Espacio del lector
Dirección general Ascensión Medina Nieves Consejo editorial del CICM Presidente
Clemente Poon Hung
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.
Vicepresidente
Alejandro Vázquez Vera Consejeros
sumario Número 536, diciembre de 2013
3 MENSAJE DEL PRESIDENTE FOTO: SEDEMA
/ LA POTABILIZACIÓN EN MÉXICO 4 HIDRÁULICA / ALEJANDRA MARTÍN DOMÍNGUEZ Y COLS.
Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.
Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Óscar de Buen Richkarday Luis Javier Castro Castro José Manuel Covarrubias Solís Carlos Chávarri Maldonado † Francisco García Villegas Carlos Martín del Castillo Roberto Meli Piralla Andrés Moreno y Fernández Víctor Ortiz Ensástegui Javier Ramírez Otero Jorge Serra Moreno Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección editorial y comercial Daniel N. Moser
10
INFRAESTRUCTURA URBANA / DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE VIDALTA / ARTURO PÉREZ AGUILAR
SÍSMICA / REDUCCIÓN DE DA16 INGENIERÍA ÑOS EN LOS TOPES SÍSMICOS DE PUENTES / OSWALDO LARA CRUZ Y COLS.
20
TEMA DE PORTADA / REALIZAR LO NECESARIO PARA MEJORAR EL MEDIO AMBIENTE / DIÁLOGO CON TANYA MÜLLER GARCÍA
Edición Alicia Martínez Bravo Coordinación editorial Teresa Martínez Bravo Ángeles González Guerra Corrección de estilo Oscar Jordan Guzmán Chávez Diseño y diagramación Marco Antonio Cárdenas Méndez José Carlos Martínez Campos Logística y comercialización Laura Torres Cobos Renato Moyssén Chávez Realización HELIOS comunicación +52 (55) 55 13 17 25
Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org
26 31
MATERIALES / MEZCLAS ASFÁLTICAS RECICLADAS EN CALIENTE / FIDEL ZAPATA GÓMEZ
INFRAESTRUCTURA TURÍSTICA / PROYECTOS DE INVERSIÓN DEL FONATUR / FRANCO JUAN CARREÑO OSORIO
MAESTRAS DE LA INGENIERÍA / PROYEC34 OBRAS TO MARMARAY: UNIÓN DE ASIA Y EUROPA
40 LIBROS / LA ACABADORA / MICHELA MURGIA
IC Ingeniería Civil, año LXIV, número 536, Diciembre de 2013, 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 en trámite, 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, Carretera Federal a Cuernavaca 7144, Colonia San Miguel Xicalco, Delegación Tlalpan, C.P. 14490, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 30 de noviembre de 2013, con un tiraje de 4,000 ejemplares. Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. Circulación certificada por el Instituto Verificador de Medios, registro 110/20. Registro en el Padrón Nacional de Medios Certificados de la Secretaría de Gobernación. Para todo asunto relacionado con la revista, dirigirse a ic@heliosmx.org
AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…
Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625. Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.
Mensaje del presidente
Novedades y expectativas
E
XXXIV CONSEJO DIRECTIVO Presidente Clemente Poon Hung
l final de 2013 ofrece muchas novedades y expectativas. Al momento de escribir estas líneas faltan sólo unos días para las jornadas finales del 27 Congreso Nacional de Ingeniería Civil que, como ya es costumbre,
habrá de culminar con el cumplimiento satisfactorio de las expectativas gene-
Vicepresidentes Julio José Argüelles Cárdenas Felipe Ignacio Arreguín Cortés Patricio Cal y Mayor Leach Cedric Iván Escalante Sauri
radas durante un periodo de arduo trabajo, tanto de los organizadores como
Ascención Medina Nieves
de los asistentes. Confiamos en ello.
Armando Serralde Castrejón
Por razones de la más diversa índole resulta imposible la asistencia de todos
Jorge Damián Valencia Ramírez Alejandro Vázquez Vera
quienes desean participar en estas jornadas finales. Así pues, aprovechando la amplia circulación de nuestra revista IC Ingeniería Civil, en las sucesivas ediciones se irán presentando los que a juicio del Consejo Editorial resulten los trabajos más relevantes, independientemente de que en la página web del CICM, gracias a que no hay limitación de espacio, se encontrará información completa referida al 27 Congreso Nacional de Ingeniería Civil. También en estas fechas se acaba de instalar el Consejo Electoral que
Primer secretario propietario Rodimiro Rodrigo Reyes Primer secretario suplente Aarón Ángel Aburto Aguilar Segundo secretario propietario Ma. de Lourdes Verduzco Montes
tendrá a su cargo la organización de la elección del XXXV Consejo Directivo
Segundo secretario suplente
de nuestro colegio. Los candidatos que finalmente se registren habrán de pre-
Óscar Enrique Martínez Jurado
sentar sus propuestas de trabajo y sus equipos de ingenieros civiles con los que se harán responsables de la conducción de nuestra institución durante el
Tesorero Javier Herrera Lozano
periodo 2014-2016. Me parece importante resaltar que el Colegio de Ingenieros Civiles de México se ha caracterizado por el carácter institucional de sus diversas conducciones, las cuales, más allá del particular estilo que impongan a su gestión, respetan la continuidad de los proyectos emprendidos, con los ajustes que racionalmente
Subtesorero Luis Rojas Nieto Consejeros Sergio Aceves Borbolla Ramón Aguirre Díaz
se puedan considerar; es un sello de nuestra organización gremial la puesta de
José Cruz Alférez Ortega
los intereses colectivos por encima de los personales, cumpliendo a cabalidad
Celerino Cruz García
el compromiso esencial de servir a los socios. Tal compromiso no sólo fortalece la unidad y la integración de nuevos socios, sino que sirve, como natural consecuencia, al cumplimiento de otro, más amplio e igual de importante: estar pendiente de las necesidades que en el ámbito de la ingeniería civil tiene nuestro país.
Salvador Fernández del Castillo Flores Gonzalo García Rocha Carlos Alberto López Sabido Federico Martínez Salas Rafael Morales y Monroy José Luis Nava Díaz Simón Nissan Rovero Mario Olguín Azpeitia Víctor Ortiz Ensástegui Raúl Salas Rico Federico Gustavo Sandoval Dueck José Arturo Zárate Martínez
Clemente Poon Hung XXXIV Consejo Directivo
www.cicm.org.mx
HIDRÁULICA
La potabilización en México En principio existe la tecnología para remover cualquier tipo de contaminante del agua y entregar a la población agua potable directamente en la llave de su casa. La pregunta es: ¿estamos dispuestos a pagar el costo real del servicio?; además: ¿los alcaldes, diputados locales y gobernadores están dispuestos a asumir los costos políticos de aumentar la tarifa al costo real de producción y distribución? ALEJANDRA MARTÍN DOMÍNGUEZ Ingeniera industrial química con doctorado en Ingeniería de Tratamiento y Descontaminación del Agua. Miembro del SNI, nivel I. Desde 2007 es subcoordinadora de Potabilización en el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. JUANA ENRIQUETA CORTÉS MUÑOZ
FOTO DE LOS AUTORES
CÉSAR GUILLERMO CALDERÓN MÓLGORA
La Organización Mundial de la Salud (OMS) define al agua potable como la “de consumo inocua que no ocasiona ningún riesgo significativo para la salud cuando se consume durante toda una vida, teniendo en cuenta las diferentes vulnerabilidades que pueden presentar las personas en las distintas etapas de su vida”. En México, la calidad del agua para fines de consumo humano se define mediante 46 parámetros, que incluyen características microbiológicas, físicas, organolépticas, químicas y radiactivas, cuyos límites permisibles están regulados por la modificación a la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994. Se conoce como potabilización al proceso que permite que el agua pueda ser bebida por el ser humano sin que presente un riesgo para su salud, y en el contexto nacional, agua potable es la que satisface los requisitos establecidos en esta norma. La agricultura, la ganadería, la industria, la minería, la construcción, las actividades recreativas y el mal manejo de los residuos urbanos, ya sean sólidos o líquidos, tienen el potencial de contaminar directa o indirectamente los cuerpos de agua. Las características que presente la fuente de agua, a su vez, determinan las necesidades de tratamiento que se precisan para garantizar la inocuidad del agua que se distribuye a la población para su uso y consumo.
Sedimentador de alta tasa en planta potabilizadora.
