Revista IC Mayo 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: EOEARTH.ORG

Número 553, mayo de 2015

MENSAJE DEL PRESIDENTE

DIÁLOGO / NO DEBEMOS RECONSTRUIR EL RIESGO / JOSÉ MARÍA TAPIA FRANCO

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

INGENIERÍA GEOTÉCNICA / EL MÉTODO OBSERVACIONAL Y EL CAMINO HACIA DELANTE. APROVECHAR LA EXPERIENCIA INTERNACIONAL EN MÉXICO / ENRIQUE SANTOYO VILLA

TECNOLOGÍA / PROYECTO GEOMÉTRICO Y SOFTWARE PARA GENERAR MÁS Y MEJORES CARRETERAS / CLEMENTE POON HUNG Y AUGUSTO BELLO VARGAS

TEMA DE PORTADA: ENERGÍA / LA EXPLOTACIÓN DE HIDROCARBUROS EN AGUAS PROFUNDAS DE MÉXICO / ÓSCAR LUIS VALLE MOLINA

COSTERA / ARRECIFES ARTIFICIALES PARA LA RECUPE26 INGENIERÍA RACIÓN DE COSTAS / HÉCTOR LÓPEZ GUTIÉRREZ

HISTORIA / MODESTO C. ROLLAND Y EL CENTRO DE INGENIEROS / JORGE M. ROLLAND CONSTANTINE

OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA / TAV PEKÍN-SHANGHÁI

Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra 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 553, Mayo 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 30 de abril de 2015, 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.

/ LIBRO DISPARA, YO YA ESTOY MUERTO 40 CULTURA / JULIA NAVARRO AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

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.

ESE ASA Los líderes en izajes y transporte especializado

ESEASA CONSTRUCCIONES es una empresa 100% MEXICANA que se preocupa por el desarrollo sostenible del país, conformada por un equipo de trabajo sólido y profesional en todas sus áreas, lo cual nos consolida como la empresa con mayor experiencia en los servicios de Izajes y maniobras especializadas así como Transporte especializado en el ámbito de la construcción dentro de la República mexicana y en el extranjero. En ESEASA nos enfocamos en cumplir las necesidades de nuestros clientes con ética, profesionalismo, visión, servicio y eficacia utilizando siempre tecnología de punta, con equipo renovado constantemente y con un estandar de seguridad acorde con la demanda del mercado y regulaciones internacionales. La experiencia de más de 30 años y nuestra certificación en ISO 9001-2008 nos permiten brindar seguridad a nuestros colaboradores comerciales; de esta forma hemos participado en proyectos importantes como: Obra Civil • Montaje de distribuidores viales y pasos a desnivel • Construcción de puentes • Construcción de estadios y arenas • Construcción de edificios Obra Marítima • Construcción de plataformas marinas • Load out • Roll up Sector Petrolero • Construcción de refinerías • Reconfiguración de refinerías Sector Energético • Montajes de centrales de ciclo combinado • Construcción de parques eólicos Proyectos Científicos • Montaje del gran y único telescopio milimétrico ubicado en Puebla, México

Montecito 38 • Col. Nápoles, Delegación Benito Juárez • México, DF, C.P. 03810 Teléfonos: +52 (55) 90002630 • LADA SIN COSTO 01-800-087-2630

Mensaje del presidente

Rumbo a los 70 años

principios del año 2016 nuestra organización cumplirá su séptima década como Colegio de Ingenieros Civiles de México, y el actual consejo directivo ha decidido realizar una serie de actividades para conmemorar este aniversario. A lo largo de estos casi setenta años de vida de nuestro colegio, cada consejo directivo ofreció su mayor esfuerzo para aportar institucionalmente a la consolidación de la actividad gremial en beneficio de los ingenieros civiles y del país, en la medida en que nuestro gremio está comprometido con el desarrollo de México. Uno de los propósitos de las actividades previstas para celebrar el septuagésimo aniversario del CICM es hacer explícito el agradecimiento a los ingenieros civiles que desde el primer día han hecho su contribución desinteresada al fortalecimiento del gremio desde cada una de las posiciones en las cuales se han desempeñado, tanto en comisiones directivas como en comités técnicos y grupos de trabajo diversos, permanentes o temporales, con o sin cargo nominal. Respecto a las actividades para dar la relevancia que merece al hecho de haber alcanzado este nuevo hito en la historia de nuestra institución, creamos un grupo de trabajo para organizar los festejos del 70 aniversario; su conformación se sometió a consideración del Consejo Directivo y de la Junta de Honor. Uno de sus miembros, Luis Zárate, ex presidente de nuestro colegio, decidió aceptar esta responsabilidad y ya comenzó a trabajar. Informaremos oportunamente a todos nuestros socios y a la comunidad en general sobre las actividades a realizar para esta celebración. Hablando de reuniones y actividades relevantes, nuestro Congreso Nacional de Ingeniería Civil –que habitualmente habíamos realizado a finales de los años nones– se realizará en marzo de 2016 para que coincida con la celebración del aniversario del CICM. En atención a que lo más importante de nuestro colegio son sus socios, con motivo de estos festejos estamos elaborando un libro que permita a las generaciones actuales conocer la labor realizada por nuestros colegas que fueron distinguidos con el Premio Nacional de Ingeniería Civil, una motivación para que los jóvenes ingenieros el día de mañana se hagan acreedores a estos reconocimientos fruto del trabajo y el amor a la profesión que cada uno de los galardonados enarboló a lo largo de su carrera. Para garantizar el éxito de este desafío, cuento con la entusiasta y efectiva participación de todos los ingenieros civiles que puedan sumarse a las muchas actividades que llevaremos a cabo desde este momento y hasta marzo de 2016 con la celebración del aniversario 70 del CICM en el marco del 28º Congreso Nacional de Ingeniería Civil. Víctor Ortiz Ensástegui XXXV Consejo Directivo

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 Jorge Serra Moreno Edgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Alejandro Vázquez Vera Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala Primer secretario suplente Carlos Alberto López Sabido Segundo secretario propietario Óscar Enrique Martínez Jurado Segundo secretario suplente Mario Olguín Azpeitia Tesorero Jorge Oracio Elizalde Topete Subtesorero Luis Rojas Nieto Consejeros José Cruz Alférez Ortega Enrique Baena Ordaz Celerino Cruz García Salvador Fernández del Castillo Flores Benjamín Granados Domínguez Mauricio Jessurun Solomou Pisis Marcela Luna Lira 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

www.cicm.org.mx

DIÁLOGO

No debemos reconstruir el riesgo La Dirección General para la Gestión de Riesgos tiene entre sus atribuciones más importantes auxiliar a la Coordinación Nacional de Protección Civil en la operación de los instrumentos financieros gubernamentales destinados a paliar los efectos de desastres naturales. Aunque a menudo se le vincula estrecha y únicamente con el Fondo de Desastres Naturales, también se encarga de la administración del Fondo para la Prevención de Desastres Naturales, que cada vez se vuelve más importante en la vía hacia una cultura preventiva en la materia. JOSÉ MARÍA TAPIA FRANCO Licenciado en Derecho con especializaciones en Gerencia política y Comunicación política y gubernamental. Cuenta con seminarios y diplomados relacionados con política, democracia y seguridad nacional. Se ha desempeñado en diversos cargos en el servicio público estatal y federal. Es director general para la Gestión de Riesgos del Sistema Nacional de Protección Civil.

Daniel N. Moser (DNM): ¿Cuál es la incumbencia del Fondo de Desastres Naturales (Fonden)? José María Tapia Franco (JMTF): Es un instrumento interinstitucional creado a finales del decenio de 1990 con el objeto de garantizar la infraestructura pública que ha sido afectada por el embate de fenómenos naturales. México es uno de los pocos países que tienen un instrumento como el Fonden. El fondo no transfiere recursos a ninguna entidad pública o privada, estatal, municipal ni federal; es un fideicomiso resguardado por el Banco Nacional de Obras (Banobras). Lo maneja un Comité Técnico integrado por las secretarías de Hacienda y Crédito Público y de Gobernación, así como por el propio Banobras. Este fideicomiso tiene la finalidad de hacer transparente el uso de los recursos del Fonden. Las acciones y procedimientos para que este fondo se otorgue a funcionarios son muy escrupulosos, y en el inicio de esta administración, por instrucciones del presidente de la República y el secretario de Gobernación, de manera prioritaria se han vuelto más eficientes los recursos de este fondo. Los estados y las dependencias federales externaron al presidente de la República y al secretario de Gobernación el peregrinaje que representaba acceder a estos recursos, con un trámite que duraba casi un año. Hoy el trámite demora 12 días hábiles en cuanto tenemos el diagnóstico definitivo de cada una de las dependencias, el cual se somete a consideración del Comité Técnico y se aprueba. El proceso de acceso a los recursos del Fonden es tan claro como que necesito una declaratoria de desastre para poder activar los recursos, la cual se concede por petición expresa y formal de cada ejecutivo estatal. Cada estado tiene en el sistema Fonden en línea su número de usuario y contraseña. En el momento de la ocurrencia de un fenómeno natural que provoca

Se requiere una declaratoria de desastre para activar los recursos del Fonden.

daños en la infraestructura pública o en la vivienda, el gobernador, con su número de usuario y contraseña, solicita la corroboración del evento ante la instancia técnica facultada. Tenemos tres instancias técnicas facultadas: para fenómenos hidrometeorológicos, la Conagua mediante el Servicio Meteorológico Nacional; para servicios geológicos, el Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred), y para servicios o fenómenos forestales, la Comisión Nacional Forestal (Conafor). Los fenómenos que cubre el Fonden son todos de origen natural. Hay un sinnúmero de fenómenos naturales especificados en las propias reglas de operación del fondo y en la Ley General de Protección Civil. Una vez que tenemos esta solicitud, la instancia técnica tiene 48 horas para dictaminar la procedencia o improcedencia. Si se dictamina procedencia, se publica, pero no se requiere la publicación en el Diario Oficial de la Federación para iniciar la gestión de los recursos; se instala el Comité de Evaluación de Daños en coordina-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

No debemos reconstruir el riesgo

ción con el estado correspondiente, siempre presidido por el gobernador de la entidad y por mí en representación de la Secretaría de Gobernación. Este comité determina qué sectores van a ser evaluados según la magnitud de los daños, en coordinación con el órgano ejecutor de la dependencia. DNM: ¿Incluidos los sectores salud, vivienda, etcétera? JMTF: Cada uno de los sectores es atendido por las dependencias federales y locales en cada uno de los ámbitos de su competencia. El sector salud es atendido por la Secretaría de Salud; el de vivienda, por la Secretaría de Desarrollo Agrario, Territorial y Urbano (Sedatu); el sector turístico, por medio del Fondo Nacional de Fomento al Turismo (Fonatur). Todos los sectores involucrados en la infraestructura pública que hayan sido materialmente expuestos al fenómeno natural perturbador son susceptibles de apoyo del Fonden. DNM: ¿Qué porcentaje de los recursos del fondo se destinan a la prevención y cuál a la reconstrucción? JMTF: El Fonden no destina recursos a la prevención. Existe el Fondo para la Prevención de Desastres Naturales (Fopreden), que tiene sus propias reglas de operación; es un instrumento financiero distinto, aunque igualmente es un fideicomiso que se maneja con un Comité Técnico integrado por las secretarías de Gobernación y de Hacienda. DNM: ¿Tienen sinergia ambas instancias? JMTF: Tienen sinergia, obviamente. DNM: Por otro lado, ¿cuáles son los estados que recibieron mayor apoyo en 2013 y 2014? JMTF: Sin duda los eventos más catastróficos fueron la tormenta tropical Manuel y el huracán Ingrid en 2013, que no solamente impactaron el estado de Guerrero –aunque sí fue el más afectado en su infraestructura y su vivienda–: hubo 19 estados declarados simultáneamente en desastre; el Fonden erogó más de 35 mil millones de pesos para atender los desastres de 2013. En 2014 sin duda fue el huracán Odile, que azotó la península de Baja California, particularmente Los Cabos y en menor medida La Paz y Mulegé, aunque tuvo repercusiones en cinco municipios. Sin duda Los Cabos fue la ciudad más afectada, junto con su puerto; aún seguimos con la evaluación de los daños, que en infraestructura pública oscilan entre 3,500 y 4,000 millones de pesos. Sin embargo, los daños a instalaciones privadas como hoteles, restaurantes y toda la infraestructura turística de Los Cabos, que tiene sus propias coberturas de seguros, alcanzaron niveles superiores a los que se estimaba. Con el apoyo de la Unidad de Seguros, Pensiones y Seguridad Social de la SHCP, las compañías aseguradoras agilizarán los recursos y los pagos de los deducibles correspondientes. Ya están autorizados en gran parte los recursos para los daños

Alrededor de 85% de los desastres ocurridos en México entre 2013 y 2014 fueron de origen hidrometeorológico.

