diseño por viento, con una velocidad de 115 a 125 km/h, para un tiempo de retorno Tr = 50 años. La estructura resguarda un inmueble histórico, por lo cual se clasifica como estructura tipo A; por lo tanto, su velocidad de diseño es 140 km/h, para un Tr = 200 años. En cuanto a sismos, Durango se localiza dentro de la Zona A (baja sismicidad). Los datos de cálculo son: Zona A, tipo de suelo II, estructura grupo A. Se consideraron las cargas muertas compuestas por las instalaciones, plafones, cubierta y peso propio; las cargas vivas de acuerdo con el reglamento de construcciones, 40 kg/m2 para estructuras con pendientes mayores al 5%, carga de nieve para Durango no menor de 35 kg/m2 (reglamento del municipio), carga de granizo y efectos de la temperatura con una variación de 22 °C durante el día. Los estados límite de servicio y estados límite de falla son los establecidos por los reglamentos de construcciones aplicables al proyecto; además, las restricciones de desplazamiento o desplazamientos permisibles máximos para las trabes principales donde se apoyará la estructura móvil (la cual considera los efectos de impacto) son 10 mm en deformación vertical y 5 mm en deformación lateral. Estos valores están

Figura 5. Vista general exterior del recinto.

propuestos por la Asociación de Manufactureros de Grúas de América (CMAA) y a su vez se compara con la Fédération Européenne de la Manutention (FEM) y la Japanese Industrial Standards (JIS). Una vez consideradas las acciones gravitacionales y accidentales se realizó el análisis estructural, y posteriormente se pasó al diseño de la estructura metálica. Como resultado se obtuvieron los datos que se presentan en el cuadro 1. La parte central se resolvió mediante una estructura tipo armadura formada por perfiles tipo LI (angular) y OR (PTR); esta parte lleva integrado el equipo de traslación para permitir el movimiento a la estructura. Sobre la estructura a base de perfiles armados con placas (cajones) y armaduras se colocará la cubierta tipo autosoportante. El sistema de cubierta autosoportante está formado a base de arcos modulares de una sola pieza de lámina pintro alum y se fabricó en el lugar a la medida de las necesidades del proyecto. Cada arco se unió mediante un engargolado que garantiza su hermeticidad; además proporciona rigidez, por lo cual no hay necesidad de tener estructuras intermedias (secundarias); se fabricó con flechas del 20% del claro total en todas las cubiertas.

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Figura 6. Vista interior.