4
La Comisión Nacional del Agua (Conagua), en "Situación del subsector agua potable, alcantarillado y saneamiento", de 2012, publica que de los 329.5 m3/s de agua suministrada en México, 205 m3/s (62%) provienen de fuentes subterráneas y 124.5 m3/s (38%) se obtienen de fuentes superficiales. Del agua suministrada se potabilizan 85.7 m3/s de superficial (69%), 8.94 m3/s (4.3%) de subterránea y se desinfecta 97.6% del total. Estos datos indican que aproximadamente 30% de las fuentes de abastecimiento superficial y 95.7% de las subterráneas tienen una calidad excelente y no requieren otro tratamiento que la desinfección para asegurar su potabilidad; sin embargo, la realidad es otra. Como parte de sus competencias, la Conagua, por medio de la Red Nacional de Monitoreo (RNM), realiza la medición sistemática de la calidad del agua de los cuerpos superficiales, subterráneos y costeros, mediante 1,627 estaciones distribuidas en todo el país. Las mediciones que se efectúan en las aguas superficiales son la Demanda Bioquímica de Oxígeno a cinco días (DBO5), la Demanda Química de Oxígeno (DQO) y la concentración de Sólidos Suspendidos Totales (SST). Para considerar el agua con calidad excelente la DBO5 debe ser menor o igual a 3 mg/l, la DQO menor o igual a 10 mg/l y los SST menores o iguales a 25 miligramos por litro. De acuerdo con las Estadísticas del Agua en México, editadas por la Conagua en 2011, sólo en dos regiones hidrológicas (la IX y la XII) se obtuvieron más de 50% de los sitios monitoreados con calidad de agua excelente en los tres parámetros, en tanto que las 11 restantes estuvieron por debajo de 24%, y se llegó al extremo en la región X, en donde ninguna fuente monitoreada puede utilizarse sin su potabilización, debido a que la DBO5 en todos los sitios de muestreo estuvo por arriba de 3 miligramos por litro. En cuanto a las aguas subterráneas, la Conagua las clasifica en función de la salinidad o de la concentración
IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 536 diciembre de 2013
La potabilización en México
Tal es el caso de los metales pesados y metaloides, que pueden originar diversos tipos de enfermedades crónico-degenerativas o afectaciones a órganos específicos del cuerpo humano. Con respecto a la tecnología más adecuada para potabilizar el agua, las opciones son amplias y dependen principalmente de los contaminantes que contenga el agua que se va a tratar. Las tecnologías para potabilizar el agua se clasifican en: coagulación convencional, membranas, adsorción, oxidación, destilación y oxidación avanzada. Cada una de ellas a su vez se divide en diferentes procesos cuya aplicación depende del tipo de contaminante por remover. Los costos de inversión varían, pero la mayoría de las veces suelen ser a fondo perdido, por lo que no tienen un peso específico tan importante como el costo de operación. Los costos de operación pueden variar desde unos 0.05 pesos/m3 de agua tratada si únicamente se requiere desinfección, hasta alrededor de 10 pesos/m3 al desalar agua de mar con ósmosis inversa, la cual es una tecnología de membranas. Se pueden utilizar diferentes tecnologías para eliminar un contaminante. Lo aconsejable para la selección de cualquier tecnología es realizar un análisis técnico y económico de las posibles opciones de tratamiento, mediante la realización de pruebas de tratabilidad en sitio con planta piloto. Estas pruebas permiten establecer aspectos como: eficiencia de remoción de los contaminantes, consumo de energía, consumo de reactivos, duración de los medios adsorbentes (en caso de adsorción), volumen de desechos generados, costo de los insumos y de la disposición de los residuos. En todos los casos, si hay diferentes tecnologías que puedan resolver el mismo problema, se debe dar prioridad a la más económica, la que dependa menos de insumos de importación, la más fácil de operar y a la que posea la mejor sustentabilidad ambiental. Sobre todo, no se debe seleccionar a priori una tecnología de importación por considerarla mejor que las opciones que se tengan en el país, antes de verificar su eficiencia y sus costos. Sería de gran utilidad que en esta selección las autoridades municipales o estatales que manejan el agua se apoyaran en las instituciones educativas o de gobierno que tienen la experiencia y los conocimientos adecuados, antes de hacer inversiones millonarias que se pueden convertir en "elefantes blancos".
FOTO DE LOS AUTORES
de sólidos disueltos totales: agua dulce es la que contenga menos de 1,000 mg/l; ligeramente salobre, entre 1,000 y 2,000 mg/l; salobre, entre 2,000 y 10,000 mg/l; y salina cuando contiene más de 10,000 mg/l. No se tienen datos publicados que se refieran a los 45 parámetros restantes de la citada NOM-127-SSA1-1994, pero en el cuadro 1 se muestran algunos contaminantes críticos de los que se tiene información en fuentes de agua para consumo humano. Cabe mencionar que las potabilizadoras de las que se tiene noticia en el ámbito municipal no tienen la tecnología adecuada para eliminar la mayor parte de ellos. Debido a esto, la cobertura oficial de agua potable no corresponde con el volumen total de agua potabilizada (véase cuadro 1), y esto porque oficialmente se le denomina cobertura de agua potable al agua suministrada, aunque no cumpla con todos los parámetros que indica la NOM-127-SSA-1994. Por otro lado, no obstante que la desinfección se aplica en promedio a 97.6% del total del agua suministrada, las infecciones intestinales representaron la segunda causa de morbilidad en el país de 2009 a 2011, lo que ubicó a este padecimiento como un serio problema de salud pública cuya incidencia nacional se incrementó por tercer año consecutivo, de acuerdo con lo que informó la Secretaría de Salud en su "Información epidemiológica de morbilidad anual" en 2011. Los estados que mostraron la más alta morbilidad por este tipo de enfermedades en 2011 fueron Nayarit, Aguascalientes y Durango, en tanto que Baja California, Puebla y Veracruz tuvieron la más baja. Como se puede observar, no hay correspondencia entre las tasas de morbilidad y las coberturas de agua potable, ya que en los estados con menor morbilidad se tienen las menores coberturas de agua potable, cuando se esperaría exactamente lo contrario. Esta discrepancia puede deberse a varios factores, pero uno de ellos es que las estadísticas de coberturas no toman en cuenta los sitios en donde no se suministra el agua las 24 horas del día y, por lo tanto, la población tiene que llevar a cabo mecanismos para guardar el agua, como tinacos y cisternas, los cuales rara vez reciben un mantenimiento adecuado para asegurar la calidad bacteriológica del agua. El tandeo tiene también otras consecuencias negativas en la calidad, como la introducción de contaminantes en la red de distribución y el recrecimiento de microorganismos. Es claro que en el país no se ha resuelto el problema de las enfermedades del tercer mundo, como las gastrointestinales, y tampoco se ha protegido a la población de aquellas cuyo efecto se observa después de varios años de consumir agua contaminada con concentraciones traza (presencia de iones y compuestos inorgánicos y orgánicos en agua en concentraciones entre 1 µg/l y 1 mg/l [1 ppb a 1 ppm]) y ultratraza (presencia de iones y compuestos inorgánicos y orgánicos en agua en concentraciones inferiores a 1 µg/l [menor a 1 ppb]).
Sedimentador circular en planta potabilizadora.
IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 536 diciembre de 2013
5
La potabilización en México
Cuadro 1. Cobertura de agua potable. Agua producida para consumo humano
Estado
Superficial
m3/s
m3/s
%
Subterránea
m3/s
%
Caudal potabilizado municipal Núm. de plantas
m3/s
Cobertura oficial de agua potable 1
Caudal sin potabilizar
m3/s
%
%
Parámetros críticos en cuerpos de agua destinados para consumo humano
Aguascalientes
3.77
0.00
0.0
3.77 100.0
3
0.02
3.75
99.3
98.8
F-
Baja California
5.68
3.17
55.9
2.54
44.7
30
6.16
-0.48
0.0
95.9
F-
Baja California Sur
1.97
0.10
4.8
1.87
95.2
15
0.21
1.75
89.1
92.6
F-, DCa
Campeche
4.50
0.03
0.7
4.47
99.3
2
0.02
4.48
99.5
90.0
Chiapas
8.69
7.07
81.4
1.59
18.2
5
2.57
6.12
70.4
77.3
15.00
1.62
10.8
13.38
89.2
4
0.38
14.62
97.5
94.6
As y F-
Coahuila
5.93
0.57
9.6
5.36
90.4
18
1.71
4.22
71.2
98.3
As y F-, SO4=
Colima
2.73
1.24
45.3
1.49
54.7
33
0.005
2.72
99.8
98.6
34.56
9.80
28.3
24.77
71.7
41
3.09
31.47
91.1
97.7
4.85
0.38
7.8
4.44
91.5
33
0.02
4.83
99.5
93.9
As y F-
20.64
2.98
14.4
17.66
85.6
29
0.36
20.28
98.2
94.4
As y F-
Guerrero
9.16
4.41
48.1
4.76
51.9
12
2.96
6.20
67.6
69.8
F-
Hidalgo (Valle del Mezquital)
5.49
1.49
27.2
3.96
72.3
2
0.13
5.36
97.6
90.7
As, F-, NO3-, SO4=, Mg, Hg, Al, Pb, AT, ST
Jalisco
23.05
12.34
53.5
10.72
46.5
24
9.49
13.56
58.8
95.8
As y F-
México
40.59
8.94
22.0
31.65
78.0
11
16.74
23.85
58.8
94.0
CF, Cr+6
Michoacán
10.05
5.71
56.8
4.34
43.2
5
2.49
7.56
75.2
91.6
F-, NH4, Turbiedad, SAAM
Morelos
8.53
0.79
9.3
7.74
90.7
1
0.001
8.53
100.0
91.5
As, F-
Nayarit
3.39
0.63
18.7
2.76
81.3
0
0.00
3.39
100.0
92.4
16.24
11.29
69.5
4.95
30.5
12
7.20
9.04
55.7
96.6
AT, SO4=, NO3-, CT
Oaxaca
6.53
2.60
39.8
3.96
60.7
6
0.77
5.76
88.2
76.1
DCa, SO4=
Puebla
12.27
4.44
36.2
7.80
63.6
4
0.545
11.73
95.6
87.2
F-, H2S, AT, CT, CF
Querétaro
9.35
4.79
51.2
4.53
48.5
7
1.56
7.79
83.3
94.7
F-, NO3-, NH4, CT, CF
Quintana Roo
6.41
0.00
0.0
6.41 100.0
0
0.00
6.41
100.0
92.4
AT, DCa, ST, SO4= As, F-, CT, CF
Chihuahua
Distrito Federal Durango Guanajuato
Nuevo León
San Luis Potosí
5.45
0.92
16.9
4.53
83.1
14
0.96
4.50
82.5
85.5
Sinaloa
16.14
8.88
55.0
7.26
45.0
141
7.84
8.30
51.4
94.7
Sonora
34.69
20.55
59.2
14.14
40.8
24
1.92
32.77
94.5
96.6
Tabasco
As, F-, NO3-, CT, CF
5.77
3.33
57.7
2.44
42.3
43
8.61
-2.84
0.0
81.2
10.08
8.78
87.1
1.33
13.2
54
11.54
-1.45
0.0
95.9
CT, CF
Tlaxcala
2.85
0.29
10.0
2.57
90.0
0
0.00
2.85
100.0
98.2
CT, CF
Veracruz
17.19
10.12
58.9
7.07
41.1
13
4.39
12.79
74.4
80.3
Yucatán
7.80
0.00
0.0
7.80 100.0
0
0.00
7.80
100.0
97.2
AT, CT, CF
Zacatecas
3.61
0.19
5.3
3.42
59
0.01
3.60
99.7
94.3
F-, SO4=, ST, CT, CF
362.9
137.4
645
91.7
Tamaulipas
Total
225.5
94.7
276.0
As = Arsénico; F- = Fluoruros; H2S = ácido sulfhídrico; DCa = Dureza de calcio; SO4= = Sulfatos, NO3- = Nitratos; Mg = Magnesio; Hg = Mercurio; Al = Aluminio; Pb = Plomo; AT = Alcalinidad total; ST = Sólidos totales; CF = Coliformes fecales; CT = Coliformes totales. Fuente: Secretaría de Salud, Programa de Acción en Salud Ambiental 2001-2006.