causados por Odile; hay otros sectores que están en análisis y evaluación porque hay discrepancias entre el estado y los organismos federales, no en cuanto a los montos sino a la posibilidad de daños preexistentes, y estamos en conciliación con las aseguradoras para poder otorgar el apoyo financiero formal. DNM: ¿Hay estimación o registro de cómo se distribuyó el apoyo en 2013 y 2014? JMTF: En esos años, alrededor del 85% de los desastres ocurridos en el país tuvieron su causa en fenómenos hidrometeorológicos; el resto se debió a movimientos de laderas, fenómenos hidrológicos, algún movimiento sísmico como en el caso de Guerrero, donde hubo terremotos en marzo y abril de 2013 –y los movimientos tectónicos continúan–; en Chiapas también se dio este fenómeno. DNM: ¿Qué diferencia hay entre los apoyos que ofrece el Fonden y los que entrega la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa)? JMTF: Son mecanismos completamente diferentes. La Sagarpa apoya por medio del Componente Atención a Desastres Naturales en el Sector Agropecuario y Pesquero (Cadena). Ellos tienen un seguro de catástrofes que apoya a los campesinos, agricultores, acuicultores y a todo el sector agropecuario con estímulos y recursos económicos para atender la emergencia. Una vez que se ha consumido la totalidad de su presupuesto y necesita recursos extraordinarios, el Cadena los puede solicitar al Fonden. DNM: Cuando ocurre un fenómeno, ¿existe un aporte económico de la entidad afectada? Y si es así, ¿en qué proporción? JMTF: La infraestructura federal es pagada por el Fonden al 100%, y en infraestructura estatal y vivienda hasta el 50% lo asume la federación.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

No debemos reconstruir el riesgo

DNM: ¿Y para el sector privado? JMTF: Al sector privado, nada. En los lineamientos del Fonden se especifica que únicamente se atiende infraestructura pública de sectores federales, estatales y municipales.

siden cada subcomité por sector afectado, en compañía de su homólogo estatal. Para el Fonden no es suficiente sólo el dicho. Hay un sistema informático, hay dispositivos exclusivos para el manejo del daño. Se deben tomar cuatro fotografías por daño DNM: ¿Respecto a vivienda? con un dispositivo georreferenciaJMTF: Cierto tipo de vivienda do; la imagen se envía al satélite, damnificada: la de menores o es recibida en el sistema Fonden más escasos recursos econóen línea y tienen que coincidir la micos, es decir, las viviendas de latitud y la longitud con el lugar que interés social, que regularmente está declarado en desastre. están en zonas más vulnerables; Una vez que se tienen estas viviendas de tipo Infonavit. fotografías, cada una de las deLa infraestructura federal es pagada por el pendencias ejecutoras hace las DNM: Mencionó usted que el Fonden al 100%. revisiones técnicas con sus resi85% de los fenómenos naturales dentes de obras e ingenieros y son de origen hidrometeorológico. ¿Qué relación tienen con su propia metodología técnica, ya que el Fonden ustedes con la Conagua? no es ejecutor de ninguna de las obras, no adjudica la JMTF: Tenemos una permanente coordinación. Las obra, no decide a quién se le da, solamente coordina alertas que nos hacen llegar son importantísimas porque el acceso a los recursos. El Fonden es el instrumento de manera preventiva montamos labores de guardia y financiero para garantizar que la obra se va a concluir damos seguimiento a los fenómenos meteorológicos en un tiempo, con un calendario autorizado por el a través del Comité Nacional de Emergencias. Esto en Comité Técnico. Con esto, cada dependencia federal coordinación con los titulares estatales de protección puede adjudicar, citar y atender el desastre de manera civil, la Coordinación Nacional de Protección Civil, la inmediata. Es muy importante decir que esto se hace Dirección General de Protección Civil y las dependencias en un ánimo de transparencia; todas las obras del involucradas. Fonden están a disposición de la ciudadanía a través La Coordinación Nacional de Protección Civil tiene de sus portales, ahí está todo el catálogo de obras, los facultades para instalar el Comité Nacional de Emergendiagnósticos, la cantidad presupuestada; todo está percias en el momento en que un fenómeno hidrometeofectamente transparentado, las propias dependencias rológico, geológico o cualquiera de tipo natural sea un ejecutoras tienen la obligación de hacerlo así siguiendo riesgo o exista indicio de que pueda poner en riesgo a los esquemas de transparencia y rendición de cuentas la población. Lo integran todas las dependencias de la que marca la ley. administración pública federal y un representante permauuLa Sagarpa apoya por medio del Componente nente de la Dirección General para tomar las decisiones en esa mesa de trabajo, la cual puede durar el tiempo Atención a Desastres Naturales en el Sector Agroque dure la emergencia. pecuario y Pesquero (Cadena). Ellos tienen un seDNM: Ustedes no sólo aportan los recursos, también desarrollan la logística. JMTF: Antes éramos una ventanilla de trámite administrativo, hoy somos 100% operativos. El director general para la Gestión de Riesgos va a los sitios de desastre y se queda ahí hasta que se resuelve la emergencia. DNM: Ya sea en su propia estructura o con asesoría o colaboración externa, ¿con qué tipo de dependencias o de profesionales técnicos se apoya el Fonden? Me refiero a ingenieros, arquitectos, gente del sector salud. JMTF: Una vez que se declara el desastre en algún estado, se instala el Comité de Evaluación de Daños del Fonden, integrado por los titulares o representantes de cada una de las dependencias federales como la Sedatu, la Conagua, la SCT, la SEP, Salud, y ellos pre-

guro de catástrofes que apoya a los campesinos, agricultores, acuicultores y a todo el sector agropecuario con estímulos y recursos económicos para atender la emergencia. DNM: Se reclama que para que se apliquen los seguros se requiere reconstruir la obra con las mismas características que tenían, lo cual implica que el riesgo se repita. JMTF: En ningún lugar se establece que no se deben autorizar mejoras. Era una cuestión de interpretación. Nuestra política es no volver a construir el riesgo, no hacerlo de la forma en que estaba antes de que la naturaleza lo destruyera, sino mejor. Cuando las dependencias mandan los diagnósticos definitivos, en ellos se deben especificar medidas de mitigación para daños futuros, así como la validación de los argumentos

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

No debemos reconstruir el riesgo

Los Cabos fue la ciudad más afectada por el paso del huracán Odile en 2014.

técnicos que las justifican; en esto también radican las mejoras. Ejemplos son el puente de Coyuca y el puente Miguel Alemán en Guerrero; este último no solamente se reconstruyó: se hizo un puente nuevo, más alto, más largo, más profundo, con una capacidad y una tasa de retorno de agua de hasta 2 mil años, pues para el puente anterior era de alrededor de veinte. DNM: ¿Cuándo empezó a operar esta política? JMTF: En mayo de 2013, cuando se inició la temporada de huracanes. DNM: Respecto a una pregunta anterior sobre cuáles son los apoyos del Fonden desde el punto de vista técnico, ¿la respuesta es el Cenapred y en su caso la SCT, la Conagua, etcétera? JMTF: Así es. Nos guiamos con nuestros órganos ejecutores, que son las dependencias ejecutoras. DNM: Y en el tema de la prevención, ¿cuál es la relación que existe entre el Fonden y el Fopreden? JMTF: Yo siempre digo que son el hermano mayor y el menor. Cuando el menor se ve imposibilitado financieramente, el mayor lo apoya; cuando nosotros nos acabamos el recurso del Fopreden, el Fonden, mediante un acuerdo del comité, puede financiar proyectos preventivos. DNM: Siguiendo ese símil, ¿no debería ser en todo caso hermano mayor el Fopreden? JMTF: Por supuesto, estoy de acuerdo con usted. Lo hemos peleado desde el inicio de la administración; ya hemos tenido varias reuniones con los integrantes de la Comisión de Protección Civil de la Cámara de Diputados para que nos incrementen el presupuesto en materia de prevención; desgraciadamente no hemos tenido el eco necesario.

DNM: Hablaba usted del apoyo que da el organismo a su cargo a los diferentes estados o autoridades del país para que tengan mapas de riesgo más precisos, concretos y aterrizados. ¿Pasa lo mismo en materia de reglamento de construcción? JMTF: En esa materia el Fonden no tiene facultades. Ninguna autoridad estatal ha solicitado recursos del Fopreden en ese sentido. Se podrían financiar estudios o sistemas para homologación, pero ninguna autoridad estatal lo ha solicitado. Hemos capacitado a todos los estados sobre el acceso a los recursos preventivos, y los hemos exhortado a que en conjunto hagamos labores de este tipo. Sabemos que es una atribución municipal y estatal, en ese orden, y en estricto sentido somos muy respetuosos de ello. Con el nuevo Atlas Nacional de Riesgos que se planea desarrollar –para cuya ejecución estamos en espera de que la SHCP autorice los recursos–, la dinámica en materia de protección civil va a cambiar, porque cualquier ciudadano podrá entrar a una página de internet para consultar si el desarrollo que le están vendiendo cuenta con los dictámenes de vulnerabilidad y reducción de riesgo o está en una zona de riesgo o vulnerable. DNM: Ese es un punto importantísimo, pero me obliga a preguntar: antes de eso ¿no deberían regularse los permisos para construir? JMTF: Por supuesto. De hecho, se han tenido reuniones con los titulares de Protección Civil de todos los estados, que también están preocupados porque, aunque se trata una atribución municipal y allí muchos siguen la norma, otros no la siguen o lucran con ella y permiten desarrollos irregulares poniendo en riesgo a la población. Desgraciadamente, conjugar la normatividad en los más de 2 mil municipios del país es difícil. Se está buscando esa consolidación por medio de la Sedatu. El ordenamiento territorial es una facultad expresa de esa secretaría y de los estados, y estamos en espera de consolidar el atlas nacional para que sirva no solamente para prevenir los desastres naturales, sino para reordenar el territorio, que es una instrucción presidencial. Esto se está llevando a cabo como una política pública transversal en coordinación con todas las autoridades estatales, pero ahí nos vamos a encontrar con la autonomía y soberanía de cada municipio, que es donde hemos estado batallando. Por último, quiero agradecerles y externar la voluntad del gobierno de la República, la firme determinación de que vamos a seguir atendiendo los desastres naturales de una manera pronta, eficaz y con total transparencia hacia el ciudadano

Esta es una versión resumida por razón de espacio. Si desea obtener la versión completa, puede solicitarla a ic@heliosmx.org ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

INGENIERÍA GEOTÉCNICA

El método observacional y el camino hacia delante Aprovechar la experiencia internacional en México La complejidad creciente de las obras de infraestructura que requiere nuestro país obliga a optimizar los procedimientos de diseño y construcción. En este escenario, la gestión de los proyectos deberá alcanzar la capacidad de conducir los procesos que aseguren el éxito de las obras a realizar; para ello, una de las herramientas de que se dispone es sin duda el método observacional, que impulsa a adoptar técnicas acertadas y reconocer oportunamente los riesgos inherentes a las obras de la ingeniería civil. Gráfica 1. Parámetros del suelo según D. Nicholson (ICE, 1996)

Parte 1. Visión general Comprensión del potencial y beneficios El primer objetivo del MO es proveer ahorros en el costo y el tiempo y mantener un nivel aceptable en la seguridad. Cuando los proyectos se topan con dificultades durante la construcción, el método puede ofrecer “la mejor salida” (best-out applications) para dar certeza a la seguridad.

Fwc

Moderadamente conservadora

Fmc

1 en 1,000

Media

Factorm

Restricciones contractuales El MO ha sido significativamente subutilizado. Esto en buena parte se debe a las condiciones contractuales, que tienden a separar el diseño de la construcción y, en parti-

(Magnitud (Parámetro = × Factor de diseño) del suelo)

Magnitud de diseño

Peor creíble

En 1996 se presentó ante The Institution of Civil Engineers el artículo “The way forward” (El camino hacia delante), donde se actualizaba y enriquecía la teoría que sustenta el método observacional (MO). Dicho texto consta de dos partes: la parte 1, “Overview” (Visión general), fue desarrollada por A. J. Powderham, y la parte 2, “Design codes and safety” (Códigos de diseño y seguridad), la escribió Duncan Nicholson. Se trata de un complemento excelente al escrito de R. B. Peck (véase Ingeniería Civil, 552:10-14); por ello, a continuación se traducen y sintetizan las partes de mayor importancia.

No. de lecturas

ENRIQUE SANTOYO VILLA Ingeniero civil y maestro en Ingeniería. Es coautor de ocho libros y ha publicado más de 90 artículos técnicos en México y el extranjero. Recibió el Premio José A. Cuevas en 1993 y el Premio Javier Barros Sierra en 1999 y 2003, entre otras distinciones. Actualmente es director de las empresas TGC Geotecnia y TGC Ingeniería.