Este tipo de estructuras permite Cuadro 1. Datos obtenidos para el diseño de la estructura metálica salvar un claro máximo de 36 m. Para Elemento las siete cubiertas utilizadas en el Descripción estructural proyecto se usaron láminas calibre 22 para cuatro cubiertas pequeñas y 16 columnas circulares de perfiles OC 762 × 12.7 mm (30” céd. 30), Columnas acero A-572-50 con un Fý = 3,515 kg/cm2, rellenas de concreto calibre 16 para las tres cubiertas más Fć = 250 kg/cm2 grandes. La fijación de la cubierta hacia la estructura se realiza medianTipo 1. 1,000 × 1,000 × 32 mm, acero A-36 con un Fý= 2,530 kg/cm2, te un perfil de placa, con el cual se Placa base con 12 anclas de acero A-307 de diámetro 31.75 mm y longitud 1,200 mm forma una pieza que a su vez sirve de y anclas Tipo 2. 1,020 × 1,020 x 60 mm, acero A-36 con un Fý = 2,530 kg/cm2, canalón para el agua pluvial y permite con 20 anclas de acero A-307 de diámetro 31.75 mm y longitud 1,650 mm realizar la sujeción a la estructura. En Cajones de 4 placas soldado, con secciones 950 × 1,950 mm este proyecto en particular se realizó Trabes con placa de 25.4 mm (1”) un canalón con ángulo de sujeción principales Cajones de 4 placas soldado, con secciones 540 × 1,200 mm variable, ya que las cubiertas tienen con placa de 25.4 mm (1”) formas especiales y se interceptan entre ellas. Algunas de las ventajas Las conexiones se diseñaron como rígidas utilizando placas de conexión para Conexiones de este sistema son su rapidez de momento en los patines superior e inferior y placas de cortante en las almas montaje, ligereza en la estructura 4 armaduras de sección cajón de 4 placas para las cuerdas inferior y superior de de soporte, versatilidad para realizar 300 × 500 mm con placa de 12.7 mm (½”), diagonales HSS 8” × 8” × ¼” formas especiales, ajustes en camArmaduras (OR 203 × 6.4) y montantes HSS 10” × 10” × ¼” (254 × 6.4) po a la necesidad del proyecto sin La forma de la armadura es variable con un peralte de 7.00 m en la parte más la necesidad de realizar planos de alta y reduciendo hasta llegar a 1 m con cubreplaca lateral de 19 mm (¾”) ingeniería de detalle muy elaborados. Durante la fase de montaje fue neSe realizaron en taller y en campo soldaduras de filete y penetración cesario usar una grúa de 350 t de caSoldaduras completa con sistema soldadura MIG, microalambre AWS clasificación pacidad; la pieza más pesada a monE71T-1, 97000 psi, 0.045(1.2 mm) y SMAW con electrodo E-7018 tar era una viga de 32 m de longitud Cubierta Arcotecho calibre 22 y 16 con sección cajón 950 × 1,950 mm formada de placa de 25.4 mm (1”) incluyendo ménsulas y rigidizadores interiores, con un iluminación, clima, plafón, equipamiento de voz y datos, peso aproximado de 55 t. Las maniobras de montaje etcétera, por lo cual este recinto contribuye al desarrollo fueron supervisadas minuciosamente para garantizar la económico y turístico del estado de Durango integridad del edificio histórico. El proyecto integral del Aula Magna del Centro Cultural y de Convenciones Bicentenario cuenta con ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org todo el confort necesario para el cual fue concebido,

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MATERIALES

SIM: una nueva mampostería sismorresistente SIM es un nuevo sistema de mampostería sin juntas de mortero, que puede entenderse como un nuevo dispositivo para disipar energía durante un evento sísmico. Se puede diseñar de forma que su principal función sea incrementar el amortiguamiento de la estructura sin modificar sustancialmente su rigidez lateral, o bien para cumplir ambas funciones: resistir fuerzas laterales y disipar energía. La mampostería es el material más utilizado en México para la construcción de vivienda tanto unifamiliar como multifamiliar, y forma parte de innumerables edificaciones, comúnmente de concreto, en la forma de muros diafragma o bien como elementos divisorios no estructurales. El desempeño de la mampostería confinada tradicional es motivo de constante investigación en nuestro país (Pérez-Gavilán et al., 2013; Pérez-Gavilán y Manzano, 2013), pero el desarrollo de una mampostería práctica con un excelente desempeño sísmico sigue siendo un reto. SIM es una mampostería innovadora, semimachimbrada sin juntas de mortero. Está basada en un sistema especial de machimbrado de los tabiques que permite el deslizamiento de las juntas en el plano del muro y previene el desplazamiento relativo de las piezas fuera del él. El sistema tiene un comportamiento mejorado ante cargas sísmicas, cuenta con una rigidez lateral reducida que la hace menos susceptible a dañarse y una capacidad mayor para disipar energía si se compara con el recurso tradicional. Tipos de semimachimbrado Se han desarrollado dos tipos de semimachimbrado: uno a base de tabiques con formas específicas, conocido como machimbrado topológico, y otro que utiliza piezas de forma tradicional con perforaciones especiales y pasadores, o machimbrado mecánico (véase figura 1). El primero está diseñado para utilizar el sistema tradicional de moldes; el segundo, para aprovechar la tecnología de extrusión existente. No se ha observado una diferencia fundamental en el comportamiento de estos dos tipos de SIM (Wang et al., 2014). Sin embargo, el machimbrado topológico parece tener

YURI Z. TOTOEV Ingeniero civil, con doctorado. Investigador de la Universidad de Newcastle, Australia. Profesor invitado del Instituto de Ingeniería de la UNAM desde octubre de 2014, donde imparte los cursos de Diseño estructural y de Mampostería. JUAN JOSÉ PÉREZ-GAVILÁN ESCALANTE Ingeniero civil, doctor en Mecánica computacional. II-UNAM. Miembro del SNI. Coordina el comité revisor de las Normas Técnicas de Mampostería del GDF.