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IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 536 diciembre de 2013
Maquinaria de ESEASA realizando todo el montaje en el proyecto de Ethilene XXI
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La potabilización en México
Es una condición fundamental para la salud pública contar con un suministro de agua fisicoquímica y microbiológicamente segura, y partiendo del hecho que la tecnología existe, ¿por qué no se ha logrado resolver el tema de la potabilización? La respuesta es compleja e involucra aspectos sociales, económicos, técnicos, políticos, omisiones en la aplicación y vigilancia de leyes y normas, entre otros. De acuerdo con la Ley de Aguas Nacionales (última reforma publicada en el DOF el 07/06/2013), el artículo 22 señala: II.- [...] para el trámite de títulos de concesión, los municipios, los estados y el Distrito Federal, en su caso, en su solicitud de asignación presentarán ante "la Autoridad del Agua" lo siguiente: […] La asunción de las obligaciones de usar racional y eficientemente el agua; respetar las reservas y los derechos de terceros aguas abajo inscritos en el Registro Público de Derechos de Agua; cumplir con las normas y condiciones de calidad en el suministro de agua y en la descarga de agua residual a cuerpos receptores. Para cumplir con lo anterior se crean organismos operadores (OO), a los cuales también se les llama comisión de agua, junta de agua, sistema descentralizado de agua, comité del agua, empresa de agua, etc. Algunos pertenecen directamente al gobierno estatal o municipal y otros son concesiones parciales otorgadas a empresas privadas con fines de lucro. Para que estos OO puedan cumplir con su cometido en lo que respecta al agua potable, tienen que contar con los recursos humanos y financieros para aplicar la tecnología adecuada que permita eliminar del agua los contaminantes contenidos en la fuente de abastecimiento con la que cuenta el municipio. Pero según lo indicado en el Programa para la Modernización de Organismos Operadores de Agua en 2012, muchos de estos OO presentan “deficiencias en la cobertura de los servicios, su eficiencia física y comercial, y en materia de autonomía técnica y financiera”. El problema de falta de recursos financieros en los OO es muy complejo, pero se pueden mencionar aspectos como: tarifas inadecuadas, resistencia de la población a pagar el servicio, baja eficiencia de cobro a los grandes consumidores de agua (oficinas de gobierno, hoteles, escuelas, etc.), rotación de personal con cada cambio de administración, falta de capacitación del personal operativo y administrativo, problemas laborales, falta de autonomía en el manejo de sus recursos, politización de tema de agua, corrupción, entre otros. Otro aspecto que también contribuye a esta problemática es que los OO reciben los recursos del apoyo federal y estatal casi a finales del año, cuando ya no hay tiempo para hacer los estudios necesarios. Por lo tanto, las obras se licitan sin las bases suficientes para que los resultados sean los adecuados. La falta de proyectos ejecutivos para la construcción de plantas potabilizado-
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ras, revisados y avalados por una autoridad competente, influye en la construcción de obras que no cumplen con los requisitos mínimos requeridos para que los procesos funcionen eficientemente. Esto repercute en costos de mantenimiento elevados por la constante falla de equipos, fugas en las unidades de proceso y poca eficiencia en la remoción de los contaminantes. Muy importante en esta toma de decisiones, y que va junto con la capacidad financiera del organismo operador, es que cualquier sistema de potabilización, por barato y sencillo que sea, requiere recursos para su buen funcionamiento, y por lógico que esto parezca, muchas veces se considera esto hasta que el sistema está construido, cuando debería ser la primera variable a analizar. Capacitar al personal operativo para evitar su rotación, así como promover la participación ciudadana en la toma de decisiones de los organismos operadores (mediante comités), permitiría resolver algunos de los problemas mencionados. Finalmente, la mayoría de los municipios no tienen la capacidad para cumplir cabalmente con esta tarea y el país le está dando una solución equivocada a esta problemática al permitir la proliferación de embotelladoras de agua, que además de promover la contaminación ambiental con el gran número de botellas de plástico que no reciben tratamiento alguno, cobran (en el mejor de los casos) 100 veces más elevado el litro de agua de lo que saldría al potabilizar el agua de mar (que es el proceso más caro). La justificación es que potabilizan solamente el agua que se consume directamente, pero se nos olvida que el agua que se utiliza para el aseo personal y para preparar alimentos también debe cumplir con la normatividad. Como ya se mencionó, en principio existe la tecnología para remover cualquier tipo de contaminante del agua y entregar a la población agua potable directamente en la llave de su casa. La pregunta es: ¿estamos dispuestos a pagar el costo real del servicio?; además: ¿los alcaldes, diputados locales y gobernadores están dispuestos a asumir los costos políticos de aumentar la tarifa al costo real de producción y distribución? Aunque el agua sea un derecho universal, extraerla, purificarla, conducirla hasta el punto de uso, sacarla nuevamente cuando ya está sucia, limpiarla y regresarla a los cuerpos de agua tiene un costo: ¿quién debe pagarlo? ¿Por qué, si pagamos el agua embotellada, nos cuesta tanto pagar la que nos llega hasta nuestras casas? ¿Seríamos capaces de pagar si el servicio fuera adecuado y pudiéramos beber el agua que recibimos? Como sociedad, ¿estamos conscientes de nuestra responsabilidad en esta cadena de hechos que afectan nuestra salud? Ojalá pronto podamos responder estas preguntas ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org
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Diseño y construcción del puente Vidalta El diseño del puente Vidalta consiguió un balance óptimo. Al tratarse de una solución atirantada asimétrica, se explotaron racionalmente las condiciones topográficas y restricciones del desarrollo. La inclinación de la torre hacia el claro mayor es algo totalmente innovador en un puente vehicular, pues la inclinación tiene una ventaja estructural significativa y no es sólo un aspecto estético. ARTURO PÉREZ AGUILAR Ingeniero civil. Desde 1981 trabaja en el sector privado, en la construcción de puentes. Miembro activo de la AMIVTAC, del CICM y del American Segmental Bridge Institute, entre otras organizaciones gremiales.
El puente Vidalta servirá como acceso especial a los condóminos de un conjunto residencial localizado en la zona poniente del DF. Está situado sobre una barranca con laderas protegidas que han dado lugar a un puente atirantado muy singular de una sola torre. La convocatoria del desarrollador inmobiliario fue muy objetiva: “Puente de dos carriles, que cruce la barranca con un gran claro, para lograr la mayor competitividad económica”. Se estudiaron otras soluciones, pero la opción seleccionada satisfizo plenamente los requisitos, ya que ofrece una estructuración eficaz con una arquitectura atractiva que encajó de manera adecuada en el entorno con el resto del parque residencial. Descripción del proyecto La longitud por salvar entre el motor lobby del desarrollo donde empieza el puente y el estribo del otro lado de
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58 108 E-3
P-1 T-2
Figura 1. Alzado longitudinal.
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la barranca es de 240 m. Por razones de restricción ambiental y sustentabilidad, la única posibilidad para acceder a construir y situar apoyos en la barranca es dentro de los primeros 60 m a partir del edificio de estacionamientos del desarrollo. Si se situara un solo apoyo intermedio con una torre vertical, daría lugar a dos claros excesivamente desiguales, de 60 y 180 m. Para reducir en lo posible esto, se inclinó la torre para dividir el tablero en dos tramos de 78.5 y 161.5 m, respectivamente, aunque el claro principal del puente siga conservándose en 180 m. Como la diferencia de longitudes entre los dos tramos sigue siendo grande, se equilibraron los dos tableros con concreto en el claro corto y acero estructural en el principal. De esta forma se consigue que las cargas en los tirantes se compensen y equilibren la torre. El puente se proyectó para que sus elementos formaran un polígono de fuerzas que equilibre el conjunto de sus elementos. Para esto, se adicionaron unas trabes diagonales (jabalcones) que unen la cimentación de la torre con el extremo del tablero de concreto, cierran el polígono y consiguen que las cargas al terreno en las pilas extremas del puente, en la cimentación de la torre y en el estribo opuesto sean exclusivamente verticales. Se han inclinado también los pilares de la torre en su plano para encajar la geometría de los distintos elementos que forman el puente y darle una apertura a la visión del usuario hacia el cielo, para reducir la sensación de angostura que producen los dos planos de tirantes. Subestructura La pila P-1 en el extremo norte se constituye por dos columnas de concreto presforzado de 1.50 m de diámetro y 27 m de altura, que conectan al tablero con la cimentación anclada al terreno. Estas columnas resisten la tensión que equilibra el sistema al presentarse las cargas vivas en el claro principal. Se explotaron las
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El tablero metálico (véase figura 4) tiene también 1.50 m de peralte y está resuelto mediante una sección cerrada con bordes redondeados, como una continuación de los de la sección de concreto, y con losa ortótropa superior, para conseguir una sección lo más ligera posible y estable al viento.
Margen izquierda
10.70 7.00 Calzada
Margen derecha
Figura 2. Perspectiva inferior.
magníficas cualidades mecánicas del suelo sumándolo como contrapeso, al anclar la cimentación de estas pilas al terreno mediante 22 tendones de 155 t de capacidad a 30 m de profundidad. A 60 m a partir de la pila P-1 está la cimentación de la torre T-2 formada por un poliedro irregular aligerado interiormente con una base de apoyo superficial de 10 × 16 m. De ella parten por un lado los dos pilares de sección hueca que suben a ambos lados del tablero con 106 m de altura que forman la torre. Por el lado contrario parten los dos jabalcones de 70 m de longitud y sección cuadrangular aligerada, los cuales unen esta cimentación con el extremo del tablero de concreto, donde se unen en un nudo las pilas verticales. Al otro extremo de la barranca y a 180 m de la torre se localiza el estribo E-3, dentro del predio adquirido para acceder al desarrollo residencial, donde se recibe el tablero en forma oblicua y se respetan las demarcaciones del lindero. Superestructura El tramo del tablero de concreto (véase figura 3) está formado por dos trabes longitudinales de 1.5 m de peralte unidas por una losa y costillas transversales. El área de esta sección del tablero está condicionada por el peso necesario para equilibrar el tramo metálico del claro principal. El armado de este tablero se ha hecho mediante presfuerzo, el cual sirve además para coser la estructura metálica del claro principal a la de concreto del lateral.