1 en 2

Resultado del parámetro del suelo

cular, al diseñador del constructor. El progreso dependerá de la creación de una estructura contractual que facilite el cambio controlado. El apropiado reconocimiento del riesgo por parte del propietario es un prerrequisito. La ingeniería de valor puede ser un efectivo vehículo de ayuda. Potencial de ampliar el uso Powderham plantea que deben hacerse reflexiones sobre los siguientes temas para mejorar el MO: a. Las técnicas de investigación del subsuelo y su interpretación b. La mejor predicción del comportamiento a través de modelación analítica

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

El método observacional y el camino hacia delante, aprovechar la experiencia internacional en México

c. Monitoreo confiable del comportamiento y sistemas de instrumentación d. Retroalimentación de casos históricos El desarrollo del MO debe poner énfasis en los aspectos de la interacción suelo-estructura. Es frecuente que la preocupación de riesgo se concentre en las estructuras vecinas. Los potenciales efectos de asentamiento de estructuras, por ejemplo, pueden ser calificados como riesgos. Los modos particulares de respuesta y su caracterización detallada son a menudo difíciles de predecir con parámetros del suelo tales como la resistencia o la disminución de volumen. Programas de investigación Powderham menciona tres programas ingleses enfocados en el empleo del MO: el CIRIA (Construction Industry Research and Information Association), el utilizado por la Highway Agency y el de la Universidad de Bristol. El Reporte 185 de CIRIA define los siguientes objetivos fundamentales del método observacional (Nicholson et al., 1999): a. El MO en la mecánica de suelos aplicada es un proceso de gestión integrado de diseño, control de construcción, monitoreo y revisión que permite incorporar modificaciones previamente definidas, durante o después del proceso de construcción. Todos estos aspectos deben haber sido formalmente demostrados. El objetivo es lograr la mayor economía sin comprometer la seguridad. b. El método puede ser adoptado desde el inicio de un proyecto o posteriormente, si se identifican beneficios. Sin embargo, el método no debe ser utilizado si el tiempo es insuficiente para implementar completamente y con certeza la modificación de los planes o de los planes de emergencia. Los objetivos que deben cumplirse con la aplicación del MO, según el Reporte 185 de CIRIA, son: a. Proporcionar guía técnica y contractual que conduzca a incrementar aplicaciones novedosas del MO en la ingeniería del subsuelo y también desarrollar formas de administración de los riesgos de la construcción en el subsuelo. b. Identificar las limitaciones del MO.

c. Integrar el MO a la práctica usual. d. Proponer un sistema de clasificación del MO. e. Mejorar las predicciones geotécnicas dentro de la estructura de la mecánica de suelos. f. Producir un conjunto conciso de guías para diseñadores, contratistas y clientes técnicos. g. Ayudar a promover el “cambio cultural” en la industria (de la construcción). Instrumentación y monitoreo Un factor clave para la aplicación del MO es la oportuna recopilación y evaluación de observaciones críticas; la tendencia es hacia la captura remota y automática de datos, lo cual genera a la vez oportunidades y riesgos (de información falsa). El requerimiento es proveer el sistema más simple, confiable y comprensible. Cada instrumento debe ser seleccionado y ubicado con un claro y específico propósito. La redundancia puede ser importante para asegurar la continuidad de las lecturas y el respaldo, pero la generación excesiva de datos crea confusión sobre su organización y evaluación.

uuEl MO ha sido significativamente subutilizado. Esto en buena parte se debe a las condiciones contractuales, que tienden a separar el diseño de la construcción y, en particular, al diseñador del constructor. El progreso dependerá de la creación de una estructura contractual que facilite el cambio controlado. Sobre la instrumentación En los artículos mencionados sobre el MO se insiste en la importancia de seleccionar con cuidado el tipo de instrumentos que deberán instalarse, con el objeto de adquirir la información necesaria y suficiente para integrar una imagen confiable del comportamiento del subsuelo y su influencia en la estructura. Peck afirma que la instrumentación debe ser confiable, repetible y sencilla; incluso asevera que es frecuente que las observaciones sean más costosas y elaboradas de lo necesario. Por su parte, Powderham manifiesta que “la redundancia [de datos] es importante para asegurar la continuidad de las lecturas y su verificación, pero la generación excesiva de datos crea incertidumbres sobre su manejo e interpretación”.

Cuadro 1. Comparación de los parámetros del suelo utilizados en el diseño Valor

Código o guía

Medio

Moderadamente conservador

El peor creíble

Método observacional (R. B. Peck, 1969)

Más probable

No disponible

Más desfavorable

Método observacional (A. J. Powderham, 1996)

Muy probable

Más probable Moderadamente conservador

Más desfavorable

Eurocódigo 7 (1995)

Medio (fracción del 50%)

Característico (estimación cautelosa)

No disponible

CIRIA (1999)

No disponible

Moderadamente conservador

No disponible

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

El método observacional y el camino hacia delante, aprovechar la experiencia internacional en México

Los planteamientos a) a c) son herramientas para “producir un diseño” que además validan; se utilizan en el “proceso de diseño” d).

Gráfica 2. Comparación idealizada de un excelente ajuste de la predicción con la medición del comportamiento, según D. Nicholson

Peor creíble

Moderadamente conservadora

Pico de las deformaciones medidas Notas: a) En el artículo no se propone la salida para los errores por ignorancia; b) no menciona la magnitud que pueden alcanzar los factores de incertidumbre e ignorancia señalados en la gráfica.

Método predefinido de diseño Es el enfoque común basado en parámetros conservadores; se desarrolla un solo diseño y se dibuja antes de empezar la construcción de una obra. El constructor declara, antes de iniciar la construcción, su método de trabajo. Existe el riesgo de que el método de construcción no esté bien integrado con el diseño. El sistema de monitoreo puede estar especificado y se realizan observaciones visuales. Los registros del monitoreo pueden ser usados reactivamente para confirmar que no se han excedido las predicciones de diseño, pero, si se han excedido, esto puede estar asociado con los siguientes motivos: a. Las condiciones del subsuelo no fueron bien comprendidas b. Errores en las cargas o en los cálculos del diseño, especificaciones, etcétera c. Mala calidad de los materiales o de habilidad de la mano de obra El método observacional Nicholson describe dos formas posibles de aplicar el MO; ambas aceptan que la evaluación de las condiciones del subsuelo es dudosa e intentan disminuir el riesgo. a. Según Peck. La construcción se inicia con la hipótesis de que se presentarán las condiciones más probables del subsuelo. El monitoreo se utiliza para comprobarla o disparar los planes de contingencia, si son necesarios, para las condiciones más desfavorables. b. Modificación progresiva (propuesta por Powderham). La construcción se inicia implementando un nivel aceptable de riesgo. Éste puede ser esencialmente de un diseño predefinido por análisis. Sin embargo, el monitoreo se utiliza para modificar el

Distribución del comportamiento medido

Media

Muy buena predicción

No. de lecturas

Parte 2. Códigos de diseño y seguridad En este apartado, D. Nicholson se refiere a varios códigos europeos de construcción y subraya que el Eurocódigo 7 de 1995 parece ser el único que describe el método observacional, con los siguientes cuatro planteamientos al diseño: a. Diseño geotécnico por medio de cálculos b. Diseño con medidas prescritas c. Pruebas de carga y pruebas en modelos experimentales d. El método observacional

diseño, si esto puede ser justificado conforme a los procedimientos de construcción. El MO aplicando la modificación progresiva es el más adecuado para la mayoría de las situaciones en que el avance de la construcción o las condiciones del sitio revelan importantes incertidumbres respecto a los parámetros del subsuelo o las condiciones geológicas. El MO puede igualmente ser útil para las condiciones de la posconstrucción, visualizada por el monitoreo de largo plazo; puede estar incluido en el programa de mantenimiento.

uuEl desarrollo del MO debe poner énfasis en los aspectos de la interacción suelo-estructura. Es frecuente que la preocupación de riesgo se concentre en las estructuras vecinas. Los potenciales efectos de asentamiento de estructuras, por ejemplo, pueden ser calificados como riesgos. Parámetros del suelo La revisión e interpretación de los datos que arrojen las pruebas de los suelos hace necesario eliminar las inconsistencias; para ello pueden ser dibujados en una gráfica de probabilidad-distribución (véase gráfica 1), en la cual se señalen los valores típicos de diseño utilizados en los análisis de estados límite de cálculo aproximado. Nicholson aclara la necesidad de diferentes factores para las tres clases de parámetros mostrados en la gráfica. En el cuadro 1, elaborado por D. Nicholson, se resumen las recomendaciones de los códigos o guías sobre los parámetros para diseño (en este artículo se eliminaron dos filas que corresponden a los códigos ingleses). A Nicholson le parecen acertados los calificativos “más probable” y “muy probable” de Powderham, pero aclara que convendría buscar una diferenciación más explícita.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

El método observacional y el camino hacia delante, aprovechar la experiencia internacional en México

Costo del proyecto vs. riesgo de exceder un comportamiento límite El riesgo se asume a menudo en términos de salud, seguridad, restricciones financieras y de programa. A medida que el riesgo es más grande, aumenta la

Peor creíble

Moderadamente conservadora

Media

95% fráctil

Media

No. de lecturas

Factores de seguridad aplicados Gráfica 3. Medición del comportamiento, según D. Nicholson a los parámetros del suelo La información del cuadro 1 hace Factor de incertidumbre/ignorancia evidente que los códigos recurren a parámetros del suelo moderadaHabilidad de predicción usual mente conservadores. Por otra parte, hasta ahora los factores de seguMediciones del comportamiento ridad señalados en los códigos no actual están relacionados con el análisis del riesgo y la severidad de las amenazas. Pero la introducción reciente de las regulaciones CDM implica realizar análisis de los riesgos para evaluar la seguridad. Nicholson agrega algunas aclaDeformaciones medidas y pronosticadas raciones: las condiciones de servicio y los análisis de deformación son normalmente evaluados para un factor de seguridad unitario conforme a los parámetros uuEl MO aplicando la modificación progresiva es el del suelo. Los análisis de interacción suelo-estructura más adecuado para la mayoría de las situaciones generalmente están controlados por los límites del en que el avance de la construcción o las condicomportamiento estructural más que por el estado límite ciones del sitio revelan importantes incertidumbres último del suelo. Por lo tanto, la magnitud de los movirespecto a los parámetros del subsuelo o las conmientos previstos a menudo refleja el grado conservador diciones geológicas. de los parámetros seleccionados del suelo. Esto puede conducir a medidas adicionales (sobradas) de soporte para controlar los movimientos y el comportamiento necesidad de una buena administración y control del estructural. proyecto para implementar (oportunamente) los planes de contingencia. Registros del monitoreo Powderham ilustra este párrafo con dos figuras sobre Comentario final el comportamiento de muros sometidos a empuje horiEntre los múltiples aspectos que han permitido la integrazontal; sin embargo, son tan generales que en esencia ción de los países en la Unidad Europea se encuentra la son válidas para cualquier mecanismo de deformación, elaboración del Eurocódigo, documento que ha facilitapor ejemplo el de asentamientos. Así, si la predicción do a sus empresas de diseño y construcción participar del comportamiento es muy acertada, en la gráfica 2 se en concursos de obra en cualquiera de esos países. Tal señala la diferencia entre las predicciones que coincidiapertura llevó a la ingeniería inglesa a impulsar la incorrían con el valor medio de las mediciones, lo cual haría poración en ese documento de los conceptos esenciales innecesario aplicar el MO. del método observacional. Por lo contrario, si el valor de la deformación medida Esa experiencia será de interés para la ingeniería es significativamente menor que el pronóstico, se demexicana ante la inminente apertura a empresas exfine un factor de incertidumbre o de ignorancia (véase tranjeras de diseño y construcción que están entrando gráfica 3), lo cual puede estar asociado a errores en la a participar en las grandes obras de infraestructura por predicción de los módulos de deformabilidad y de las construirse, situación que nuestra Ley de Obra Pública condiciones de esfuerzos del sitio; la aplicación del MO no parece contemplar en sus ventajas y riesgos en estos casos permitirá realizar ahorros significativos. Referencias Estas incertidumbres se pueden enfrentar mediante Institution of Civil Engineers (1996). The observational method in geola modificación progresiva propuesta por Powderham technical engineering. Londres: Thomas Telford. (el texto omite el caso de mediciones por arriba de la Nicholson, D., C.M. Tse y C. Penny (1999). The observational method in ground engineering: Principles and applications. CIRIA Report predicción, el cual sería de aplicación del MO del tipo 185. Londres. de “la mejor salida”). Peck, R.B. (1969). Advantages and limitations of the observational method in applied soil mechanics. Géotechnique 19 (2): 171-187. Powderham A.D. y D.P. Nicholson (1996). The way forward. Institution of Civil Engineers. Londres: Thomas Telford: 195-204.

¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

TECNOLOGÍA

Proyecto geométrico y software para generar más y mejores carreteras Con el software de apoyo para los proyectistas de infraestructura vial se han simplificado tareas que en años pasados se hacían de forma manual; sin embargo, ningún sistema podrá sustituir la experiencia y el buen criterio. Se requiere cierta madurez de conocimiento y experiencia en campo para extraer de cualquier herramienta los mejores beneficios. CLEMENTE POON HUNG Ingeniero civil con maestría en Administración de la construcción. Certificado como perito en Vías terrestres por el CICM. Se ha desempeñado en la SCT desde hace 30 años, donde actualmente es director general de Servicios Técnicos. Ex presidente del CICM. AUGUSTO BELLO VARGAS Ingeniero civil. Fue subdirector de Proyecto de Carreteras y director técnico en la Dirección General de Carreteras de la SCT. Es director de Vialidad y Proyectos de la Dirección General de Servicios Técnicos de la SCT.