Figura 1. Diferentes métodos de semimachimbrado: a) topológico y b) mecánico.

una mejor resistencia a la penetración de agua por las juntas (Forghani et al., 2014). Se han identificado varias aplicaciones de SIM, entre las que destacan la mampostería confinada y los muros diafragma. La discusión que sigue está dedicada al uso de paneles de SIM como muros diafragma en edificios de múltiples niveles.

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SIM: una nueva mampostería sismorresistente

b) Holgura Panel de SIM sin holgura Panel con holgura abierta

Fuerzas de fricción

Zona de compresión

Figura 2. Tipos de muros diafragma: a) con holgura abierta (tipo I); b) sin holgura (tipo III).

Muros diafragma a base de SIM En un edificio de varios niveles, los muros de mampostería que se utilizan para rellenar una crujía en un marco pueden ser arquitectónicos, que no cumplen una función estructural, o muros diafragma, que están diseñados para resistir fuerzas sísmicas; en ningún caso tienen como finalidad la disipación de energía, la cual, en los muros diafragma de mampostería tradicional, está asociada al micro o macroagrietamiento del material. La capacidad de disipación de energía de estos muros antes del colapso es limitada. La novedad en el uso de los muros de relleno a base de SIM es que proporciona a la estructura un amortiguamiento adicional que implica una cierta disipación de energía; esto se hace primordialmente por fricción entre las piezas. Para efectos prácticos, un panel de este tipo puede considerarse como un dispositivo para la disipación de energía encaminado a mejorar el comportamiento sísmico de una estructura a base de marcos. La falla de los muros diafragma de SIM puede caracterizarse como una falla de Mohr-Coulomb que implica que la carga axial en el muro es un parámetro importante. Asimismo, las condiciones de frontera son decisivas; estudios experimentales sugieren que un panel sin ningún tipo de confinamiento no puede disipar energía. La resistencia de los muros a carga axial es directamente proporcional a la resistencia de las piezas; sin embargo, se ha observado que ésta no contribuye significativamente a la resistencia a cargas laterales de los muros. Son las fuerzas en el machimbrado y las debidas a la fricción en las juntas las que gobiernan la capacidad de carga lateral de los muros. Antes de la falla de éstos se ha observado rotación de la base (Lourenço y Ramos, 2004; Vasconcelos et al., 2006; Uzoegbo et al., 2004). Investigaciones sobre SIM Estudios preliminares de este sistema incluyeron ensayes a compresión de las piezas así como pilas hechas de SIM. También se llevaron a cabo ensayes de fricción cíclicos de tripletes (IOS 1993) de piezas, con lo cual se obtuvo el coeficiente de fricción de piezas SIM de concreto de 0.66 (Totoev y Lin, 2012). El comportamiento de los distintos tipos de muros diafragma se determinó por medio de ensayes de marcos a escala natural con

Figura 3. Ensayos experimentales: a) carga cíclica de paneles tipos I y II; b) ensayes con carga fuera del plano.