Margen izquierda
10.70 7.00 Calzada
Margen derecha
1.50 7.00 11.37 Figura 3. Sección transversal del tablero de concreto.
ø0.80
1.50 7.54 11.37
Figura 4. Sección transversal del tablero metálico.
El tablero de concreto, como se ha visto, está rígidamente unido en su extremo a las pilas verticales y a las trabes inclinadas. Se apoya sobre la torre mediante articulaciones con libre desplazamiento longitudinal y coacción transversal para resistir los efectos del viento y de sismos. Tanto los apoyos horizontales como los verticales son de neopreno y teflón. En el estribo de la margen opuesta de la barranca, el tablero se apoya mediante unas bielas metálicas que permiten el movimiento longitudinal, además de que pueden resistir las cargas de apoyo y de tiro que se producen en el estribo. En este extremo, el tablero se apoya en forma oblicua, lo que da lugar a que las cargas en los apoyos de los bordes sean diferentes, y también las de los últimos tirantes. El puente está atirantado en los bordes mediante cuatro haces, dos delanteros y dos traseros. Los tirantes de cada haz son paralelos, con separación cada 12 m en el tablero de acero y cada 6.3 m en el de concreto. El diseño del puente consiguió un balance óptimo. Al tratarse de una solución atirantada asimétrica, se explotaron racionalmente las condiciones topográficas y restricciones del desarrollo. La inclinación de la torre hacia el claro mayor es algo totalmente innovador en un puente vehicular, pues, a diferencia de otros proyectos, esta vez la inclinación tiene una ventaja estructural significativa y no es sólo un aspecto estético. Las cantidades de obra resultantes del diseño no fueron nada significativas, pero exigieron, en cambio, el desarrollo de una amplia y compleja ingeniería para su construcción. Descripción de la construcción La singularidad en el diseño de la estructura no produjo una construcción menos peculiar, pues fue necesario recurrir a procedimientos que requirieron un control riguroso en el comportamiento geométrico de sus componentes en la medida en que se avanzaba.
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El acceso a la obra debió resolverse mediante el edificio de estacionamientos por una estrecha y larga calzada, la cual era la única facultada para permitir el tránsito de cargas especiales, como camiones revolvedores y plataformas con dovelas de acero. Esta restricción exigió una logística especial en la programación general de la obra y en la coordinación de las tareas diarias en el sitio, además de limitar el uso de equipos muy pesados o introduciéndolos en partes para armarlos en el sitio. Primeramente se construyeron las cimentaciones de pila P-1 y T-2; luego la pila P-1 y los jabalcones sobre obra falsa. Una vez cerrada esta triangulación, se presforzaron todos sus elementos y comenzaron los pilares de torre con encofrados autotrepantes, reteniéndolos con tirantes provisionales anclados a los jabalcones. Mientras los trepados se elevaban se montó la obra falsa del tablero de concreto. Esta obra falsa soportó el concreto fresco y endurecido hasta ser cargada por los tirantes, pero adicionalmente tuvo que resistir la carga de tránsito de equipos y dovelas metálicas, por lo que su diseño fue muy peculiar. Su estructuración básica estaba formada por pilares que recibían dos vigas doble “I”, y sobre el centro de éstas se recibía una serie de vigas transversales dispuestas cada 2 m para formar una plataforma sobre la que se apuntaló el encofrado. Las vigas maestras de la obra falsa se apoyaron también en las torres cuando llegaron a esa altura (véanse figuras 5 y 6). Una vez colados los 1,000 m3 de concreto en dos etapas, se presforzó parcialmente el tablero y se retiraron
Figura 5. Detalle de la obra falsa que soporta el encofrado para colar el tablero de concreto.
Figura 6. Fotografía del colado del tablero de concreto.
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los encofrados, pero se mantuvo la carga sobre la obra falsa en tres ejes de control de cargas. Posteriormente se comenzó a montar el tablero metálico en voladizo, soldando dos dovelas metálicas de 3 m de longitud sobre el tablero de concreto y luego montándolas por parejas mediante un carro de lanzamiento que manejaba piezas de 6 m de longitud. A medida que se colocaban las dovelas, se montaban los tirantes delanteros situados cada dos dovelas, con sus correspondientes traseros previamente montados, y se continuaba la elevación de la torre. Todas estas operaciones tenían que ser secuenciales para conseguir el equilibrio del conjunto, y se restringía a la torre con un avance no mayor de dos tirantes sobre el avance del tablero (véase figura 7).
P-1 T-2
Figura 7. Detalle del proceso de montaje de dovelas metálicas.
Las condiciones de estabilidad y deformaciones en cada proceso representaron un desafío tanto en la fineza de los cálculos estructurales como en la pericia de los técnicos especialistas ejecutores de la obra. Al mantener un riguroso control geométrico se continuó elevando la torre, se alcanzó el estribo con voladizos sucesivos de 6 m y con tirantes cada 12 m, lo que liberó paulatinamente la obra falsa debido a la carga de los tirantes traseros. Para construir la torre, aunque se hiciera con encofrados autotrepantes y se bombeara el concreto, siempre se necesitaba el alcance de una grúa-torre, bien fuera para la elevación de otros materiales, el desmontaje del equipo al finalizar o para la atención de una emergencia. Además de la dispuesta sobre P-1, se adicionó una grúatorre a medio tablero que dejaba ventanas temporales para el paso de cuatro patas hasta el terreno, y se formó una base de soporte sobre la que luego se montó una grúa LC-290, con lo que se evitaron descargas sobre el tablero y se respetaron las áreas restringidas para la construcción. La construcción de los pilares de torre se hizo mediante trepados de 4.70 m de altura. Las exigencias del bombeo crecieron en la medida en que se elevaban las torres, hasta alcanzar una longitud de tubería superior a 200 m en los últimos colados. Se requirió una resistencia de 375 kg/cm² a las 24 h para comenzar el proceso de desmolde y trepado para alcanzar el ciclo en 5 días. El
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fabricante del concreto diseñó e implantó una mezcla que cumplió además con un módulo elástico controlado de 291,166 kg/cm², de acuerdo con la norma NMX-C128-ONNCCE-1997, lo cual tuvo relevancia para el buen término de la estructura.
Figura 8. Construcción de los pilares de la torre.
El tablero metálico se fabricó en dovelas de 3.048 m (10 pies) de longitud, medida comercial para evitar desperdicios, además de buscar una optimización en la transportación del taller a la obra, con un ancho aún permisible en nuestras carreteras. Con este concepto, el diseño retroalimentó ajustes como la separación de tirantes delanteros a 12.20 m, para colocarlos en cuatro dovelas. Cada camión transportaba dos dovelas, dispuestas una arriba de otra, llegando hasta 26 t sin excederse tampoco en las limitaciones de carga de las autopistas y del acceso al sitio. Esto definió la logística para formar una mesa de empate de dos dovelas sobre el tablero de concreto, para que, una vez unidas entre sí, fueran manipuladas como una sola pieza de 26 t, primero por un carro autocargable que las desplazaba hasta la punta del tablero con una orientación ortogonal a la de su alineamiento final, para poder pasar en el ancho de calzada, y luego con el carro montador, lanzarlas, rotarlas horizontalmente 90° para su aproche, nivelación final y soldadura al tablero hecho. Todas las soldaduras en campo fueron semirrobotizadas, para conseguir un aseguramiento de calidad excelente y un rendimiento de montaje muy aceptable. De forma sucesiva se repitió el proceso de montaje de dovelas hasta la penúltima por el carro lanzador,
mientras la última ya se había armado sobre el propio estribo. Al final, el carro levantó la dovela extrema y se soldó ésta al tablero hecho. Luego se ajustó la torsión en el tablero debido a su oblicuidad respecto al eje de apoyos en el estribo, aplicándole cargas verticales dispares en ambos lados, y se conectó con apoyos tipo biela que permiten desplazamientos longitudinales, pero no verticales. Se emplearon anclajes de tirantes de alto desempeño del sistema DEL, aprobados para cargas dinámicas por las exigencias internacionales, con anclajes regulables en tablero y no regulables en torre. Los tirantes variaron en su composición de torones de acuerdo con las cargas solicitadas, lo que definió tirantes desde 12 hasta 51 torones de 0.6” de diámetro y resistencia a ruptura de fu = 19,000 kg/cm2. Se empleó la más reciente tecnología en protección, que consiste en recubrir cada torón con resina epóxica y sobre ésta una grasa especial, más una funda de polietileno, todo fabricado en planta en forma individual.
Figura 10. Vista superior del puente.
Finalmente, se montaron las banquetas y protecciones, con lo se concluyó el puente. Para elevar aun más la protección de los tirantes, el desarrollador ordenó la adición de una banda de cloropreno envolviendo los torones para integrarlos en un solo ducto empaquetado y sellado gracias a sus propiedades termorretráctiles, con lo que se consiguió un aislamiento muy efectivo. Para esta última instalación se colocaron canastillas móviles que permitieron a los operadores posicionarse y avanzar de manera muy controlada y segura sobre los tirantes; esto pudo hacerse incluso ya con el puente en servicio
Figura 9. Colocación de dovelas.