Al paso del tiempo, con el desarrollo de nuevos softwares especializados y el apoyo de herramientas con tecnología avanzada en la ingeniería de carreteras, se ha minimizado la importancia del proyectista en la elaboración del proyecto geométrico para la construcción de infraestructura vial. Aunque el uso de dichas herramientas informáticas es algo cotidiano, hay situaciones que los programas no pueden prever o considerar en sus parámetros para obtener el mejor proyecto geométrico. Como es bien sabido, en la decisión de la ruta de una nueva carretera es indispensable tomar en cuenta no sólo la planeación o los elementos técnicos y de geometría del área a beneficiar, sino también los factores sociales, ambientales, políticos y de derecho de vía, que tienen la misma importancia o son incluso de mayor peso que los técnicos. Así, la selección de una nueva ruta es una decisión fundamental de gran complejidad que da origen a todos los criterios que la sucederán. Esta es una etapa clave para conceptualizar un proyecto ejecutivo; de un adecuado estudio de alternativas de ruta se desprenderán bondades y beneficios en las etapas posteriores, y se obtendrá en consecuencia un eje de proyecto con alineamiento horizontal y vertical óptimos (véase figura 1). Las nuevas herramientas Sin lugar a dudas, el apoyo de las modernas herramientas de cómputo tiene un gran valor; ha ayudado en la reducción de tiempos para el procesamiento de datos, en la obtención de una o varias opciones de rutas (véase figura 2), en el perfeccionamiento de diseños, la simulación de posibles movimientos de flujos, rediseños en

Figura 1. Ingenieros en actividades de estudio de rutas.

las vías ya existentes e incluso en proporcionar mayor asertividad en el futuro de las carreteras y el movimiento de los usuarios que las transitan. Un ejemplo de innovación tecnológica en las etapas de proyecto geométrico y anteproyecto son los nuevos procedimientos para la obtención de planos fotogramétricos a base de fotografías aéreas digitales a color, así como la generación de modelos digitales de elevación a partir de nubes de puntos obtenidas por un sensor instalado en una aeronave, que emite y recibe de rebote rayos láser (véanse figuras 3 y 4) y los procesa mediante un software apropiado, permite obtener mapas con curvas de nivel, perfiles longitudinales y transversales del terreno, y desarrollar animaciones en 3D, entre otras aplicaciones. El sensor es la parte fundamental de este sistema que permite integrar tecnologías GPS y de unidad de medición inercial con un control en tierra mínimo. Los

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

Proyecto geométrico y software para generar más y mejores carreteras

Tún

La Comunidad

Buenavista

Figura 2. Carta topográfica con alternativas de ruta.

rayos láser emitidos por él pueden penetrar la superficie del terreno aun en zonas con vegetación abundante. La construcción de infraestructura vial cada vez más compleja es una de las necesidades que han impulsado el desarrollo de equipos como los drones, vehículos aéreos no tripulados de pequeñas dimensiones y manejados a control remoto; éstos son equipados con cámaras digitales para capturar imágenes que, al ser procesadas con un software determinado, se transforman en ortomosaicos bidimensionales Figura 3. Aeronave en actividades de emisión y recepción de rayo láser. georreferenciados, nubes de puntos en 3D, modelos de triangulación y modelos digitales de terrenos (véase figura 5). Estas pequeñas aeronaves no tripuladas tienen un GPS integrado que permite el posicionamiento geográfico de las imágenes captadas (que pueden ser oblicuas) y manejar varias unidades a la vez para cubrir mayores áreas. Su uso en México apenas se inicia. Debido a su alcance y autonomía de vuelo limitados (de aproximadamente 3 km y 50 minutos) se espera que puedan ser utilizados cada vez más en áreas reducidas para modernizar entronques, en rectificación de carreteras, Figura 4. Representación de nubes de puntos. zonas de inundaciones, deslaves o derrumbes, sólo por mencionar algunos ejemplos. sustituyendo prácticas tradicionales. En general, estas herramientas son manipuladas por jóvenes ingenieros Quiénes las manejan con habilidades y destrezas para su uso, pero cuya falta Con los softwares de apoyo para los proyectistas se han de una adecuada formación ingenieril puede impedir la simplificado tareas que en años pasados se hacían de obtención de los mejores resultados. forma manual (véase figura 6); con ellos es posible llevar Ningún sistema podrá sustituir la experiencia y el a cabo procesos de cálculo de forma rápida y precisa, buen criterio. Se requiere cierta madurez de conocimien-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

Proyecto geométrico y software para generar más y mejores carreteras

uuLa construcción de infraestructura vial cada vez más compleja es una de las necesidades que han impulsado el desarrollo de equipos como los drones, vehículos aéreos no tripulados de pequeñas dimensiones y manejados a control remoto; éstos son equipados con cámaras digitales.

Figura 5. Avión no tripulado manejado a control remoto.

tenido con los años– tienen el mismo objetivo: hacer más seguro y eficiente el movimiento de bienes y personas que circulan a través de la red carretera federal, además de ofrecer beneficios a los usuarios logrando mayores velocidades de desplazamiento, lo que contribuye a la disminución de los costos de operación vehicular y de los tiempos de recorrido. Nuestra tarea es apoyar y guiar a los jóvenes, transmitirles los conocimientos y experiencias adquiridos y a la vez aprender de ellos sobre las nuevas herramientas y sus características. Combinando estos dos conocimientos, los beneficios que se obtendrán serán cada vez mayores al caminar de forma conjunta y no paralela. Esos resultados se verán reflejados en la infraestructura vial de nuestro país y, por ende, en el fortalecimiento de la ingeniería mexicana

to y experiencia en campo para extraer de cualquier herramienta los mejores beneficios. Para elegir la ruta final, el ingeniero proyectista realiza un profundo análisis de las posibles alternativas. Con ayuda de algunos estudios previos evalúa la longitud del recorrido, la velocidad de proyecto y los tiempos de recorrido; cantidad y longitud de puentes y túneles; costos de construcción, operación y conservación, así como beneficios sociales y ambientales. La toma de decisión está principalmente basada en aquella ruta que ofrezca mayores ventajas. Así pues, es recomendable que, a la par de las tec¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org nologías mencionadas, los especialistas participantes en los procesos de elaboración de proyectos carreteros sigan llevando a cabo actividades de fotointerpretación y utilizando imágenes satelitales y fotografías aéreas digitales que permitan detectar zonas no adecuadas para alojar una carretera, como fallas geológicas, áreas ambientalmente importantes, zonas arqueológicas, campos agrícolas de alta productividad, etcétera (véase figura 7). Ambas vertientes –los jóvenes ingenieros con habilidad para manejar las herramientas tecnológicas modernas y los ingenieros consolidados con la experiencia y sabiduría que han ob- Figura 6. Animación virtual de una carretera proyectada.

Figura 7. Zonas ecológicas, arqueológicas y de gasoductos.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

ENERGÍA TEMA DE PORTADA

La explotación d en aguas profun Los principales retos tecnológicos en aguas profundas están relacionados con la perforación y terminación de pozos, el aseguramiento de flujo en los sistemas de producción y conducción, la operación en condiciones de alta presión y alta temperatura, así como los riesgos geotécnicos, oceanográficos y meteorológicos. Los resultados de exploraciones recientes para el caso del Golfo de México muestran un potencial importante para la extracción de hidrocarburos, acompañado de sus respectivos retos. ÓSCAR LUIS VALLE MOLINA Ingeniero civil con especialidad en Ingeniería estructural. Cuenta con una amplia experiencia en desarrollo y aplicación de tecnología en la explotación de hidrocarburos costa afuera. Es académico titular en la Academia de Ingeniería desde 2004.

Entre las disciplinas que participan en el desarrollo de los campos petroleros en el ámbito del océano profundo destaca la ingeniería civil, que inició su participación en la explotación de los hidrocarburos en el mar en 1897 en Summerland, California, con la construcción de estructuras de madera que alcanzaban profundidades de 11 metros. En aguas profundas, la ingeniería civil participa en el diseño, construcción y operación de diferentes componentes que conforman los sistemas utilizados en profundidades de hasta 3,000 metros. Explotación de hidrocarburos en aguas someras de México El desarrollo de la tecnología para el diseño de plataformas marinas en México se inició en el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) en 1972, y consistió fundamentalmente en la creación de software para el análisis y diseño de plataformas marinas fijas de acero. La primera aplicación industrial de este software se dio en 1980 para el desarrollo de la Sonda de Campeche, donde participaron empresas extranjeras que se asociaron con mexicanas para transferirles procesos de ingeniería, con el propósito de crear la capacidad nacional de servicios para explotar hidrocarburos en zonas marinas, con el apoyo del IMP y su proceso permanente de innovación. Desde entonces se han obtenido logros importantes, como el establecimiento de la metodología de inspección y mantenimiento de plataformas y ductos marinos, la generación de las normas de Pemex para su diseño y evaluación, y la mejora de la metodología de inspección de estos mismos sistemas aplicando técnicas de confiabilidad. En la figura 1 se muestra la cronología de los logros más significativos desde 1972.

Explotación de hidrocarburos en aguas profundas de México El ámbito de explotación denominado de aguas profundas es aquel con profundidad mayor a los 500 m; representa una fuente muy importante de recursos prospectivos y reservas de hidrocarburos. En la figura 2 se muestran los sistemas de producción utilizados en aguas profundas. Recursos prospectivos y reservas En la Prospectiva de Petróleo Crudo y Petrolíferos 20132027 (Sener, 2013) se indica que las reservas totales de hidrocarburos en México al 1º de enero de 2013 fueron de 44,530 millones de barriles de petróleo crudo equivalente (mmbpce), de las cuales 31.1% correspondieron a reservas probadas, 27.7% a reservas probables y 41.2% a reservas posibles. Además, se indica que las reservas totales provendrán cada vez más de la exploración que se efectúe en aguas profundas del Golfo de México, y para el año 2027 se espera incorporar 985 mmbpce, más 592 provenientes de los campos ubicados en aguas someras. Tecnología para la explotación Cabe subrayar que la tecnología para la explotación de campos en aguas profundas ha sido desarrollada principalmente por las compañías proveedoras. Esta situación exige a las compañías operadoras generar las capacidades para la evaluación, selección, adecuación, desarrollo, aplicación y operación de la tecnología considerando las condiciones propias de cada región y las características de los hidrocarburos. La explotación de hidrocarburos en aguas profundas de México tiene características particulares (véase

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

La explotación de hidrocarburos en aguas profundas de México

de hidrocarburos ndas de México 1972

1980

1984

1993

1996

2002

2006

2008

2010

2013

2014

Desarrollo de software para plataformas fijas de acero Diseño de plataformas Inicio de asimilación de aguas profundas Inicio de formación de PhD Normas Pemex para diseño y evaluación de plataformas y ductos Establecimiento del Programa de Investigación para la Explotación en Aguas Profundas IBR Integral (daños combinados) Inicio del proyecto del Centro de Tecnología para Aguas Profundas

Desarrollo de proyectos en aguas profundas Aprobación por la Sener y el Conacyt del proyecto del Centro de Tecnología para Aguas Profundas

Figura 1. Principales logros de la ingeniería civil en la explotación de hidrocarburos en regiones marinas de México.

figura 3) que se reflejan en una problemática y retos específicos. Dentro de la problemática se encuentran la presencia de cuerpos salinos, alta presión y alta temperatura, suelos de consistencia blanda y georriesgos de mayor complejidad, fenómenos meteorológicos y oceanográficos severos y alta sensibilidad a factores ambientales. En correspondencia, los retos son: • Generación de métodos geofísicos para la definición de cuerpos salinos • Mejoras de la interpretación y el modelado del subsuelo, así como del modelado geoquímico de cuencas • Perforación y terminación de pozos • Aseguramiento del flujo en pozos, ductos y equipos de producción

• Caracterización de los peligros naturales (oceanográficos, meteorológicos, geotécnicos, sísmicos) y de los hidrocarburos (presión, temperatura, contenidos de asfaltenos, parafinas e hidratos de metano) • Optimización del comportamiento de los sistemas de producción en condiciones del Golfo de México sur • Generación de normas basadas en riesgo y confiabilidad Generación de capacidades Para hacer frente a estos retos, se han generado capacidades a través de diferentes mecanismos: • Formación de recursos humanos de nivel posgrado en universidades extranjeras.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

La explotación de hidrocarburos en aguas profundas de México

Plataforma de piernas tensionadas

Plataforma fija de acero

Sistema flotante de producción y descarga (FPSO)

Barco de multiservicios (MSV)

Equipo de procesamiento submarino

Manifold submarino

Árboles submarinos Sistemas de control de pozos

Interconexiones con vehículos de operación remota

Figura 2. Sistemas de producción en aguas profundas.