elementos reducidos de tamaño y con muros diafragma de SIM. Los resultados se informan en Lin, Totoev y Liu (2011a y 2011b). El desempeño fuera del plano se realizó por medio de ensayes monotónicos con bolsa de aire para aplicar la carga y después imponer al marco carga cíclica en el plano del muro (Totoev y Wang, 2013). Se encontraron distorsiones de hasta 1.5 veces el espesor del muro sin que se alcanzara la falla. Algunos de los resultados de las referencias mencionadas se comentan a continuación. Tipos de muros diafragma Existen tres variantes de muros diafragma hechos a base de SIM, los cuales se distinguen por tener una holgura considerable en la parte superior entre la viga del marco de concreto y el muro, tener una holgura pequeña o no tenerla (véase figura 2). Panel de holgura abierta (tipo I) Si la holgura es suficientemente grande, Δg>0.34Δu, donde Δu es el desplazamiento lateral relativo del entrepiso, el marco interactúa con el muro sólo a través de las columnas y la holgura no se cierra durante la vibración de la estructura. En este tipo de panel, el puntal

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de compresión no se activa. El muro actúa solamente como disipador de energía; su aportación a la resistencia de la estructura se limita a la fuerza de fricción que se desarrolla en las juntas debida al peso propio del muro. Panel sin holgura (tipo II) En este caso el panel no tiene holgura con el marco, Δg=0. El puntal de compresión se activa independientemente de la amplitud de las vibraciones de la estructura. Esto tiene el efecto dual de proveer a la estructura una restricción lateral por medio de la compresión en el puntal y un nivel de disipación de energía más elevado en comparación con el muro de holgura abierta, debido a un esfuerzo de compresión mayor en las juntas. Panel de holgura que cierra (tipo III) Este panel es una combinación de los dos primeros tipos. Tiene una holgura pequeña 0<Δg<0.34Δu entre el muro y la viga superior del marco y provee principalmente disipación de energía a la estructura cuando la amplitud de la vibración es pequeña, en cuyo caso la holgura se mantiene abierta. Sin embargo, a medida que la amplitud de la vibración aumenta, la holgura se cierra, el puntal de compresión se activa y el panel empieza a proveer arrostramiento a la vez que disipa mayor energía.

Modelado numérico La simulación numérica de los paneles SIM se realizó utilizando el modelado microestructural (Witte y Kikstra, 2002) y la modelación con superelementos (SeismoStruct, 2013). Ambos modelos se verificaron mediante los resultados experimentales mencionados. Se hicieron simulaciones numéricas utilizando SeismoStruct con cuatro modelos de marcos de varios niveles: sin muros diafragma, con muros diafragma de holgura abierta (tipo I), de holgura cerrada (tipo II) y finalmente con muros diafragma de mampostería tradicional. Se hizo la simulación, en cada caso, aplicando carga lateral monotónica creciente (empujón), y se determinó el desplazamiento de fluencia, el desplazamiento último y la ductilidad de los modelos. También se comparó la respuesta de los cuatro modelos sometidos a un movimiento sísmico sintético del terreno (Totoev y Lin, 2012). En la figura 4 se muestran los resultados del análisis de empujón. Se observa en el modelo de holgura abierta (tipo I) cómo se afecta marginalmente la resistencia y la rigidez lateral del marco pero se conserva prácticamente su ductilidad. Para el caso sin holgura, la contribución a la resistencia es mayor pero se observa una reducción en la ductilidad al compararla contra el marco sin muros diafragma. Utilizando mampostería tradicional en los

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de 8.5%) (Totoev y Lin, 2012), EFSIM es la disipación de energía por fricción de todos los paneles SIM y ESmarco es la energía de deformación máxima del marco. En el procedimiento estándar de diseño, al incrementar el amortiguamiento efectivo se incrementa la rigidez efectiva para el mismo objetivo de desplazamiento. Esto permite ahorros por la reducción de las secciones y la del refuerzo en los elementos del marco.