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INGENIERÍA SÍSMICA
Reducción de daños en los topes sísmicos de puentes En este trabajo se proponen diferentes opciones de diseño para reducir el daño en los topes sísmicos de puentes causado por sismos intensos. OSWALDO LARA CRUZ Ingeniero civil, maestro en Ingeniería Estructural. Ha realizado proyectos estructurales para la Comisión Nacional del Agua, la Comisión Federal de Electricidad y el gobierno del Distrito Federal, entre otras instancias. JOSÉ ALBERTO ESCOBAR SÁNCHEZ ROBERTO GÓMEZ MARTÍNEZ
En sismos recientes ocurridos en México, Japón, Estados Unidos y Chile se han observado fallas en un gran número de puentes diseñados de acuerdo con códigos relativamente modernos. Este comportamiento podría atribuirse a la filosofía de diseño o a la poca atención dedicada a los detalles en el proyecto. En general, la mayoría de los puentes son sistemas poco redundantes. Esta simplicidad estructural puede dar lugar a una mayor precisión en la definición de la respuesta sísmica; sin embargo, tiene la desventaja de que cualquier error podría conducir a la falla del puente. Entre los elementos de un puente que se diseñan especialmente por sismo se encuentran los topes sísmicos, elementos fundamentales para la estabilidad de la superestructura durante un sismo y en los que se han observado fallas (véase figura 1). Estos elementos estructurales son importantes, ya que su objetivo es restringir el movimiento lateral de la superestructura para evitar su falla.
Actualmente, el diseño de los topes sísmicos se realiza de acuerdo con hipótesis aproximadas, las cuales, en algunos casos, pueden ocasionar falla en zonas de alta sismicidad. En este trabajo se proponen diferentes opciones para reducir el daño en los topes sísmicos de puentes causado por sismos intensos. Entre ellas, se propone calcular las posibles cargas dinámicas por impacto en los topes y diseñarlos para resistirlas. Otra opción está orientada a evitar el contacto entre la superestructura y el tope sísmico lateral mediante la determinación de una distancia mínima (espacio libre horizontal) entre ambos elementos. También, para evitar los posibles choques y las fuerzas de impacto entre la superestructura y el tope sísmico, se propone unir ambos elementos en dirección transversal al eje del puente. En las figuras 2 a 4 se presentan algunos de los tipos de falla que se han observado en los topes sísmicos durante sismos recientes. Topes sísmicos tipo viga y tipo ménsula Los topes sísmicos tipo viga tienen una relación altura/ ancho (H/B) mayor o igual que 3 (véase figura 5a). Desde el punto de vista del cálculo de la fuerza sísmica, un tope sísmico con una geometría parecida a la de una viga en voladizo tiene ventajas. Por una parte, la fuerza de im-
Figura 1. Daño en un tope sísmico.
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Reducción de daños en los topes sísmicos de puentes
Aplastamiento del concreto
Grietas por fluencia del acero
Figura 2. Fallas de topes sísmicos por flexión.
Figura 3. Fallas de topes sísmicos por tensión diagonal.
Figura 4. Fallas de topes sísmicos por cortante directo.
pacto se reduce, ya que la distorsión a la falla aumenta debido a la flexión del tope. Por otra, la fuerza de diseño de estos elementos se puede reducir por ductilidad al considerar Q = 2, 3 o más, siempre y cuando esto se justifique mediante la relación momento-curvatura del tope sísmico tipo viga. Por otro lado, los topes sísmicos con geometría similar a la de una ménsula (H/B menor que 3) son menos eficientes (figura 5b). Esto es debido a que la distorsión a la falla por cortante en ellos es menor que la distorsión a la falla por flexión. Por lo tanto, la fuerza de impacto en los topes sísmicos tipo ménsula será mayor que la de los tipo viga. Además, ya que su falla es debida a esfuerzos de corte, su ductilidad es prácticamente nula. A continuación se proponen tres procedimientos para reducir los daños a los topes sísmicos de puentes. B B
H H
a)
b)
Figura 5. Topes sísmicos: a) tipo viga; b) tipo ménsula.
Cálculo de cargas de impacto con el método de elementos finitos Para calcular las fuerzas dinámicas de impacto con el método de elementos finitos se propone el siguiente procedimiento: 1. Construir un modelo estructural en el que se describan las propiedades dinámicas del puente y en el que se incluyan las de los apoyos elastoméricos. 2. Como parte del modelo estructural, se debe modelar el espacio entre los topes sísmicos y la superestructura mediante un elemento finito capaz de tener un comportamiento no lineal. Esto es, que cuando el desplazamiento relativo entre el tope y la superestructura sea menor que cierto valor, su rigidez sea cero. Por otro lado, cuando el desplazamiento relativo exceda el valor establecido, entonces la rigidez del elemento será la del tope sísmico. Este elemento estructural únicamente podrá tomar fuerzas de compresión y no de tensión. 3. Obtener las fuerzas dinámicas, que incluyen los efectos de impacto, mediante un análisis paso a paso no lineal. Distancia mínima entre la superestructura y el tope sísmico Para el cálculo de la distancia mínima entre la superestructura y el tope sísmico se propone: 1. Construir un modelo estructural que incluya las propiedades dinámicas del puente, las de los apoyos elastoméricos y la distancia existente entre la superestructura y el tope sísmico. 2. Con un análisis paso a paso lineal, determinar el desplazamiento máximo relativo entre la superestructura y el tope sísmico. Este dato se puede obtener mediante la diferencia de desplazamientos de la superestructura y la subestructura para el mismo instante. 3. Con el valor del desplazamiento máximo relativo, se propone usar un factor de seguridad mayor que la unidad. Éste tiene el objetivo de evitar el choque de estructuras, es decir: dmín = δcal * FS donde: dmín = distancia mínima entre la superestructura y el tope sísmico δcal = desplazamiento máximo calculado entre la superestructura y el tope sísmico FS = factor de seguridad Unión transversal entre la superestructura y el tope sísmico Otra opción para reducir el daño a los topes sísmicos consiste en colocar una placa de neopreno vertical que llene la abertura, la cual generalmente se deja libre, entre los topes y la superestructura (véase figura 6). Con esto
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Reducción de daños en los topes sísmicos de puentes
Placa lateral Diafragma Placa lateral se reduce la magnitud de la fuerza de Tope sísmico Tope sísmico de neopreno de neopreno extremo extremo impacto entre estos elementos. tipo viga tipo viga El espesor y las dimensiones de estas placas verticales se pueden determinar mediante el procedimienTopes sísmicos intermedios tipo ménsula to definido por las especificaciones de la AASTHO (AASHTO, 2010) para el diseño por compresión de placas de neopreno. Cabe destacar que la presencia de estas placas no elimina la fuerza lateral sobre el tope sísmico; sin embargo, sí disminuye al mínimo Figura 7. Topes sísmicos intermedios tipo ménsula y topes sísmicos extremos los efectos provocados por las fuer- tipo viga. zas de impacto. Es muy importante mencionar que, si se colocan Comentarios sobre el diseño estas placas, el modelo matemático del puente debe de los apoyos elastoméricos incluirlas, ya que esta consideración modifica sus caEs importante el diseño adecuado de los apoyos racterísticas dinámicas. elastoméricos para evitar daños a los topes sísmicos. En puentes apoyados simplemente sobre placas de Topes sísmicos intermedios neopreno se ha observado que la mayor parte del desEn la figura 7 se muestra la estructura de un puente con plazamiento horizontal se produce como consecuencia topes sísmicos extremos tipo viga y topes intermedios de la deformación de las placas. En este tipo de puentes, tipo ménsula. Los topes intermedios se proponen cola deformación que tienen las placas de neopreno debe mo una segunda línea de defensa ante un sismo de ser primordialmente elástica, con el objetivo de que intensidad extraordinaria y proporcionan redundancia tengan la capacidad de regresar a la superestructura a al sistema estructural. su posición original después del sismo.
Placa de acero Placa de neopreno en dirección vertical
Diafragma
Apoyo de neopreno en dirección horizontal
Diafragma Placa de neopreno en dirección vertical
Referencias AASTHO (2010). Guide specifications for seismic isolation design. Washington: American Association of State Highway and Transportation Officials. CFE (2008). Manual de diseño de obras civiles. Diseño por sismo. Estructuras tipo 7: Puentes. México. Lara, O. (2013). Recomendaciones de diseño estructural para evitar daños a los topes sísmicos de puentes. Tesis de maestría. México: UNAM.
Apoyo de neopreno en dirección horizontal
Figura 6. Detalles de unión entre la superestructura y la subestructura.
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Conclusiones Las opciones aquí presentadas se evaluaron para casos de puentes típicos (Lara, 2013). A partir del análisis del comportamiento de los topes sísmicos tipo viga y tipo ménsula, se puede concluir que los primeros son una opción de diseño que aprovecha mejor la capacidad de disipar energía por deformaciones inelásticas que los topes sísmicos tipo ménsula. Para el cálculo de las fuerzas dinámicas de impacto de diseño y para el de la distancia mínima entre la superestructura y el tope sísmico se recomienda realizar un análisis paso a paso con registros de temblores reales o simulados, o con la combinación de ellos, cuyas intensidades sean compatibles con el riesgo sísmico del sitio en cuestión (CFE, 2008). El número de registros utilizados dependerá principalmente del periodo de retorno de diseño del puente
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DIÁLOGO TEMA DE PORTADA
Realizar lo para mejorar el Buscamos mejorar las condiciones ambientales de la Ciudad de México y el valle, pero también la calidad de vida de los usuarios, para que esto nos permita ser una ciudad mucho más competitiva. Para atender la problemática de la ciudad, la infraestructura se tiene que ver de una manera integral. Daniel N. Moser (DNM): ¿Cuál es la vinculación que tiene la Secretaría del Medio Ambiente (Sedema) con las demás secretarías que están relacionadas con temas de infraestructura para el medio ambiente? Tanya Müller García (TMG): Nuestra relación con la Secretaría de Transporte y Vialidad (Setravi) es fundamental; con la Secretaría de Desarrollo Urbano y Vivienda (Seduvi) trabajamos muy de la mano también, porque el objetivo que se ha puesto el gobierno de la ciudad es tener un desarrollo urbano sustentable, policéntrico, equitativo y dinámico, y en él, el tema del transporte y la movilidad es un gran reto, como en todas las grandes ciudades.
FOTO: SEDEMA
TANYA MÜLLER GARCÍA Ingeniera agrónoma con especialidad en Horticultura. Maestra en Ciencias Internacionales de la Agricultura Urbana. Ha sido directora de Gestión Social de la Oficina del jefe de Gobierno del DF, y de Reforestación Urbana, Parques y Ciclovías de la Secretaría del Medio Ambiente del GDF.