• Asimilación de tecnología por medio de proyectos en copatrocinio (join industry projects, JIP) y de proyectos realizados con asesoría. • Desarrollo de tecnología a través de proyectos realizados con instituciones nacionales de investigación, como el Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM. • Desarrollo de tecnología en el IMP (software, normatividad para el diseño y evaluación de plataformas y ductos marinos, modelos de análisis de riesgo y confiabilidad para instalaciones marinas, inspección y mantenimiento basado en riesgo de plataformas marinas). • Incorporación de posgrados provenientes de universidades nacionales y extranjeras. • Participación en comités internacionales: División de Ingeniería Costa Afuera, Oceánica y para el Ártico (OOAE-ASME); Comité Internacional de Agencias de Normalización, Investigación y Desarrollo (ICRARD); Comité Internacional de Buques y Estructuras Costa Afuera (ISSC-V.2). • Desarrollo de proyectos de investigación y de tecnología con asesoría de centros de investigación y empresas de reconocimiento internacional. Programa de investigación para la explotación de campos en aguas profundas La complejidad en la ejecución de proyectos es muy grande, por lo que el IMP creó en 2002 el Programa de Investigación para la Explotación de Campos en Aguas Profundas, con 53 investigadores y tecnólogos (33 con doctorado, 14 con maestría y seis con licenciatura), y para ello generó su Plan Estratégico que desembocó en un Mapa Tecnológico. El plan fue creado con base en la definición de las siguientes cuatro áreas de enfoque: • Peligros, riesgos y confiabilidad • Sistemas flotantes de producción • Sistemas submarinos de producción • Ductos y risers flexibles

Para la generación de los proyectos de investigación y desarrollo de tecnología, se interactuó con Pemex con el objeto de conocer sus planes de exploración y producción de hidrocarburos en aguas profundas y poder identificar sus necesidades para: a) planeación del desarrollo de campos petroleros, b) supervisión de la ingeniería, c) construcción, operación y mantenimiento de los sistemas de producción, d) generación de las normas y e) calificación de tecnologías. El resultado de esta interacción fue un portafolio de proyectos con alto valor estratégico para el periodo 2010-2025, para el cual se identificó y evaluó el requerimiento adicional en cuanto a formación de investigadores y tecnólogos, así como respecto a la generación de la infraestructura experimental necesaria para la calificación de tecnología, y para la investigación y el desarrollo tecnológicos. A continuación se muestran los proyectos que se han desarrollado interactuando con compañías líderes en el ámbito internacional: 1. Diseño de plataformas fijas para profundidades de 100 a 350 m (2004-2005), con Aker Kvaerner 2. Caracterización del comportamiento del océano (2005-2006), con Woods Hole 3. Ingeniería básica (FEED) de ductos, risers y umbilicales (2006-2009), con SAIPEM 4. Análisis de riesgo y confiabilidad de sistemas flotantes tipo buque (FPSO) (2006-2010) con Matrisk 5. Sistemas submarinos de producción (2006-2010) con Cameron 6. Ingeniería básica (FEED) de sistemas flotantes de producción (FPSO) con SBM-Atlantia; optimización en tiempo real con Scand Power Petroleum Technology (2006-2010) 7. Planeación y diseño de la perforación (2006-2010), con Canadian Triton International Ltd. 8. Análisis de riesgo y confiabilidad estructural para el diseño de pilotes de succión (2009-2011), con la Universidad de Texas en Austin 9. Generación optimizada de perfiles de producción en aguas profundas (2010-2011) 10. Análisis de riesgo y confiabilidad para el diseño oceanográfico y meteorológico de plataformas semisumergibles (2009-2012) con Global Maritime-Matrisk 11. Diseño, fabricación e instalación de tubería flexible (2011-2013) 12. Asimilación, implementación y validación de un tanque numérico para el análisis hidrodinámico de sistemas flotantes de producción (2011-2015), con KORDI 13. Peligro sísmico en el Golfo de México (2011), con el II-UNAM Centro de Tecnología para Aguas Profundas Con el propósito de complementar las capacidades logradas con los proyectos antes mencionados, se planteó y desarrolló a partir de 2007 el proyecto del

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

La explotación de hidrocarburos en aguas profundas de México

Centro de Tecnología para Aguas Profundas; se interactuó con Pemex para definir los laboratorios que debían conformarlo y se identificaron 13 laboratorios, que se planeó construir en tres etapas, ya que en esas fechas no se tenía información confiable sobre las metas de Pemex para explotación en aguas profundas. En 2011 se solicitaron al Fondo Conacyt-Sener Hidrocarburos los fondos para la construcción de la primera etapa, que está conformada por los siguientes cinco laboratorios: 1. Aseguramiento de Flujo 2. Fluidos de Perforación, Terminación y Cementación 3. Geotecnia e Interacción Suelo-Estructura 4. Simulador Numérico de Fenómenos Meteorológicos, Oceanográficos e Hidrodinámicos 5. Calificación de Tecnología Servicios para Pemex Con las capacidades generadas por las acciones descritas, Pemex solicitó los siguientes estudios y servicios: 1. Estudios meteorológicos y oceanográficos 2. Determinación de parámetros meteorológicos y oceanográficos 3. Estudios de ingeniería para la definición de parámetros geotécnicos para diseño de instalaciones

4. Identificación de georriesgos 5. Selección de escenarios de explotación (proceso FEL) 6. Planeación y diseño de los pozos exploratorios y de producción 7. Estudios de ingeniería conceptual de equipo submarino y sistemas de control 8. Evaluación y selección de materiales 9. Diseño de cimentaciones 10. Estudios y desarrollo de ingeniería conceptual y básica (FEED) para los sistemas flotantes de producción 11. Estudios y desarrollo de ingeniería conceptual y básica (FEED) de ductos y risers 12. Caracterización y análisis de aseguramiento de flujo 13. Estudios en IPCI (ingeniería, procura, construcción e instalación) de sistemas de producción 14. Estudios de planeación, ingeniería conceptual, básica y de detalle para la construcción de pozos 15. Administración de la integridad de los sistemas de producción 16. Evaluación del riesgo y la confiabilidad estructural de los sistemas de explotación 17. Normatividad para el diseño estructural de los sistemas de explotación

cimentaciones y obra civil I estructuras subterráneas I obras hidráulicas e industriales I estructuras portuarias www.cimesa.net

APÓYATE EN NOSOTROS

Tel: (+5255) 5207 3068

La explotación de hidrocarburos en aguas profundas de México

Golfo de México (EUA)

África Occidental

Norte de Noruega

Frontera del Atlántico

Voring Plateau

Faeroe-Canal Shetland

(Huracán / Corriente del lazo)

Olas

Viento 42.0 m/s Viento 30.9 m/s 20 H máx. 23.2 m Hs 12.5 m H máx. 9.0 m Hs 4.9 m

Corriente superficial 1.10 m/s / 2.57 m/s Temp. máx. = 30.0 ºC

1,000 m

2,000 m

3,000 m

Viento 25.0 m/s 50

Olas

20 H máx. 7.5 m Hs 4.0 m

Corriente superficial 1.50 m/s Temp. máx. = 30.0 ºC

Corriente subsuperficial 1.1 m/s

Temp. mín. = 4.0 ºC Corriente en lecho marino 0.50 m/s Profundidad 3,000 m Temp. mín. = 4.0 ºC Corriente en lecho marino 0.1 m/s / 0.51 m/s

Viento 38.5 m/s 50

Olas

Viento 40.0 m/s 20

H máx. 30.0 m Hs 15.7 m

Corriente superficial 1.75 m/s Temp. máx. = 14.0 ºC

Temp. mín. = –1.5 ºC Corriente en lecho marino 0.49 m/s

Olas

H máx. 32.7 m Hs 18.0 m

Corriente superficial 1.96 m/s Temp. máx. = 18.5 ºC Temp. mín. = –1.5 ºC Corriente en lecho marino 0.63 m/s Profundidad 1,000 m

Profundidad 1,500 m

Profundidad 2,000 m

Figura 3. Comparación de parámetros oceanográficos y meteorológicos.

Conclusiones La explotación de los hidrocarburos en aguas profundas exige que el operador cuente con las capacidades para evaluar, seleccionar, adecuar, desarrollar, aplicar y operar la tecnología considerando las condiciones propias de cada región y de los hidrocarburos. Los principales retos tecnológicos en aguas profundas están relacionados con la perforación y terminación de pozos, el aseguramiento de flujo, la operación en condiciones de alta presión y alta temperatura, los georriesgos en el lecho marino, los riesgos oceanográficos, meteorológicos y de operación, la evaluación del comportamiento estructural de los diferentes sistemas de producción y la generación de la normatividad que responda a las condiciones propias de los sitios y de los hidrocarburos a explotar. La visión estratégica se fundamenta en la necesidad de contar con la tecnología para la caracterización de hidrocarburos y peligros, así como de estados límite en las fases de diseño, instalación y operación de los sistemas de producción, y la evaluación de su confiabilidad y administración de riesgos, con el propósito de generar las capacidades para la generación de las normas que respondan a los peligros y riesgos propios. En función de la capacidad tecnológica existente, de los impulsores del mercado y de la oferta internacional de tecnología y su grado de madurez, los esquemas

para proyectos de investigación y desarrollo de tecnología pueden ser: asimilación, asesoría o investigación en colaboración. La estrategia de investigación y desarrollo considera el aprovechamiento de las capacidades existentes en diferentes especialidades en los centros de investigación y empresas nacionales e internacionales. Por lo anterior, es fundamental asignar a las universidades y centros de investigación nacionales los apoyos y recursos necesarios para complementar las capacidades de investigación existentes tanto en el IMP como en Pemex, a fin de incrementar y consolidar las fortalezas de esta última y hacerla más competitiva. Asimismo, se podrán ofrecer servicios con alto contenido tecnológico a las operadoras extranjeras, producto de la amplia experiencia en la explotación de los hidrocarburos en las condiciones existentes en el ámbito mexicano

Referencias Sener (2013). Prospectiva de petróleo crudo y petrolíferos 2013-2027. Secretaría de Energía. IMP (2002). Plan Estratégico del Programa de Investigación para la Explotación de Campos en Aguas Profundas. Instituto Mexicano del Petróleo. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

INGENIERÍA COSTERA

Arrecifes artificiales para la recuperación de costas La sobreelevación del nivel del mar es una de la consecuencias más señaladas y preocupantes de la acción del calentamiento global sobre las masas de hielo polar. Asociados con el posible problema que causaría la sobreelevación del nivel del mar, ya existen procesos erosivos en las costas de México como resultado de una combinación de fenómenos meteorológicos y agentes inducidos por la acción del ser humano, estos últimos consecuencia de la falta de una planeación integral e informada de las regiones costeras afectadas. HÉCTOR LÓPEZ GUTIÉRREZ Profesor de la Facultad de Ingeniería en la División de Estudios Superiores de la UNAM. Ingeniero consultor. Director general de la empresa INOPESA. Perito Nº 1 en Ingeniería Marítima y Portuaria del CICM.

Amenazas de elevación del nivel del mar Hamburgo•

•Venecia

Nueva York• •Washington Charleston• •Miami Indias Occidentales Polinesia •Kiribati Francesa • Samoa• Tonga• •Samoa Americana • •Islas Cook Niue

•San Petersburgo

•Recife

Mumbai•

•Dakar

Islas Maldivas Seychelles Comoros

Luanda• Beira•

Buenos Aires•

•Montevideo

•Tianjin •Tokio Shanghái• •Hong Kong

•Durban

•Palau •Islas Marshall Micronesia• •Nauru •Tuvalu •Adelaide • Grandes ciudades en riesgo Áreas costeras en gran riesgo • Islas y archipiélagos Área de islas bajas

Figura 1. Zonas críticas por sobreelevación del nivel del mar.

La pérdida de playas en las costas mexicanas es un fenómeno progresivo y sin regreso que requiere soluciones diferentes a las tradicionales de la ingeniería de costas. Se destaca el riesgo que tienen las costas del Golfo de México y el Caribe de sufrir erosiones severas (véase figura 1). Tabasco, Campeche y Quintana Roo En este artículo se examinarán los efectos que tienen los hechos descritos sobre algunas partes de las costas de Tabasco, Campeche y Quintana Roo.

De acuerdo con diversos estudios, en las costas de Tabasco existe la tendencia a un proceso recesivo, derivado –además de los fenómenos meteorológicos– de la reducción notable de aportes de sedimentos fluviales principalmente del río Grijalva y del Mezcalapa o Samaria. Por citar un ejemplo, la desembocadura del río Grijalva en particular ha sufrido un proceso erosivo que ha llevado a la desaparición de la isla Azteca, antes ubicada en el centro de la boca. Pero el caso al que se hará particular referencia será la porción costera al oeste de la desem-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

Arrecifes artificiales para la recuperación de costas

bocadura. En un lapso de 22 años, la línea de playa ha retrocedido 500 metros y ha puesto en riesgo las instalaciones del campo petrolero denominado El Tizón, al igual que las zonas de manglares cercanas (véase figura 2). Sobre la carretera Campeche-Ciudad del Carmen se generaba una acumulación de arena provocada por la mareas de tormenta durante los nortes; en labores de conservación la arena se retiraba y trasladaba a un “lugar seguro” donde no pudiera volver al mar, pero éste seguía presentando el mismo comportamiento; en consecuencia, la erosión continuaba y ello originaba la destrucción de la carretera (véase figura 3). Cancún es el caso más conocido y el más severo y costoso, tanto por los daños producidos como por las medidas correctivas aplicadas; en este caso, fue consecuencia de dos huracanes particularmente severos, Gilberto y Wilma, y de la destrucción de dunas por la construcción de hoteles a lo largo de los 11 km de playa.