Resumen de beneficios Los principales beneficios de los muros diafragma de SIM incluyen: una alta disipación de energía por fricción, un elevado desplazamiento de fluencia y ductilidad, un buen comportamiento fuera del plano y un campo de esfuerzos discontinuos que se traduce en un bajo esfuerzo de tensión. Los paneles de SIM no tienen falla por cortante, ya que están diseñados para deslizar. Adicionalmente, el riesgo de falla por compresión es reducido especialmente en los muros tipo I que no resisten carga vertical. No hay propagación de grietas por las piezas y por lo tanto no hay daño local. El sistema no depende de la acción del puntal de compresión, por lo cual las aberturas en el muro no son críticas. Las piezas tienen orificios que forman ductos interiores y pueden aprovecharse para incluir los cables de la instalación eléctrica.

b) 700 Muros tipo I, holgura abierta Muros tipo III, sin holgura Muros con mampostería tradicional Marco sin muros

Fuerza (kN)

600 500 400 300 200 100 0

100 150 Desplazamiento (mm)

200

250

Figura 4. Simulaciones numéricas: a) modelo de elementos finitos; b) resultados del análisis de empujón.

muros diafragma, la resistencia es mucho mayor pero se observa un comportamiento frágil. Implicaciones de diseño Es importante hacer énfasis en que un muro diafragma de SIM no es una estructura para arriostrar el marco de que forma parte, sino un dispositivo para disipar energía, y debe diseñarse como tal. Un procedimiento de diseño aceptado es el que se delinea en el FEMA 356 (2000). En ese documento se dan, además, recomendaciones para el ensaye de dichos dispositivos. El efecto en el amortiguamiento de la estructura que pueden desarrollar los muros diafragma de SIM puede calcularse como:

ζeff=ζmarco+ζ*SIM=ζmarco+

(EFSIM ) (4π ESmarco )

Donde ζ eff es el amortiguamiento efectivo de la estructura, ζmarco es el amortiguamiento histerético del marco (típicamente 5%), ζ*SIM es el amortiguamiento viscoelástico equivalente de los paneles SIM (alrededor

Algunos inconvenientes La mampostería SIM no tiene un mecanismo para regresar al estado no deformado después de la excitación. Esto da lugar a distorsiones residuales permanentes, por lo cual es recomendable utilizar los muros diafragma SIM junto con otros sistemas para reducir estas distorsiones. Las instalaciones hidrosanitarias deben ser externas al muro. Conclusiones Los muros diafragma de SIM emergen como una alternativa prometedora, con una rigidez lateral controlada y una capacidad de disipación de energía elevada. Estas propiedades permiten armonizar el comportamiento de los muros con los del resto de la estructura y evitar el temido efecto de piso blando que puede presentarse en estructuras con muros diafragma de mampostería tradicional. Aun no existen piezas SIM en México. Los autores han tenido los primeros acercamientos con los fabricantes para plantear investigaciones que incluyan, primero, estudios analíticos del comportamiento de los materiales, y posteriormente el ensaye de especímenes a escala natural en nuestro país. En el mediano plazo estos esfuerzos permitirán generar especificaciones para los fabricantes y para los diseñadores que posibiliten el uso seguro de esta nueva tecnología Si desea obtener la versión que incluye las referencias bibliográficas, puede solicitarla a ic@heliosmx.org ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA

Rueda de Falkirk, una escultura dinámica El éxito funcional y estético de la Rueda de Falkirk tiene mucho que ver con su simplicidad, resultado de aplicar principios fundamentales de física e hidráulica y al mismo tiempo de conservar una tradición de ingeniería fluvial en un país donde los canales son abundantes y la pequeña navegación siempre fue un modo de transporte importante. Los canales navegables de Escocia son parte de su historia y su paisaje. Especial importancia cultural tiene el área de Falkirk, escenario, casi al finalizar el siglo XIII, de una batalla hoy en día recordada como de trascendencia nacional. Allí se localiza la Rueda de Falkirk o Falkirk Wheel, construcción llamativa tanto por su diseño como por su funcionalidad que hasta hoy en día, luego de 12 años de operación, cumple con excelencia el propósito para el que fue creada. Hay un antecedente directo de la Rueda de Falkirk que vale la pena mencionar. Hace más de un siglo, en 1875, se inauguró el elevador de Anderton, nombrado así por la población en la provincia de Cheshire (no lejos de Manchester) en la que se encuentra. Esta obra, que estuvo a cargo del ingeniero civil especialista en hidráulica Edwin Clark, tiene como propósito subir pequeñas embarcaciones de carga desde el río Weaver hasta el canal Trent & Mersey, una altura poco mayor a los 15 metros (véase figura 1). Su funcionamiento era muy sencillo: dos enormes tanques, cada uno con puertas herméticas, cargaban los botes de un punto a otro mediante contrabalanceo o compensación de los pesos superior e inferior. El mecanismo original fue reemplazado en 1908 por otro de operación eléctrica; sin embargo, en la actualidad sigue cumpliendo su función de manera hidráulica. En 1983 se descubrió deterioro importante en la estructura del elevador Anderton y se tuvieron que llevar a