Los nuevos desarrollos urbanos tienen que ser vistos por la Setravi de manera integral, ligados con la infraestructura para el transporte sustentable, como la bicicleta, especialmente cuando tenemos registrado que 50% de los viajes que realizamos de manera cotidiana son menores a 8 kilómetros; es justamente ahí donde la bicicleta se vuelve muy eficiente, y no vamos a poder lograr un mayor número de viajes en bicicleta sin que haya una inversión directamente proporcional al número de viajes que queremos aumentar con este medio de transporte. Para cumplir el objetivo de un mayor número de viajes en bicicleta y que esto se convierta en un componente fundamental para la movilidad de la ciudad y para la calidad de vida de sus habitantes, es importante la inversión que estamos haciendo en infraestructura ciclista y los nuevos desarrollos, uno de cuyos criterios es la reducción del número de cajones de estacionamiento y su sustitución por infraestructura para promover el uso de las bicicletas, como los biciestacionamientos en el interior de los desarrollos.
Estamos haciendo una importante inversión en infraestructura ciclista.
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DNM: Supongo que esto también tiene relación con una secretaría que no está directamente ligada con la infraestructura, como la de educación, pues todo esto no sólo depende de que haya obras para la bicicleta, sino que también haya una cultura de quien conduce automóviles y el transporte público para que permitan circular con cierta seguridad a los ciclistas. TMG: Sí, pero lo que hemos visto en los últimos años es que la propia infraestructura, cuando es segura, atrae un número de viajes nuevos en bicicleta; por ejemplo, en el caso del programa Ecobici, el cual registra casi 30 mil viajes diarios, alrededor de 60% de los usuarios anteriormente no utilizaba la bicicleta, no la consideraba un sistema o una forma viable para su transporte, y el tramo que hoy día hacen con Ecobici lo hacían en taxi, en transporte concesionado o en algún vehículo particular. Entonces, al hacer infraestructura segura, se induce una atracción y se incrementa el número de viajes, porque la población percibe la infraestructura como segura para su uso y su circulación en bicicleta.
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Realizar lo necesario para mejorar el medio ambiente
necesario medio ambiente
DNM: En el tema de los espacios verdes, ¿cuál es la prioridad?, ¿generar nuevos espacios verdes, por ejemplo en azoteas? TMG: Yo diría que son dos. Una parte importante es el suelo de conservación, el cual representa 59% de nuestro territorio, y detener el crecimiento urbano irregular hacia esas zonas, recuperar las que son todavía recuperables y restaurarlas para aprovechar los servicios ambientales que le brindan a la ciudad, porque esa sustentabilidad en el largo plazo es lo que nos va a garantizar ser una ciudad no sólo competitiva, sino también más verde, con una mejor calidad de vida para sus habitantes. Por otro lado, los espacios urbanos verdes: aquí hay un trabajo planificado en coordinación con Seduvi, que es la autoridad del espacio público, para aprovechar los espacios residuales abandonados que estén a una distancia caminable en cada colonia y transformarlos en espacios verdes; hay también un concepto de prevención del crimen mediante el diseño ambiental. Esos son los beneficios fundamentales que
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DNM: En materia de transporte, este es un punto clave. En términos generales, de acuerdo con los estudios que han realizado en la Sedema, ¿cuáles son los factores de mayor peso que influyen en los problemas de contaminación al medio ambiente? TMG: Sin duda alguna, los contaminantes primarios y secundarios generados por la quema de combustible que proviene del parque vehicular tienen una influencia destacada en la calidad del aire; de allí la importancia de seguir invirtiendo en transporte público en los siguientes años, para que éste sea percibido como un medio seguro, cómodo y eficiente para que los usuarios lleguen a su destino final en el menor tiempo. También por eso es relevante la línea 5 del metrobús, recién inaugurada en noviembre, construida con un diseño de calle completa que en su infraestructura incluye una ciclovía, cicloestacionamientos, toda una readecuación de las banquetas para favorecer el uso peatonal; con este criterio se puede ir rediseñando la ciudad, dándole a cada usuario de la vía su espacio de manera segura. La sustentabilidad nos va a garantizar ser una ciudad no sólo competitiva, sino también más verde.
conllevan esos espacios, pero también se fomenta un espacio de convivencia que influya en el tejido social de esa colonia, y le estamos dando prioridad a las colonias que se encuentran en un grado de marginación alto y medio. Finalmente, es evidente la importancia de crear infraestructura verde en las azoteas de edificios públicos, en hospitales, en escuelas. Estamos avanzando a buen paso. Simplemente para dar una idea, en este año estamos haciendo casi 50% de lo que se realizó en la administración pasada. DNM: ¿Cuáles son las características relevantes que le confieren trascendencia a las azoteas verdes?, ¿cuáles son los beneficios que ofrecen? TMG: Este año realizaremos más de 6,300 m2 de naturación en inmuebles públicos del GDF, como hospitales. La inversión será cercana a los 13 millones de pesos.
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Realizar lo necesario para mejorar el medio ambiente
DNM: Pensando en el interés de los lectores de IC, que en su mayoría son ingenieros civiles y profesionales vinculados a la infraestructura, ¿cuáles son los programas más importantes de la Sedema? TMG: Hemos elaborado cinco ejes de trabajo estratégicos. Ya hemos mencionado el de la movilidad sustentable, que es la infraestructura ciclista. También el referido a la infraestructura verde urbana, por medio de la naturación de las azoteas. Los otros son el eje de la biodiversidad y el suelo de conservación, así como el de calidad del aire y cambio climático. Además, el de programas ambientales de educación y comunicación. Para atender la problemática de la ciudad, la infraestructura se tiene que ver de una manera integral, y debemos tener claro cuál es nuestro objetivo y, con base en éste, cuál es la política pública que vamos a desarrollar para llegar a esos objetivos. Entonces diría que lo que buscamos es no sólo mejorar las condiciones ambientales de la Ciudad de México y el valle, sino también mejorar la calidad de vida de los usuarios, y que esto nos permita ser una ciudad mucho más competitiva, que mantenga el talento joven que tiene. Si somos una ciudad vivible con calidad, pues en vez de irse las personas a otras ciudades las vamos a mantener aquí, y eso nos va a dar también competitividad. DNM: En materia ambiental existe suficiente tecnología; sin embargo, ¿en qué medida influyen para su implantación los inconvenientes de orden económico financiero, político y social? TMG: Sin duda el tema presupuestal y el tema económico son muy importantes. Me parece que un aspecto fundamental es la voluntad política y la gobernanza; si se tiene eso, que es fundamental para avanzar en los temas y que se note el cambio en la ciudad, ganamos mucho. Con la implantación de infraestructura ciclista se reduce el espacio al automóvil para dar prioridad a una movilidad sustentable que transforme la cara de la ciudad. Muchas veces estas decisiones traen inconformidades, pero estamos enfocados, con una voluntad política de realizar las acciones necesarias, de llevar a cabo una política pública acertada en materia de medio ambiente, sustentada técnicamente, aunque tal vez no sea popular, pero que es por el bien común; con los desalojos que se han llevado a cabo en suelos de conservación invadidos se envía un mensaje muy claro de que se trata de un espacio prioritario para la ciudad, que vamos a proteger. La actualización que llevaremos a cabo del programa “Hoy no circula” tampoco es una medida popular, pero son decisiones responsables que debemos concretar para continuar con la transformación de la Ciudad de México, para mantenernos a la
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vanguardia en los temas ambientales y darle la vuelta a la ciudad, a la imagen que tiene. DNM: Sobre los cambios al programa "Hoy no circula". ¿Puede comentarnos algo más puntual al respecto? TMG: Ahora estamos en el proceso de análisis; el ajuste al programa “Hoy no circula” lo vamos a presentar en diciembre, pero ha sido un trabajo de mucho análisis, de mucha coordinación con el Estado de México. ¿Cuáles son los temas pendientes, que todavía están en valoración? Tenemos, por ejemplo, 700 mil vehículos anteriores a 1993; sabemos que son los más contaminantes por la forma de carburación que tienen. ¿Cuál es la decisión que se va a tomar acerca de esos vehículos? Todavía estamos en ese análisis, va a ser una actualización integral: es una de las primeras acciones que nos recomienda el Programa para Mejorar la Calidad del Aire en la Zona Metropolitana del Valle de México 2011-2020 (Proaire 2011-2020) y estamos concluyendo los detalles de todo este trabajo. DNM: Hay muchos vehículos que son modernos pero están mal cuidados y por ello contaminan más que algunos modelos anteriores a 1993. ¿Se considera este factor? TMG: Difícilmente, y le digo por qué. Los datos duros que tenemos en la secretaría son contundentes: tenemos un parque vehicular de 2008, relativamente nuevo, y tenemos perfectamente cuantificadas y monitoreadas las emisiones de los vehículos con base en su antigüedad y mantenimiento. Es un tema importante, pero en general, sin duda alguna, los vehículos más nuevos tienen una tecnología más eficiente; hay menos quema de combustible por kilómetro recorrido, lo cual les permite ser mucho más limpios. DNM: Las medidas que se tomen, ¿serán de un día para el otro, o progresivas? TMG: Algunas serán progresivas, algunas serán inmediatas, y lo estamos viendo de manera integral porque sabemos que va ligado con las opciones de movilidad, de transporte público que tiene la ciudad. Se están
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Estas acciones posicionan a la Ciudad de México como la primera en el continente en impulsar desde el gobierno las cubiertas naturadas de acuerdo con un diseño que propicie la regeneración de la biodiversidad urbana.
Uno de nuestros ejes de trabajo es el de programas ambientales de educación y comunicación.