Líneas de costa 1988 2010

Arrecifes artificiales En el medio mexicano, el uso de los arrecifes artificiales como obras de protección y rehabilitación de playas es totalmente nuevo; por esta razón, se ha considerado conveniente presentar en forma sintética las distintas modalidades de formación de arrecifes artificiales y formular un juicio crítico sobre ellas. Los arrecifes son elementos de protección contra la erosión de playas producida por la acción combinada del oleaje y la marea de tormenta. En condiciones naturales, su función es generar entre él y la playa una zona de agua (laguna arrecifal) que hace las veces de tanque de amortiguamiento de la energía del oleaje, una vez que éste lo rebasó. El arrecife se comporta como un rompeolas sumergido a cuyo comportamiento estructural para resistir la acción directa del oleaje se le suma una gran permeabilidad que, al tiempo de ayudar a disipar parte de la energía de las olas sin generar reflexiones –como ocurre con estructuras rígidas e impermeables–, favorece condiciones ambientales muy adecuadas para el desarrollo de la vida marina. Sumado a lo anterior, el arrecife y la laguna correspondiente propician que se evite en gran medida la fuga de arena de la playa, que de otra manera sería arrastrada mar adentro por la corriente generada al retirarse la masa de agua acumulada sobre la costa por la marea de tormenta. Ante la falta de practicidad de la opción de generar una formación coralina natural como elemento de protección, desde hace tiempo se ha buscado crear el mismo efecto benéfico y protector con formaciones artificiales. La forma más común de lograrlo ha sido arrojar elementos de desecho, como embarcaciones, autos o chatarra en general, con lo cual rápidamente se logra la protección y se favorece el desarrollo de vegetación de soporte que conduce a un proceso evolutivo hasta crearse un ambiente arrecifal completo. Estos procedimientos, si bien de bajo costo, pueden tener efectos secundarios en materia de contaminación,

Figura 2. Problemas de erosión en la desembocadura del río Grijalva.

50 0m

Campo petrolero El Tizón La causa: Reducción de los aportes de sólidos del río, retenidos en las presas en la cuenca alta. El efecto: Erosión del orden de 500 m, lo que pone en riesgo el campo petrolero El Tizón.

Condiciones originales.

En época de nortes, el mar ataca la cara de la playa y deposita arena de la duna sobre la carretera; al retirarse, se reduce la arena de la playa. Al terminar la época de nortes, el mar en su actividad normal ataca la carretera por falta de playa que la defienda. Figura 3. Problemas de erosión en la carretera CampecheCiudad del Carmen.

a la vez que resultan poco atractivos desde el punto de vista de su apariencia exterior si se utilizan en sitios turísticos, y sólo podrían considerarse como soluciones puntuales en tramos cortos de playa. En cambio, cuando la extensión de playa por proteger es mayor a las dimensiones unitarias de esos elementos, sería poco recomendable, además de difícil, reunir el número suficiente de ellos para proteger la costa, como sí lo haría una cadena coralígena con su laguna arrecifal adyacente. Tomando en cuenta todos los aspectos analizados, se harán algunos comentarios sobre las características que podrían poseer los arrecifes artificiales usados como obras de protección de costas en tramos cuya extensión permitiría crear formaciones similares a las que se presentan en la naturaleza. • Estructuralmente deben actuar como rompeolas sumergido, en forma semejante al arrecife natural, sin generar reflexiones que produzcan socavaciones al pie de la obra y sin depender del peso de cada

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

Arrecifes artificiales para la recuperación de costas

elemento componente, debido a su integración en una verdadera red que genere la resistencia de conjunto necesaria. • La disipación de la energía del oleaje debe alcanzarse mediante la combinación de dos acciones: a) absorción de una parte de esa energía por la turbulencia que se genera dada la permeabilidad de la estructura, y b) pérdida de energía al propagarse en la zona de agua detrás del rompeolas. • La estructura debe ser flexible para evitar fallas masivas y fácil de reparar en caso de presentarse daños por eventos extraordinarios de oleaje. • Debe ser atractiva visualmente y, en el caso de ser usada en sitios turísticos, por sus características estructurales no ofrecer riesgo para los buceadores.

Carretera Campeche-Ciudad del Carmen

de agua relativamente tranquila, similar a una pequeña laguna arrecifal. No había playa La bolsacreto en general se ha utilizado más como elemento para construir escolleras pequeñas y espigones, aunque también en algunos casos se ha empleado como elemento de protección colocado sobre la línea de costa. No se dispone de información sobre su posible uso como arrecife artificial. Ambos elementos, por sus caracJulio 2004 terísticas físicas y su comportamiento para realizar la protección de costas, difícilmente podrían catalogarse como arrecifes artificiales en el amplio sentido de la denominación. En el caso Playa recuperada de los geotubos, si bien su uso como rompeolas hace factible la existencia de una zona de aguas tranquilas, la impermeabilidad de su estructura puede generar reflexiones de oleaje, además de que, al no poseer huecos como los que tienen los arrecifes Elementos usados para construir naturales, la posibilidad de estimular Julio 2010 arrecifes artificiales el desarrollo de vida marina es míniLos elementos para construir arreFigura 4. Evolución de la playa en ma; aunque sus fabricantes señalan cifes artificiales pueden dividirse en un lapso de seis años. que son sólo un apoyo para que la dos grandes grupos. En el primero naturaleza haga el resto, el proceso están los hechos a base de “contenedores” flexibles que natural se dificultaría por sus características físicas y se rellenan de arena o de mezcla de arena y cemento; de funcionamiento hidrodinámico. Su empleo en sitios en este grupo podemos mencionar los geotubos, eleturísticos donde uno de los atractivos es el buceo entre mentos prefabricados con geotextiles especiales, listos formaciones arrecifales no resultará atractivo. para ser utilizados en la construcción de estructuras hidráulicas y marítimas, y la bolsacreto, compuesta por Roca y elementos de concreto un geotextil de polipropileno de sección rectangular Si se requiere que la obra esté hecha enteramente de para rellenarse. roca, se hace necesario utilizar elementos de gran peso, En el segundo grupo están los que se forman con rodebido al comportamiento estructural de este material. ca o elementos de concreto simple y que se agrupan preSi se pretende observar secciones similares a las de ferentemente como estructuras similares a los rompeolas un rompeolas convencional, su construcción y costo, de talud. Como elementos de concreto se cuentan desde además de la dificultad para disponer de la cantidad los bloques hasta los que resultan de la experimentación, necesaria de roca, hacen poco práctica su utilización. En como los tetrápodos, los dolos o el core-loc, todos ellos cuanto a los cubos, además de su gran peso para aseusados en la coraza en rompeolas convencionales. Se gurar su estabilidad, lo plano de sus caras puede generar pueden mencionar también los reef-balls, estructuras reflexiones y presentar una mayor superficie de impacto; construidas rellenando de cemento un molde de fibra de sus aristas pueden causar daños a los buceadores. vidrio que en su centro contiene una boya rodeada por En el caso de figuras como el tetrápodo o los dolos, globos de distintos tamaños para abrir huecos. es sabido que su uso en el caso de rompeolas obliga a colocarlos en dos capas apoyadas a su vez en una Contenedores flexibles capa secundaria y un núcleo de roca. No existen expeLos contenedores flexibles pueden ser utilizados para riencias de su empleo como elementos individuales a generar arrecifes artificiales o como rompeolas. En el manera de crear una red de elementos que asegure su primer caso, la función del geotubo es constituir el núcleo funcionamiento integral. del arrecife y dejar a la naturaleza hacer el resto. Para Entre los elementos hechos de concreto simple en fungir como rompeolas se coloca fuera de la playa para cuyo uso como arrecifes artificiales hay experiencia, evitar el efecto erosivo del mar sobre ésta, hacer que el se tienen los reef-balls y los core-locs, en los que se oleaje rompa sobre él y genere así entre ambos una zona cumplen las condiciones de permeabilidad y facilitan el

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

Arrecifes artificiales para la recuperación de costas

Protección de las macroperas Tizón 231 y 222 con 13 arrecifes artificiales

Mayo 2012

Marzo 2014

Figura 5. El Tizón. Comparativo mayo 2012-marzo 2014.

desarrollo de la vegetación de soporte para su funcionamiento como promotores de la vida marina. Experiencias en México El uso de embarcaciones que se hunden para formar arrecifes data de los años setenta, cuando en Salina Cruz, para evitar el azolvamiento del puerto, se hundió una vieja draga que detuvo parte del transporte litoral y formó una nueva playa; aunque no resolvió el problema, sí permitió que se crearan condiciones propicias para el desarrollo de fauna y biota marinas. Sin embargo, la primera vez que planificadamente se utilizaron arrecifes artificiales con el objetivo expreso de proteger contra la erosión en aproximadamente 1 kilómetro de costa fue en la carretera Campeche-Ciudad del Carmen. En este caso, previo concurso hecho por la SCT en tramos de prueba con otros sistemas de protección, el uso de core-loc como elemento para los arrecifes produjo los mejores resultados, y debido a ello su uso se extendió a seis tramos más de la carretera (véase figura 4). Una segunda experiencia, también exitosa, fue la protección de las macroperas Tizón 231 y 222 con 13 arrecifes artificiales. Los dos problemas fundamentales, que eran la protección de los manglares que habían sido afectados por la erosión y la salvaguarda de la plataforma de perforación del pozo Tizón 222, demostraron el cumplimiento de los principios del arrecife natural (véase figura 5). Conclusiones Es una verdad incontrovertible que, desde el punto de vista de la ingeniería de costas, los arrecifes naturales constituyen un elemento muy eficiente de defensa de playas, a lo que se suma su papel fundamental como generadores de condiciones apropiadas para el desarrollo de una amplia gama de especies marinas animales

y vegetales, lo cual a su vez se convierte en un atractivo de primer orden para el buceo deportivo y recreativo. En este orden de ideas, para el uso de arrecifes artificiales se debe observar, en la medida de lo posible, que sus elementos constitutivos y sus condiciones presenten un comportamiento estructural que permita cumplir con la misma función protectora de las formaciones naturales; de igual manera, que sus características físicas e hidrodinámicas guarden una similitud razonable con los arrecifes coralígenos, lo que significa también que es deseable que propicien el desarrollo de las actividades recreativas mencionadas. Para el caso mexicano, la solución integral al problema de erosión de playas por efectos de los huracanes debe considerar la importancia de una pronta y eficaz respuesta que incluya acelerar el proceso de depósito de arena mediante la aportación de material proveniente de otros sitios. En el mismo nivel de importancia se halla la adopción de medidas de conservación de dicho material colocando los elementos que conformarán los arrecifes en una disposición tal que permita: • Retener el material depositado ex profeso • Propiciar el depósito de los sólidos transportados por el oleaje • Evitar el retiro del material por efecto del oleaje o la corriente • Conservar la línea de horizonte libre de contaminación visual Los arrecifes artificiales serán crecientemente necesarios para enfrentar los efectos de las tormentas y la erosión costera, así como para proteger la infraestructura ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

HISTORIA

Modesto C. Rolland y el Centro de Ingenieros El Centro de Ingenieros es el verdadero antecedente histórico de los Colegios de Ingeniería en la República mexicana. En este trabajo se da cuenta de algunas de las variadas actividades que se desarrollaban en su seno entre 1908 y 1923, con lo cual se muestra claramente la participación de los ingenieros en la vida pública del país en una época de grandes convulsiones. El ingeniero Modesto C. Rolland fue un reconocido profesionista en la primera mitad del siglo XX. Se preocupó por diversos asuntos del quehacer académico, tecnológico y político del país, de los cuales fue precursor. Su espíritu incansable por mejorar las condiciones sociales de un país que comenzaba a formarse en la democracia lo llevó a realizar actividades de diversa índole, para dejar un legado de prominente pensador, comunicador, docente y constructor. Estudió la carrera de Ingeniería civil de 1903 a 1905 en la Escuela Nacional de Ingenieros. Fue investigador e impulsor del cemento armado, al especialiEstadio de la ciudad de Jalapa durante su construcción. zarse en su uso y aplicación en diversas obras monumentales de la época; además En el ámbito político colaboró en la fundación del promovió e impartió la primera cátedra de esta materia Partido Antirreeleccionista; promovió el proyecto social en el país. Sus investigaciones en el tema lo llevaron de la revolución en México y Estados Unidos; impulsó la a ser pionero en el uso de prefabricados de concreto reforma agraria en el sureste de nuestro país y colaboró y a patentar once invenciones de su autoría. También en su implementación en el estado de Yucatán; también escribió libros técnicos y numerosos artículos sobre lo hizo en escala nacional, como presidente de la Codiversos temas. misión Nacional Agraria. Conocido por sus ideales, fue Como constructor, durante el porfiriato ejecutó el electo para ser miembro del Congreso Constituyente de acueducto Xochimilco-México, que realizó junto con el in1917 en representación de su tierra natal, Baja California geniero Manuel Marroquín y Rivera, además de construir Sur; sin embargo, no pudo participar por estar dedicanumerosas obras privadas. También fue proyectista y do a difundir los objetivos y logros de la revolución en constructor del estadio Heriberto Jara de la ciudad de Estados Unidos. Jalapa, Veracruz; de la Monumental Plaza de Toros MéxiEn el plano económico, impulsó el libre comercio en co y del Estadio Olímpico de la Ciudad de los Deportes, la frontera y promovió, formó y dirigió los Puertos Libres en la Ciudad de México. Mexicanos. Fue director de Vías Férreas de la Secretaría

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

JORGE M. ROLLAND CONSTANTINE Ingeniero civil. Ha publicado artículos y estudios sobre planeación portuaria, transporte público, uso de pavimentos y planeación urbana. Se ha desempeñado tanto en la iniciativa privada como en el sector público. Actualmente es director general de Constructora e Inmobiliaria Tlachco, S.A.