cabo trabajos de restauración, los cuales se prolongaron hasta 2002. Al año siguiente reinició sus actividades junto con un centro de operaciones en la parte alta, que además de la estructura principal incluye demostraciones interactivas, instalaciones educativas, una tienda de recuerdos y una cafetería. Debido a los ciclos de los ríos y canales, el elevador sólo opera de abril a octubre. La tradición continúa Para el último cuarto del siglo XIX y para los medios de la época, el elevador Anderton fue en sí mismo una proeza de la ingeniería. Más de un siglo después, continuando esa tendencia, se construyó otro ascensor similar y en condiciones parecidas. Aunque ahora se trataba de una altura mayor y los detalles técnicos de la solución obedecerían a los avances en la tecnología, los lineamientos de sencillez y dinamismo seguían presentes. El éxito funcional y estético de la Rueda de Falkirk tiene mucho que ver con su simplicidad, resultado de aplicar principios fundamentales de física e hidráulica y al mismo tiempo de conservar una tradición de ingeniería fluvial en un país donde los canales son abundantes y la pequeña navegación siempre fue un modo de transporte importante. Fue construida como parte del proyecto Millenium Link, con el cual se buscó restaurar la navegación en Escocia central. Los afluentes Forth & Clyde

Figura 1. Elevador de Anderton en la actualidad.

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Rueda de Falkirk, una escultura dinámica

Río Carron

Canal Forth & Clyde

Río Forth

Falkirk Rueda de Falkirk

Fiordo de Forth Canal Union

Castillo de Niddry

Edimburgo

Fiordo de Clyde Glasgow Figura 2. Trayectoria de los canales Forth & Clyde y Union y ubicación de la obra.

y Union conectan la nación escocesa de este a oeste, y eso los hace históricamente relevantes para el propósito del proyecto: el primero de ellos, por ejemplo, es reconocido como el primer canal hecho por el ser humano que cruza de un mar a otro. Si se llega desde Glasgow, al oeste, la cuenca de Falkirk constituye una y griega que conduce hacia la ciudad de Edimburgo en el sureste o bien hacia el río Forth en el noreste, el cual a su vez se une al río Carron y llega al Mar del Norte (véase figura 2). Comunicar los canales Forth & Clyde y Union siempre fue una necesidad, y el obstáculo a vencer era la circunstancia de que el primero se encuentra 35 metros bajo el nivel del segundo. La solución solía ser un canal artificial compuesto por 11 esclusas dispuestas a manera de peldaños para un recorrido total de 1.5 km, pero este sistema fue desmantelado en 1933. La construcción de un "elevador rodante para botes" –como se le conoce y que dista mucho del anterior mecanismo de esclusas– estuvo a cargo de la compañía British Waterways (actualmente Scottish Canals), y es considerado único en el mundo. Ciertamente, el complejo tiene mucho de destino turístico además de su relevancia en el ámbito de la ingeniería civil. Ello se debe a su modo de operación visualmente atractivo y al conjunto de instalaciones que lo acompañan, pues desde un inicio se proyectó como un complejo donde se ofrecen actividades diversas, como en el caso de Anderton. Características del diseño y proceso de construcción La Rueda de Falkirk tiene una altura total de 35 metros, que los ingleses expresan, para dar una idea, como el equivalente a ocho autobuses double decker apilados uno encima del otro. Otros datos que ayudan a dimensionarla es que su construcción requirió la participación de más de mil personas y un costo, para el elevador solamente, de 17.5 millones de libras esterlinas, equivalentes a unos 27.37 millones de dólares. Los componentes de la estructura fueron fabricados en Derbyshire, en el corazón de Inglaterra; las piezas, que suman 1,200 toneladas de acero, fueron diseñadas