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Reglamentaremos el número de cajones de estacionamiento en el mínimo.
tomando en cuenta los diferentes aspectos para la actualización integral y responsable. DNM: ¿Qué impacto tendría en la reducción de la contaminación la atención oportuna y eficiente del estado de las vialidades (bacheo y señalización, por ejemplo) y una mejor gestión para la eliminación o disminución de los congestionamientos (sincronización de semáforos, regulación de marchas, por ejemplo)? ¿Qué se está haciendo al respecto? TMG: Se tendría un aumento en la velocidad de circulación, con un beneficio en el rendimiento del combustible y en la reducción de emisiones contaminantes. El jefe de Gobierno de la ciudad anunció que comenzará con el programa de reencarpetamiento asfáltico de calles y avenidas principales, y la Secretaría de Seguridad Pública mantiene en operación un programa de automatización y sincronización de semáforos. DNM: Las escalas de contaminación (ozono, partículas…) en los niveles de precontingencia y contingencia, ¿qué relación guardan con la incidencia de morbilidad y mortalidad por contaminación? TMG: En primer lugar, es importante mencionar que en el país no existen estudios recientes de los efectos de largo plazo de la contaminación en la salud humana, en términos epidemiológicos y clínicos. La mayoría de ellos se han enfocado en temas toxicológicos. Estos estudios son necesarios para conocer la influencia de la contaminación en la morbilidad y mortalidad (lo cual es competencia de las dependencias responsables de la salud). Esta situación hace difícil conocer con precisión la magnitud de los daños a la salud en la Ciudad de México y en las principales ciudades del país. Es por esto que la información que generalmente se usa para abordar estos temas proviene de estimaciones estadísticas realizadas con indicadores diseñados para otros países. Desafortunadamente, no se ha realizado un estudio epidemiológico para confirmar o desmentir estos resultados en términos de los actuales niveles de contaminación. Lo que sí sabemos es que la evidencia científica en otras ciudades del mundo ha demostrado que para el caso del ozono y las partículas suspendidas no existe un umbral por debajo del cual se pueda asegurar que no hay daño, principalmente en el caso de los grupos
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más vulnerables de la población. La presencia del contaminante en el aire ambiente implica algún tipo de respuesta en el organismo del ser humano. Es por eso que en la Ciudad de México el compromiso es redoblar los esfuerzos para asegurar la reducción efectiva de la contaminación. No basta con definir límites más estrictos en las normas, es necesaria una buena gestión de la calidad del aire para asegurar la reducción de las concentraciones. Un ejemplo de lo anterior es que en los últimos 10 años se redujeron significativamente los rangos de activación del Programa de Contingencias Ambientales Atmosféricas; en el caso de la fase de precontigencia pasamos de 199 puntos Imeca en 2006 a 150 puntos en 2011. DNM: ¿Qué nos puede decir respecto a los nuevos criterios ambientales para los nuevos desarrollos de infraestructura que involucran a la ingeniería civil –vivienda urbana, transporte? TMG: En cuanto a las construcciones por realizar, hemos definido una serie de nuevos criterios para compensación ambiental. Es decir, hay un mínimo de cajones de estacionamiento, y muchas veces los desarrolladores, además de ese mínimo, proponen un número mucho mayor; lo que haremos es dejar reglamentado el número de cajones de estacionamiento en el mínimo y que el espacio adicional sea dedicado a biciestacionamientos. Estamos también considerando que los desarrolladores, cuando quepa, tengan que llevar a cabo un programa de auto compartido y que los espacios destinados a este programa tengan prioridad en cuanto a cercanía de los accesos, porque sabemos que cuando uno llega en coche siempre quiere estacionarse lo más cerca posible de su destino; entonces impulsaremos que haya incentivos para ese tipo de programas. Estamos también trabajando un programa piloto que comenzará en 2014, en el cual las empresas tendrán que desarrollar un programa de movilidad empresarial sustentable con base en el número de trabajadores que tengan. DNM: ¿Eso va a estar reglamentado para que sea obligatorio, o son sólo sugerencias? TMG: Pretendemos que sean programas obligatorios. Vamos a empezar con una fase piloto; la parte reglamentaria, obligatoria, comenzará en 2016. Por otra parte, estamos pidiendo un mayor número de azoteas y muros verdes, porque sabemos que hay datos duros que establece que esto ayuda en el tema de isla de calor, captura de partículas suspendidas y metales pesados, uso de energía solar, captura de agua de lluvia. Hay toda una serie de criterios que estamos planteando y programando en los resolutivos ambientales como medidas de compensación ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org
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MATERIALES
Mezclas asfálticas recicladas en caliente En la actualidad, las técnicas de reciclado no están suficientemente implantadas. En este artículo se analiza el comportamiento del producto final del reciclado en caliente, determinando primero cuáles son las vialidades o carreteras factibles de recomendar y en las cuales se debe analizar el deterioro del pavimento actual, los materiales por incorporar, así como el espesor ideal por reciclar en caliente. FIDEL ZAPATA GÓMEZ Ingeniero civil con diplomado en Conservación de Carreteras, maestría en Vías Terrestres y doctorado en Materiales. Perito profesional en Vías Terrestres (Estudios y Proyectos).
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Cada vez más países en el mundo se suman a prácticas de construcción por un desarrollo sustentable y eficiente en sus procedimientos, para hacer más rentables y duraderos los procesos de reciclaje con materiales factibles de reciclar. La palabra reciclar, en el ámbito de las vías terrestres, significa reutilizar un pavimento en mal estado mediante un tratamiento –adicionándole un estabilizador, como asfalto, emulsión o cemento–, con lo que queda un material que sirve como refuerzo o parte de una calzada nueva. Cuando se recicla un pavimento, éste se reemplaza por uno mejor, con el objetivo de disminuir los costos y corregir las deformaciones e irregularidades de la superficie de rodamiento mediante la integración de nuevos materiales con graduaciones de mayor capacidad portante, con lo que aumenta la calidad de la estructura del pavimento. Al igual que con la superficie de rodamiento, pueden ser restablecidas la micro y la macrotextura a las necesidades de las solicitaciones del tránsito y del ambiente al que van estar sometidas durante su vida útil en servicio. Se sabe que hay diversos tipos de reciclado, y una vez elegido uno puede ser llevado a cabo en planta, lo que conlleva transportarse para hacer las dosificaciones adecuadas. Cuando se opta por el reciclado in situ, la ejecución se logra con mayor rapidez por medio de máquinas modernas que permiten hasta 1,000 m lineales por día con un proceso limpio y ecológico. También el material sobrante se puede almacenar y reutilizar, con lo que se logran ahorros en transportes y apertura inmediata al tránsito. Como es conocido por los profesionales en esta área de la construcción, los principales deterioros que presentan las carpetas asfálticas en México consisten en exudado de asfalto, agrietamientos, desplazamientos, ondulaciones, roderas, calaveras y desgranamientos.
Las técnicas más utilizadas hoy en día para corregir estos deterioros son fresado y reemplazo de la carpeta, así como renivelaciones y sobrecarpetas. Por esto, se trata de buscar alternativas para restituir las condiciones estructurarles y geométricas con la finalidad de darle seguridad y comodidad al usuario. El sistema de reciclado en caliente lo desarrolla una sola máquina que calienta, escarifica, recicla, mezcla aditivo, coloca mezcla reciclada en primera capa y concreto asfáltico nuevo caliente en un proceso continuo para formar la segunda capa. Se utiliza un precalentador adicional para lograr la temperatura a la profundidad establecida en un solo paso. La compactación de las dos capas debe hacerse también en un solo paso, es decir, colocadas las dos capas, se procederá a la compactación para garantizar su mejor unión. El reciclado en caliente es el conjunto de actividades que se realizan para desintegrar superficialmente la carpeta asfáltica por los medios mecánicos y con aplicación de calor, remezclar el material con o sin la adición en el lugar de materiales pétreos nuevos, materiales asfálticos, cal, cemento pórtland u otros, así como tender y compactar el material recuperado para formar una nueva carpeta o una base asfáltica. Sin embargo, en la actualidad las técnicas de reciclado no están suficientemente implantadas. En este artículo se analizará el comportamiento del producto final del reciclado en caliente, determinando primero cuáles son las vialidades o carreteras factibles de recomendar; se debe analizar en ellas el deterioro del pavimento actual, los materiales por incorporar, así como el espesor ideal por reciclar en caliente. Se realizaron pruebas de susceptibilidad a la humedad y deformación plástica con especímenes extraídos en campo, y se elaboró un diseño volumétrico mediante protocolo AMAAC en instalaciones del Instituto Tecno-
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Mezclas asfálticas recicladas en caliente
Gráfica 1. Determinación del espesor de reciclado 4.5 Límite de reciclado con recicladora 4 3.5
Límite entre sobrecarpeta y reciclado
Factores importantes Existe un gran número de factores que influyen en el proceso de deterioro del pavimento, y se pueden clasificar en cuatro grupos: a) Factores climáticos: lluvia, temperatura, viento, rayos del Sol. b) Factores que dependen del tránsito: cargas, frecuencia (tensión, compresión y torsión). c) Factores dependientes de la calidad de los materiales: CBR, humedad, plasticidad, graduación, etcétera. d) Factores dependientes del comportamiento de los materiales: deformación, fatiga.
la gráfica 1 se fija el espesor con el que se va a trabajar en las vialidades. Sin embargo, en este trabajo, y para mantener uniformidad en el criterio del comportamiento del sistema de reciclado en caliente, se tomará un espesor de 2.5 cm de reciclado más 2.5 cm de material de aporte, es decir, de capa de rodadura.
Reciclado (cm)
lógico de Monterrey para un material pétreo totalmente calizo y cemento asfáltico normal AC-20 para la capa de rodadura, y para la capa de reciclado se utilizó emulsión ECR-60. Los resultados obtenidos predicen un comportamiento adecuado en estas condiciones, pues cumplen la norma AASHTO T324.
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
Estudios de factibilidad en campo Se realiza un estudio de factibilidad que consta de levantamiento físico de deterioros, determinación de pruebas de laboratorio, espesor de carpeta asfáltica existente. En
-0.5
2
3
4 5 6 7 8 Espesor de carpeta existente (cm)
y = – 0.0893 x2 + 1.3988 x – 1.3929 Series 1
Línea de tendencia
9
Mezclas asfálticas recicladas en caliente
Figura 1. Levantamiento de deterioros físico en vialidades y caminos.