Modesto C. Rolland y el Centro de Ingenieros

El estadio Heriberto Jara hoy en día.

de Comunicaciones y Transportes, desde donde inició los trabajos de construcción del Ferrocarril del Sureste; durante el gobierno de Lázaro Cárdenas fue subsecretario de Comunicaciones y de Economía. Primeros años del Centro de Ingenieros Durante el porfiriato, los ingenieros se reunían para compartir y desarrollar ideas y proyectos, pero también para transmitirlos a la sociedad. Esta agrupación tenía el nombre de Centro de Ingenieros, con domicilio en el número 20 de la avenida 5 de Mayo y posteriormente en el 2° Callejón de 5 de Mayo 35, en el pasaje “La Mexicana”. A finales de 1908, el ingeniero Rolland fundó y organizó un Club de Ingenieros que se reunía para estudiar los problemas del país promoviendo, entre otros asuntos, la nacionalización de los trabajadores de los ferrocarriles y el establecimiento del ahorro postal. El 19 de mayo de 1909, Modesto C. Rolland fue invitado para asistir a la creación del Centro Nacional Antirreeleccionista, que a los pocos días se convirtió en partido nacional. En su manifiesto a la nación, el Partido Nacional Antirreeleccionista convocó a la sociedad a formar clubes políticos afines en todo el país. Como resultado de esta invitación, el 17 de agosto de 1911 los ingenieros encabezados por Rolland formaron el Club Antirreeleccionista “Francisco Díaz Ramírez”, precisamente en el Centro de Ingenieros. Una nota del diario Nueva Era menciona que este club tenía por objeto “trabajar en la actual campaña política por el triunfo de los siguientes principios: sufragio efectivo, efectividad absoluta de la no reelección, política antipersonalista, difusión del civismo, sostenimiento de un candidato civil, abstracción de ideas religiosas y sostenimiento en general de las ideas democráticas más adaptables al país”. Rolland continuó al frente del Club Antirreeleccionista con la tarea de obtener la completa mexicanización del personal de los ferrocarriles. A propósito de este objetivo, el 13 de septiembre y el 2 de octubre se publicaron sendos escritos suyos dirigidos al secretario de Hacienda José Ives Limantour a nombre de 400 agrupaciones y seis partidos políticos.

En los días siguientes varios diarios, entre ellos el Diario del Hogar y Nueva Era, publicaron numerosos artículos de adhesión de otros partidos políticos al proyecto. Poco después, la mesa directiva del club, que seguía sesionando en las instalaciones del Centro de Ingenieros, dirigió a los trabajadores ferrocarrileros una carta pública explicando los propósitos de esa campaña. Como consecuencia de los ataques contra el nuevo gobierno del presidente Madero en el primer trimestre del año 1912 –entre otros, los levantamientos de los orozquistas y los zapatistas, y los rumores de una intervención extranjera–, entre la ciudadanía se multiplicaron las muestras de fervor patriótico, que propiciaron la formación de varios cuerpos de voluntarios como el de empleados de la banca y el comercio, el de trabajadores de la industria y el comercio, y el de los empleados y obreros ferrocarrileros. En este ambiente patriótico, el Centro de Ingenieros se sumó a la causa y el día 28 de abril el diario Nueva Era publicó un artículo titulado “Un llamamiento patriótico a todos los mexicanos”, que dice: Un grupo de profesionistas, empleados y particulares se han reunido con la noble mira de estudiar cómo prepararse para el caso de una intervención extranjera. Esta agrupación sin color político tiene el propósito de no pedir al gobierno elementos de ningún género, sino más bien proporcionar a éste el mayor auxilio posible en el caso señalado. Venid pues compatriotas y ayudadnos con vuestro contingente y no desairéis nuestra invitación: la Patria os reclama con dolorosa urgencia. La Junta Provisional. Ingenieros: Eulalio Vela, Alfredo C. Acosta, Modesto C. Rolland, José R. Calderón, Fidencio Rezas, Hipólito Amor, Benito Ortiz y Córdova. Después de concluir dramáticamente la Decena Trágica con el asesinato del presidente Madero y del vicepresidente Pino Suárez, el 22 de febrero de 1913 el ingeniero Rolland fue a expresar su sentir a sus alumnos del Colegio Militar, advirtiéndoles que serían usados como instrumentos para combatir la voluntad popular. Fue denunciado, suspendido y al poco tiempo encarcelado, pero gracias a la gestión de sus amigos salió libre; al advertir que era seguido y que sus negocios estaban paralizados, decidió huir a Veracruz. En octubre se embarcó de contrabando hacia Estados Unidos, y en febrero de 1914 llegó a Ciudad Juárez para ponerse a las órdenes de Venustiano Carranza, quien lo comisionó para estudiar los planes para la reconstrucción nacional, pero sobre todo para analizar los sistemas de educación primaria y la organización municipal en Estados Unidos. En Nueva York se desempeñó un tiempo como cónsul, pero se ocupó principalmente en crear una infraestructura de divulgación del constitucionalismo. En septiembre de 1915 regresó a la Ciudad de México y fue nombrado oficial mayor de Comunicaciones y con-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

Modesto C. Rolland y el Centro de Ingenieros

sejero de Ferrocarriles. En noviembre Centro de Ingenieros se constituya viajó con el gobierno de Carranza en organizador y director de una para establecerse en Veracruz, y fue campaña permanente de populaenviado de regreso a Estados Unidos rización y de ejecución de todos en una comisión para estudiar el peaquellos principios que deben tróleo. A su regreso, el general Salvaregir a la organización de la vida dor Alvarado lo invitó a Yucatán para municipal en las poblaciones de la crear el Catastro Rural y dar inicio al República. reparto agrícola; acudió a ese estado El Ing. Rolland planteó: La planificaacompañado por un numeroso grupo ción de ciudades necesita de todas de integrantes del Centro de Ingenielas actividades del ingeniero en ros. Apoyado por el general Alvarado, todos los ramos de especialización regresó a Nueva York para continuar conocidos y por lo tanto es deber su tarea de promover los logros del de los ingenieros y sólo ellos son los constitucionalismo, principalmente que están preparados para extender en Yucatán. Finalmente, en abril de las ideas de este respecto y educar 1919 regresó a la Ciudad de México; a nuestro pueblo. Por eso y para Alvarado, que buscaba la presidencia hacer algo efectivo en este sentido, de México, creó el diario Heraldo de Aspecto de la Feria Radioeléctrica propongo a este congreso que se México y nombró a Rolland su director. en 1923. dicte una resolución, proponiendo El 16 de julio de 1920, Modesto la organización de un instituto sobre Rolland impartió en el local del Centro de Ingenieros una “Planificación de ciudades” con asiento en esta conferencia sobre los Puertos Libres. Así, mientras sencapital, donde deberán cooperar todos los cuerpos sibilizaba a la opinión pública, trabajaba con un grupo organizados de la Ingeniería de la República, proporde ingenieros en la elaboración de un decreto para la cionando los maestros necesarios de un modo gratis creación de los Puertos Libres, que emitió el presidente y la universidad nacional proporcionando todos los Adolfo de la Huerta en octubre de 1920. elementos necesarios para las necesidades materiaSu incansable interés por el desarrollo de México lo les de dicha enseñanza. llevó a fundar un Club de Estudios Socioeconómicos en el Centro de Ingenieros, donde estudiantes de economía Con estos conceptos se adelantaba 50 años a la política pudieran reunirse para discutir y promover méformación de la dirección que organizó para este fin el todos de reconstrucción social. El 10 de marzo de 1921 arquitecto Pedro Ramírez Vázquez en la Secretaría de El Universal publicó sus objetivos: Asentamientos Humanos en el decenio de 1970. El Club tendrá por objeto dar una serie de conferenEl ingeniero Modesto Rolland también fue uno cias, en las que se expondrán las ideas que se crean de los pioneros de la radio en México. En 1923 era útiles para encauzar las labores de los elementos el presidente de una estación de radio mientras en el rectores de la sociedad. La primera tendrá lugar en Centro de Ingenieros dirigía una de las agrupaciones el Centro de Ingenieros y los temas que se tratarán de radiodifusores del país. El 6 de marzo se fusionaron serán el Artículo 27 y el Petróleo. La asociación está todas las organizaciones radiofónicas mexicanas: la formada por personas que no pertenecen a la política Liga Mexicana de Radio, el Centro de Ingenieros y el militante y cuya única finalidad al provocar esta serie Club Central Mexicano de Radio para formar la Liga de conferencias es hacer labor Pro Patria, estudiando Central Mexicana de Radio. Rolland fue fundador y su todos los problemas de carácter nacional. primer secretario general. En ese mismo año, del 16 al 25 de julio, organizó la En el salón de actos del Centro de Ingenieros se reaGran Feria Radioeléctrica con la Liga Central Mexicana lizaron numerosos encuentros y reuniones importantes, de Radio en el patio del Palacio de Minería de la Ciudad como el Congreso de Caminos en septiembre de 1921 de México. El Universal dio cuenta de la ceremonia de y la Primera Convención Nacional de Ingenieros el 18 apertura: de septiembre de 1922. Modesto Rolland, tomando los El ingeniero Modesto Rolland, quien con verdadero conceptos de planeación de ciudades que había desaquijotismo ha venido luchando por propagar la nueva rrollado en su reciente libro El desastre municipal en la ciencia en la República, no pudo faltar al acto inauRepública mexicana, presentó una ponencia en la que gural. En atildada conferencia explicó a los miles de proponía la creación de un Instituto de Planificación de aficionados que poseen receptores en la República, Ciudades. Las conclusiones de esta convención fueron la titánica labor que ha venido desarrollando la Liga publicadas por El Universal: Mexicana de Radio para la divulgación de esa ciencia, La citada Convención como el asunto principal, que está llamada, más que ninguna otra, a unir a los aprobó las ideas del Ing. Rolland y propone que el hombres de todo el mundo.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

Modesto C. Rolland y el Centro de Ingenieros

Excélsior informó que el 18 de julio, en el salón de actos del Centro de Ingenieros, tuvo lugar una asamblea de la Liga Central Mexicana de Radio, donde por mayoría de votos se designó a Modesto C. Rolland como presidente, a Juan Morel como secretario y a Salvador F. Domenzain como tesorero. Conclusiones Con lo hasta aquí expuesto podemos apreciar las numerosas actividades que se realizaban en el Centro de Ingenieros, desde reuniones informativas, conferencias y congresos hasta lanzamiento de agrupaciones políticas patrióticas o de otro tipo, como la Agrupación de Radiodifusores, y reuniones sociales. La mayoría de los integrantes del centro eran ingenieros civiles, aunque posiblemente habría ingenieros mineros, mecánicos y electricistas. Sirva el presente trabajo como estímulo para que historiadores e investigadores se den a la tarea de ampliar esta investigación, pues es claro que el Centro de Ingenieros es el verdadero antecedente histórico de los colegios de ingeniería en la República mexicana ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

www.freyssinet.com.mx @freymex

Modesto C. Rolland, ingeniero civil que se ocupó en mejorar las condiciones de vida de los mexicanos.

Reparación y montaje de estructura.

Canal FreyMex Freyssinet de México Gauss 9 - No. 102 Col. Anzures C.P. 11590,México D.F. Teléfono: (55) 52.50.70.00 Fax: (55) 52.55.01.65 freyssinet@freyssinet.com.mx

OBRA 2014

PUENTE COATZACOALCOS 1 ETAPA 5

OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA

TAV Pekín-Shanghái Aunque se necesitará un largo periodo para recuperar la inversión, como en otros proyectos nacionales de infraestructura, el gobierno de China apostó por mayores inversiones en la región, florecimiento de la industria de servicios y menor consumo de energía, todo esto además de los ingresos por la venta de boletos. El tren de alta velocidad Pekín-Shanghái desahogó un corredor social y económico muy importante pero que presentaba una enorme saturación vial. El tren de alta velocidad (TAV) Pekín-Shanghái fue inaugurado en julio de 2011, un año antes de lo previsto y después de 38 meses de trabajo. Con él, el tiempo de recorrido entre esas dos importantes ciudades se redujo de 14 horas a cinco. Este lapso sigue siendo mayor a las dos horas de viaje en avión, pero en vista de los retrasos constantes que presenta el sistema aeronáutico chino debido a la congestión del espacio aéreo, transportarse en tren no es una mala opción. El proyecto tiene una longitud de 1,318 km que conecta las dos mayores zonas económicas de China y costó aproximadamente 160 mil millones de yuanes (algo más de 23 mil millones de euros). La velocidad promedio de trayecto es de 300 km/h, y el trazo atraviesa las provincias de Hebei, Shandong, Anhui y Jiangsu, además de la importante ciudad de Tianjin y el puente Danyang-Kunshan, cuya longitud de 164 km lo hace el más largo del mundo. La ruta es paralela a la línea ferroviaria principal Pekín-Shanghái, de 1,464 km, pero a diferencia de ésta, sólo transporta personas. Lo que motivó la construcción del TAV fue mejorar las condiciones y tiempos de viaje y disminuir el tráfico en otros corredores viales y ferroviarios entre las dos grandes zonas. Etapa de proyecto El diseño original fue presentado por el Ministerio de Vías Férreas de China en junio de 1998. Casi ocho años después, en marzo de 2006, se aprobaron los estudios de viabilidad; en ese año este importante corredor sufría embotellamientos crecientes. Lo anterior se explica porque más de un cuarto de la población vive cerca de esa vía, y en ella se mueven 10.2% de los pasajeros y 7.2% de la carga de todo el país. Infraestructura y proceso constructivo La línea de alta velocidad tiene 24 estaciones, entre las que se incluyen las ciudades de Tianjin, Jinan, Xuzhou,

Localización

Perforación

Levantamiento y bombeo de cemento

Figura 1. Método de construcción de pilotes con gravacemento y ceniza.