Figura 3. Vistas frontal y lateral del elevador.

para encajar con alta precisión. A fin de comprobar esta característica, se armó una vez en su totalidad fuera del sitio, y ya lista, en el verano de 2001 fue desarmada otra vez y transportada a Falkirk en 35 camiones de carga. El diseño exterior no es tan sencillo de describir. Si se mira desde la parte alta, correspondiente al canal Union,

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Rueda de Falkirk, una escultura dinámica

lo sostiene. La rueda gira lentamente con la acción de los pesos Engrane equivalentes de ambos conteFijada central, fijado nedores; aquí es fundamental el al engrane al soporte Acueducto principio de Arquímedes: cuando exterior, rota del acueducto en sentido un bote entra, reemplaza un volucontrario men equivalente de agua, y así la al brazo combinación final de agua y bote equipara la masa total inicial. Las góndolas van rotando y se mantienen niveladas mediante ruedas que las unen a la estructura. Góndola Góndola En teoría esto debería ser suficiente para evitar toda desnivelación; sin embargo, cualquier fricción o movimiento repentino podría causar que la góndola se Engrane menor; rota atore o ladee. Esta posibilidad de en el sentido del brazo que el contenedor no mantuviese su nivel durante el ascenso o descenso fue remediada añaEje fijado al brazo; lo mueven motores hidráulicos diendo al sistema una fila de engranes. Hay tres engranes de 8 m de diámetro en la parte Figura 4. Componentes del mecanismo. del brazo rotatorio conectada al acueducto: uno semioculto en el lo que se observa es un camino interrumpido de manera extremo interior de cada góndola y otro en el eje central abrupta; esto semeja un puente incompleto, abierto y del brazo; los conectan otros dos engranes de menor adornado con arcos semicirculares que al reflejarse en el tamaño, ocultos. Cuando se presenta la carga, los agua provocan un efecto visual de túnel. Allí se encuentra cinco engranes adyacentes se empujan mutuamente la parte más importante: el brazo giratorio. Cuando se y hacen girar de forma lenta el brazo, al mismo tiempo observa de frente, desde la distancia, este elemento que mantienen una velocidad equilibrada y hacen rotar parece una hélice o una doble hacha escandinava. Visto las góndolas en sentido contrario al de la gran rueda lateralmente se trata de una subestructura móvil de casi (véase figura 4). 30 m de ancho, en cuyos extremos hay dos grandes Gracias a este elegante mecanismo se requiere tan góndolas diametralmente opuestas; cada una de ellas sólo 1.5 kWh extra de energía para hacerlo funcionar. tiene capacidad para 500,000 litros, suficiente para llenar Esa energía adicional equivale a la que se necesita para una alberca olímpica (véase figura 3). hacer hervir ocho teteras tradicionales, y es provista por Para que un bote pueda ingresar a cualquiera de un conjunto de 10 motores hidráulicos localizados dentro las góndolas, sus dimensiones no deben exceder los del tubo o eje central. 20 m de longitud. La carga total agua-bote para cada góndola se aproxima a las 600 toneladas, lo que aunado Relación con su entorno al movimiento impone condiciones muy cambiantes y de Hay algo en la Rueda de Falkirk que sobresale complealta presión sobre la estructura. Es por eso que en vez tamente del paisaje que la rodea. No es el único ejemplo de soldadura se utilizaron pernos: alrededor de 15 mil, de una construcción con esta característica, pero su más 45 mil tuercas, todos ellos ajustados manualmente. caso se acentúa por el ambiente rural del entorno en comparación con las poblaciones más cercanas a las Funcionamiento que favorece. No obstante, la población y los visitantes La idea que rigió el diseño definitivo ya era comentada en general prestan más atención a su funcionalidad y al en el siglo XIX, pero no se pudo aplicar hasta 1994 atractivo de todo el conjunto que a cualquier irrupción específicamente para las condiciones de los canales estética de Falkirk. El resultado combina función y diseño en lo que se ha calificado como una impresionante pieza de Elaborado por Helios con información de: thefalkirkwheel.co.uk, canalriescultura dinámica. vertrust.org.uk/anderton-boat-lift y gentles.info/link/MillenniumLinkMisc/ El acueducto superior es de concreto reforzado. MLWS_home.htm Cuando llega un bote del canal Union, se detiene en ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? la góndola al final del recorrido junto con el agua que Escríbanos a ic@heliosmx.org