Bengbu y Nanjing. La primera sección construida fue la que corre de Shanghái a Nanjing, pues debido a su geografía y a que cruza el terreno suave del delta del Yangtsé, constituyó el mayor reto de ingeniería y el escenario para llevar a cabo las pruebas de campo necesarias. Dos tercios de la ruta, que cruza los ríos Amarillo y Yangtsé, se construyeron sobre terraplenes, mientras que la mayor parte del otro tercio consiste en puentes. En la construcción se usaron en total 60 millones de metros cúbicos de concreto, el doble de lo requerido para construir la famosa Presa de las Tres Gargantas; además, 32 mil pilotes y 29 mil vigas cajón de 900 t cada una. Todo el proceso de control de calidad durante la construcción fue desarrollado por computadora. Durante las últimas pruebas, realizadas entre finales de 2010 y junio de 2011, el asentamiento máximo de la línea ferroviaria fue de 2 mm, mientras que para los pilotes y estribos fue de 1 mm. Esto se encuentra bastante por debajo de los 15 mm máximos permitidos por los estándares internacionales.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

TAV Pekín-Shanghái

Se tomaron otras medidas de seguridad complementarias: una malla protectora de casi 2.9 m de altura a lo largo de toda la línea, 31 sensores sísmicos, 167 sensores de velocidad de viento, 50 medidores pluviales, 18 estaciones ferroviarias de policía y 652 casetas de servicio. Análisis previo de asentamientos Desde un inicio se consideró importante el cálculo de los asentamientos posconstructivos, en los que se incluyeron la deformación de terraplenes bajo la carga de trenes a altas velocidades, la compresión de los terraplenes ante la fuerza de gravedad ocasionada por las cargas y los asentamientos de consolidación del suelo. Se tomó en cuenta que la deformación de terraplenes es mínima cuando se garantiza la calidad de los rellenos y de la construcción. En un estudio de 2009 (Zeng et al.), investigadores de la Universidad del Sureste en Nanjing postularon que los métodos teóricos de cálculo de asentamiento resultaban imprácticos en este caso, y que dicho cálculo en este tipo de proyectos debía basarse en pruebas de campo y predecirse con mediciones en sitio. Los investigadores propusieron el método conocido como pile-cap-net, mejoramiento del suelo que consiste

Cuadro 1. Índice físico y mecánico del suelo Número de capa

Espesor (m)

w (%)

γ (kN/m3)

cu (kPa)

фu (°)

Es0.1-0.2 (MPa)

(1)-1

6.5-7.6

24.94

19.3

0.79

37.3

20.44

0.33

6.36

(1)-2

7.6-8.9

22.68

20.1

0.67

75.6

27.30

0.20

9.24

(2)-1

2.5-6.5

(2)-2

0.3-4.0

(2)-3

Debajo

en el arreglo de pilas con cabezal de transmisión de carga sobre el cual se coloca una capa de grava reforzada con geomalla para inducir la consolidación rápida y controlada del suelo bajo el peso del terraplén (véase figura 1). En este caso el material utilizado para construir los pilotes fue la mezcla grava-cemento y ceniza (CFG, por las siglas en inglés de cement fly-ash gravel). Las pruebas de laboratorio que justificaron esta decisión mostraron que el suelo está compuesto como se muestra en el cuadro 1. El nivel de agua subterránea se localiza a una profundidad de 0.8 metros.

TAV Pekín-Shanghái

Gráfica 1. Desplazamientos laterales del suelo medidos por el inclinómetro 1

Desplazamiento lateral (mm) 4 6

Profundidad (m)

3 6 9 12

Altura del terraplén 2.1 m 4.3 m 7.3 m

Por otro lado, los desplazamientos laterales a partir de 1 m de altura del terraplén fueron medidos con dos inclinómetros laterales. Se obtuvieron resultados satisfactorios, con un desplazamiento horizontal máximo de 6.6 mm a una altura de 7.3 m. Gracias al uso de gravacemento y ceniza, los desplazamientos disminuían de manera considerable a partir de los 2.1 m de altura del relleno. En la gráfica 1 se muestran las curvas de desplazamiento registradas por el inclinómetro 1. Se determinó usar esta técnica para el suelo suave del ferrocarril de alta velocidad. Vehículos El vehículo motor que sirvió como prototipo para la nueva línea fue construido en la ciudad de Zhuzhou y concluido en 1999. Fue probado con vagones y carros de diversos tipos con un total de 438 asientos. Gracias a la aplicación de técnicas de construcción ligera, fue posible mantener el peso de la locomotora por debajo de las 84 toneladas. En 2009 se aprobó la concesión para construir los 100 trenes a un costo de 39.2 mil millones de yuanes. Cada uno de ellos se denomina CRH (China railway high-speed). De los 92 CRH adquiridos para finales de 2011, 65 fueron diseñados para correr a 300 km/h, mientras que el resto se diseñó para 250 km/h. Durante una conferencia de prensa previa a la inauguración de la línea, el ministerio encargado aseguró que el límite de velocidad fijado en 300 y 250 km/h no obedece a preocupaciones de seguridad, sino a la intención de reducir el gasto de energía con una mejor distribución de precios, para que el costo no se elevara demasiado y los usuarios con diversas situaciones económicas pudiesen utilizar el servicio. En agosto de 2011, luego del accidente de un tren a alta velocidad, la constructora de los trenes CNR Corporation tuvo que deshabilitar 54 de ellos. Se encontró que había un problema con el sistema de frenado automático. En diciembre de ese año todos los trenes retirados fueron puestos nuevamente en funcionamiento, y en ese mes también se instauró un nuevo récord mundial de velocidad (490 km/h) en una prueba de seguridad

ante la posibilidad de descarrilamiento. A esa velocidad crítica se obtuvo un coeficiente de descarrilamiento de 0.13 (tan sólo 16% del límite de seguridad), entre otros valores satisfactorios. En realidad, el trazo está diseñado para una velocidad de operación de 380 km/h, y se concluyó que las velocidades límite impuestas gozan de un amplio límite de seguridad. Respecto a la capacidad de frenado, estas unidades eléctricas múltiples (EMU, por sus siglas en inglés) pueden detenerse por completo en alrededor de un minuto y en una distancia media de 3,800 m en caso de emergencia. Señalamientos y comunicaciones Todo el corredor cuenta con señalizaciones automáticas. El prototipo de los trenes estuvo equipado con un sistema automático de protección LKJ-93, en conjunto con instrumentos a nivel de vía para monitorear y registrar la velocidad. Con ello, a pesar de que la alimentación eléctrica de los motores varía continuamente, se puede aplicar al tren de manera automática una velocidad constante. Se instaló un sistema de distribución inalámbrica de fibra óptica (WFDS, por sus siglas en inglés) para el acceso unificado a la red de comunicaciones. De esta manera se posibilita el acceso ininterrumpido a las tres principales compañías de telecomunicaciones del país: China Mobile, China Unicom y China Telecom, que suministran acceso inalámbrico de banda ancha a internet y cobertura 2G y 3G de celular. Presupuestos y asignaciones El Ministerio de Vías Férreas cubrió el 78.9% del costo total estimado en 160 mil millones de yuanes. El resto provino de los gobiernos provinciales y locales. Los trabajos de ingeniería civil tuvieron un costo estimado de 83.7 mil millones de yuanes que fue dividido en seis subcontratos. En febrero de 2008 se anunciaron las seis compañías ganadoras de licitaciones en ingeniería civil. El 40.3% se asignó a China Railway Construction Company, mientras que el China Railway Group tuvo la segunda mayor licitación, con 26.2% del total. El vocero del Ministerio de Vías Férreas admitió en 2011 que se necesitaría un largo periodo para recuperar la inversión, como en otros proyectos nacionales de infraestructura. Esto se compensará, a decir de las autoridades, con mayores inversiones en la región, florecimiento de la industria de servicios y menor consumo energético, todo ello además de los ingresos por la venta de boletos Elaborado por Helios con información de Zeng, J., J. Zhang, X. Tong y Y. Tu (2009). Test evaluation of post-construction settlement of subgrade in Beijing-Shanghai high-speed railway. International Conference on Transportation Engineering, 1:1275-1280; en.people.cn, gochina.about.com y www.railway-technology.com ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015

CURSOS, SEMINARIOS Y CERTIFICACIONES

3 DE JUNIO DE 2015

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PISOS INDUSTRIALES

OBJETIVO

Presentar la importancia que tiene la estructura de una losa de concreto que estará apoyada sobre el terreno, en especial la subrasante y la subbase, así como los efectos de la humedad que pueden influir en la calidad de la estructura. Seleccionar la calidad del concreto que será utilizado durante la construcción de una losa apoyada sobre el terreno. Se presentará el Diseño de Espesores de la losa así como la distribución de juntas y del acero de refuerzo. Se mostrará la secuencia del procedimiento constructivo. Finalmente, se presentarán aspectos relacionados con el mantenimiento, reparación y soluciones a algunos problemas que se pueden presentar.

IMPARTIDO POR

El Ing. Scott M. Tarr obtuvo la Maestría en Ingeniería Civil de la Universidad de New Hampshire con la especialidad en pisos sobre el terreno y sistemas de construcción. Cuenta con experiencia en el área de solución de problemas relacionados con losas de concreto y fallas del terreno. Es miembro del ICR y Fellow ACI.

HORARIO

Registro 8:30 a 9:00 h. 9:00 a 14:00 h. y 15:00 a 17:00 h. Curso

INCLUYE

• Incluye CD • Reconocimiento. • Servicio de café y pastas. • Servicio de traducción simultánea.

COSTO POR PERSONA $ 6,700.00 IVA Incluido

SE RECOMIENDA LA ADQUISICIÓN DEL LIBRO Construcción de losas y pisos de concreto Fondo Editorial IMCYC SOLICITAR PRECIOS CON: Alexa Godínez Tel. (0155) 5322-5740 Ext. 210 agodinez@mail.imcyc.com

INFORMES Verónica Andrade Lechuga Tel. 5322-5740 Ext. 230 | Martha Velázquez Tel. 5322-5740 Ext. 211 INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO A.C. Av. Insurgentes Sur # 1846 Col. Florida, C.P. 01030, México, D.F., Tel. 5322-5740

Mayo 22 al 28 World Tunnel Congress ITA-AITES e IRA Croatia Dubrovnik, Croacia wtc15.com

Junio 15 al 17 XLII Conferencia Nacional de Ingeniería “La formación de los ingenieros en México” Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería (ANFEI) Ensenada, México anfei.org.mx/CNI2015

Junio 17 al 19 5º Congreso Nacional SEIC-IPN Ingeniería Civil Socialmente Responsable Sociedad de Egresados de Ingeniería Civil del Instituto Politécnico Nacional, A.C. Ciudad de México www.seic-ipn.org.mx 5to.congreso.seic@gmail.com Dispara, yo ya estoy muerto Julia Navarro Plaza y Janés, 2013

Una doble saga familiar: la historia de los Miller y los Zucker, que persiguen sus sueños y luchan por sobrevivir en las difíciles condiciones que el mundo les ha impuesto. Julia Navarro muestra que la literatura lleva lo personal, lo humano, por encima de las disputas ideológicas complejas, oscuras y de consecuencias nefastas. En esta narración las vidas de los personajes se entrelazan con momentos claves de la historia desde finales del siglo XIX hasta mediados del XX, en escenarios como Varsovia, San Petersburgo, París y Jerusalén. Marian Miller, colaboradora en una ONG, debe realizar un informe sobre los asentamientos ilegales de los judíos en territorio palestino. Con este objetivo, buscará recoger las versiones de ambas partes sumergiéndose en dicho territorio y entrevistándose con el anciano Ezequiel Zucker, un verdadero protagonista del conflicto. Entre ambos irán desatando y reconstruyendo una intrincada red de sucesos: él, desde el punto de vista judío, y ella, desde el árabe; dos familias que no tuvieron más opción que sobreponerse a las condiciones de la historia. De este modo el relato aborda el conflicto palestino-israelí a fondo y resulta, para algunos, esclarecedor. La disputa por la tierra en Oriente próximo merecía una obra como ésta, no conclusiva ni mucho menos impositiva de una versión histórica, sino un acercamiento desde el arte de la narración con el que los no conocedores puedan comprender un poco mejor el conflicto, su historia y contexto, al mismo tiempo que los lectores en general recuerden que pueden identificarse con ambos bandos

AGENDA

ULTURA

Dos versiones, dos verdades

2015

Julio 22 al 25 1er Congreso Iberoamericano sobre Sedimentos y Ecología Programa Hidrológico Internacional, UNESCO Querétaro, México www.congresosedimentos.mx sedimentos2015@tlaloc.imta.mx Agosto 23 al 25 Congreso Internacional UMAI 2015 Unión Mexicana de Asociaciones de Ingenieros, A.C. Ciudad de México umai.org.mx Agosto 25 al 28 9º Congreso Mexicano del Asfalto “Preservación y sustentabilidad de los pavimentos asfálticos” Asociación Mexicana del Asfalto, A.C. Cancún, México www.congresoamaac.com

Octubre 7 al 10 XXXI Convención Internacional de Minería “Minería, desarrollo y responsabilidad social” Asociación de Ingenieros de Minas, Metalurgistas y Geólogos de México, A.C. Acapulco, México www.expominmexico.com.mx contacto@expominmexico.com.mx

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 553 mayo de 2015