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Febrero 18 a marzo 2 XXXVI Feria Internacional del Libro del Palacio de Minería Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México Ciudad de México www.ferialibromineria.mx feria@mineria.unam.mx

Marzo 9 al 13 28 Congreso Mexicano de la Industria de la Construcción Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción Ciudad de México www.cmic.org

El hombre que calculaba Malba Tahan Barcelona, RBA Libros, 2008

Las matemáticas han acompañado a todas las civilizaciones independientemente de la concepción del mundo y el universo propia de cada una de ellas y del lugar que los números ocupen en esa cosmovisión. Se ha encontrado que en los pueblos más antiguos había una asimilación de números y deidades (todavía en tratados teológico-filosóficos previos a la Alta Edad Media se pueden encontrar ejemplos). En Occidente se da un claro paso adelante en esta tendencia cuando los pensadores griegos, en especial Pitágoras, separan el número de sus implicaciones religiosas pero le siguen atribuyendo un significado esencial dentro del mundo. Es con este tipo de eventos con que la matemática va adquiriendo su propia identidad a través de la historia, hasta llegar paulatinamente a su predominancia sobre lo que comienza a llamarse ciencia, aplicada y pura. Dentro de este camino hay una importante etapa de desarrollo, precisamente la que Malba Tahan (de nombre real Julio César de Mello Souza, matemático y arabista brasileño) simboliza en el personaje de Beremiz Samir, el iraquí que gracias a su inteligencia es traído ante califas, jeques y visires para dar resolución a problemas aritméticos, paradojas y asuntos similares. El mérito del prolífico autor (escribió más de cien libros), que hasta la fecha coloca el suyo entre los textos escolares más recomendados por los profesores, es acompañar la sabiduría de sus páginas por una reflexión que siempre contiene aspectos éticos, de justicia, que hacen desaparecer el problema en cuestión y el desacuerdo entre los hombres a menudo fundamentado en malentendidos. Y es que la narración, aunque difícil de situar en un momento exacto, da muestra también de un periodo de auge en la civilización árabe que sería de gran importancia en el desarrollo de la ciencia matemática

AGENDA

ULTURA

La ética en los números

2015

Marzo 18 al 20 IX Congreso Internacional AMIP Asociación Mexicana de Infraestructura Portuaria, Marítima y Costera, A.C. Veracruz, México www.amip.org.mx

Julio 22 al 25 1er Congreso Iberoamericano sobre Sedimentos y Ecología Querétaro, México Programa Hidrológico Internacional, UNESCO www.congresosedimentos.mx sedimentos2015@tlaloc.imta.mx Noviembre 2 al 6 XXV Congreso Mundial de Carreteras Seúl 2015 Asociación Mundial de Carreteras Seúl, Corea piarcseoul2015.org Noviembre 15 al 18 XV Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica Sociedad Argentina de Ingeniería Geotécnica Buenos Aires, Argentina www.saig.org.ar conferencesba2015.com.ar

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