De igual forma, para acotar la obtención de resultados se ha tomado la determinación de emplear un rejuvenecedor con emulsión asfáltica tipo ECR-60 normal. Para determinar la dosificación adecuada se elaboraron varios estudios de compresión simple sin confinar mediante elaboración de probetas, y se obtuvo un promedio
Peso volumétrico (kg/m3)
Gráfica 2. Contenido de cemento asfáltico por incorporar a la capa de reciclado y zona de óptimo para la resistencia a compresión simple
2,000 1,980 1,960 1,940 1,920 1,900 1,880
Óptimo de asfalto
0.0
0.5 1.0 1.5 2.0 Asfalto promedio en peso
Hum mezclado (%) PVSM (kg/m3) Vacíos material pétreo (%) Flujo (mm) Temperatura comp.
2.5
2.0 1987 26.1 2.9 120 ºC
Resistencia (kg/cm2)
De acuerdo con los resultados obtenidos, se recomienda incrementar 1.2% de cemento asfáltico, lo que corresponde a 24.5 litros de emulsión/m3 de material recuperable; PVSS de la mezcla de 1,330 kg/m3 y un residuo asfáltico de 65% en la emulsión
28
20 18 16 14 12 10 8 6
Óptimo de asfalto Zona de óptimo
1.0
1.5
2.0 2.5 3.0 Asfalto promedio en peso
3.5
4.0
de emulsión a incorporar por metro cuadrado a reciclar (0.5 l/m2) (véase gráfica 2). La humedad de mezclado resultó de 2.0% y, según los resultados obtenidos del estudio de compresión simple sin confinar; en promedio se debe incrementar 1.2% de cemento asfáltico, correspondiendo a 24.5 l/m3 de incorporación de emulsión asfáltica al material recuperado para un residuo de la emulsión asfáltica de 65.0% y un peso volumétrico suelto de 1,330 kilogramos por metro cúbico. Estudios de mezcla asfáltica en planta En caso de que el proyecto cuente con un diseño Superpave, se le hará llegar a la planta para calibrarse a las necesidades solicitadas, y tendrá que ser autorizado por el cliente, de preferencia cumpliendo con los parámetros del protocolo AMAAC. Todos los materiales que se utilizarán para la elaboración de la mezcla asfáltica del proyecto deberán cumplir con la norma N-CMT-4-04-08 (Materiales Pétreos para Mezclas Asfálticas) y NCMT-4-05-001-06 (Calidad de Materiales Asfálticos), en caso de asfaltos convencionales, o N-CMT-4-05-002-06 (Calidad de Materiales Asfálticos Modificados), en caso de asfaltos modificados. Además, deberá cumplirse con la norma N-CMT-4-05-003/08 (Calidad de Mezclas Asfálticas para Carreteras). Se debe tener en consideración el procedimiento para programación de la mezcla en época de lluvias de acuerdo con el pronóstico del clima, ya que si en el pronóstico del tiempo se tiene 30% o menos de probabilidad de lluvia, se puede reciclar; pero si el pronóstico de lluvia marca entre 30% y 50%, se procede únicamente para trabajos de bacheo, y, por último, si es más de 50%, no se trabaja en el procedimiento. Los procedimientos para factibilidad de trabajar de acuerdo con el porcentaje de humedad en planta y tramo (para el caso de trabajos con la máquina recicladora) son los siguientes: 1. El laboratorio de calidad debe realizar pruebas de humedad en el tramo después de lluvias para revisar el porcentaje de humedad. El muestreo se hará con la relación siguiente:
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Mezclas asfálticas recicladas en caliente
Pruebas de calidad en las obras de reciclado de pavimento asfáltico en caliente • Control de calidad • Supervisión en tramo • Minutas o bitácora de obra • Muestreo de material reciclado • Muestreo material de planta • Pruebas de acabado sobre la superficie de rodamiento Las siguientes son las ventajas del reciclado en caliente: • Rehabilitación más económica del pavimento • Rehabilitación con rápido paso al tránsito • Corrige las deformaciones • Puede eliminar o inhibir la reflexión de grietas El material pétreo para la mezcla de concreto asfáltico en planta debe cumplir con los requerimientos de ASTM D692 y D103. El agente de reciclado asfáltico es un aditivo usado para reacondicionar la mezcla asfáltica del pavimento existente, y puede ser emulsión asfáltica o similar que cumpla con los requerimientos aglutinantes.
Garantía
Procedimiento constructivo El desarrollo de equipos de nueva generación incrementa las posibilidades de obtener éxito en las técnicas de reciclado en caliente en el lugar. Los equipos que se han utilizado en los proyectos de referencia presentan las siguientes ventajas: • Calentadores. Reducen el humo producto del sobrecalentamiento o calentamiento con flama abierta del asfalto, ya que trabajan con energía radiante y no con flama directa. No se sobrecalienta la mezcla recuperada. • Tecnología de tres etapas en una pasada. Se calienta y disgrega la capa deteriorada; enseguida se incorporan el rehabilitador y la mezcla para colocar la capa inferior y después la mezcla de aporte proveniente de planta, y por último se tiende con una regla de tendido de regulación continua que realiza el acomodo de las dos capas con vibración. • Control computarizado con sensores en las funciones requeridas. • Liga superior. El calentamiento de la superficie de la capa subyacente garantiza un estrecho contacto con la capa rehabilitada mediante un tendido calientecaliente (véase figura 2). Resultados Con la finalidad de darle estabilidad al nuevo pavimento reciclado, es importante evaluar el parámetro de la resistencia a la compresión, tanto para la capa reciclada como para la capa de rodadura (véase gráfica 5).
on
oc
ci rvi Se
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nt ía
Para que se procedan los trabajos con la máquina de reciclado, el porcentaje de humedad debe ser menor o igual a 4.0%; en caso contrario, se procede a la cancelación del tiro. 2. El laboratorio de calidad deberá realizar pruebas de humedad en planta de concreto asfáltico después de lluvias para revisar el porcentaje de humedad del agregado, el cual debe estar entre 8 y 12% de humedad, máximo; en caso de ser mayor, se cancela el tiro.
ra
donde: n = cantidad de muestras A = área en metros cuadrados que se considera reciclar en esa jornada
El concreto asfáltico caliente es el material de la mezcla asfáltica en caliente para usarse en la nueva superficie, y debe cumplir las normas de la SCT con apoyo del diseño Marshall para agregados de tamaño máximo de 3/4” a finos para espesor de mezcla nueva de 2.5 centímetros. El material pétreo calizo empleado para la capa de la superficie de rodamiento, es decir, para la elaboración de la mezcla densa, fue el especificado para un tamaño máximo de 19.0 mm, según la norma SCT, para cualquier número de ejes de equivalentes.
Ga
n = A/2500
Mezclas asfálticas recicladas en caliente
Nueva mezcla caliente de 1" Pavimento viejo, agrietado y deformado Adherencia en caliente
100.0 95.0 90.0 85.0 80.0 75.0 70.0 65.0 60.0 55.0 50.0
TSR (%)
1" de RAP caliente
Gráfica 5. Promedio de resultados de ensayo a tensión indirecta para la obtención del TSR, para especímenes extraídos en campo y laboratorio
Base
Base
Pavimento existente
Después del reciclaje de asfalto con una sola máquina
Figura 2. Esquema del reciclado en caliente después del proceso.
Estabilidad Marshall (kg)
Gráfica 3. Comparativo de estabilidades del reciclado en caliente y producción en planta 1,100 1,050 1,000 950 900 850 800 750 700 650 600 550 500
Mezcla de planta
Mezcla reciclada
1
2
3
4 5 6 7 8 Número de muestras
9
10 11 12 13 14
Gráfica 4. Promedio de resultados de ensayo a deformación permanente mediante rueda cargada de Hamburgo, para especímenes extraídos en campo 12.0
Deformación (mm)
10.0
Máximo 10.0 mm
8.0 6.0 4.0
Norma AASTHO-T324
2.0 0.0 1 2 3
30
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Número de muestras
Comparativo de susceptibilidad a la humedad
Norma AASTHO-T283
Mínimo 80% Especímenes en laboratorio Especímenes de campo
1
2 3 4
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Número de muestras
Se extrajeron núcleos en campo y se elaboró el diseño volumétrico de especímenes mediante el protocolo AMAAC, representando las condiciones mediante el compactador giratorio Superpave, para su ensayo a TSR y rueda cargada de Hamburgo. Resultados y conclusiones • Es importante que se realicen los estudios de factibilidad en cada una de las etapas que se indican, para determinar cuáles son los caminos o vialidades que se asegure serán un éxito tanto técnico como económico. • Las estabilidades Marshall resultantes, tanto en planta como en la capa de reciclado, son bastante aceptables. • La deformación plástica resultante del ensayo de rueda de Hamburgo es aceptable, pero los valores están casi al límite de la norma, por lo cual, si se utiliza este tipo de procedimientos en caminos de tránsito continuo, se sugiere abundar en este estudio mediante la incorporación de un rejuvenecedor con emulsión asfáltica con polímero para la capa reciclada, así como el empleo de un cemento asfáltico modificado en la capa de rodadura, con la finalidad de confirmar que su comportamiento sea aceptable. • El ensayo de susceptibilidad a la humedad es aceptable para la mezcla asfáltica producida tanto en planta como en campo
Bibliografía Pyrotech Asphalt Equipment (1996). Una guía para la preparación de una especificación de reciclado en caliente en sitio. Artículo 20. Reciclado in situ con emulsión de capas bituminosas. Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Conservación de Carreteras, (PG-4), OC 8/10. Vialidad Nacional Argentina (2011). Proyecto de pliegos de especificaciones técnicas generales para reciclados en caliente. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org
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INFRAESTRUCTURA TURÍSTICA
Proyectos de inversión del Fonatur En nuestro país tenemos una enorme responsabilidad en materia de aprovechamiento de los recursos naturales y culturales con los que contamos; y para mejorar la competitividad que se adjudica al turismo en México en la escena mundial, Fonatur cuenta con las facultades para atender la explotación de dichos recursos con un marco regulatorio.
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FRANCO JUAN CARREÑO OSORIO Licenciado en Derecho. Es miembro de la Academia Mexicana de Derecho Ambiental. Cuenta con una vasta trayectoria en el servicio público federal. Desde enero de 2013 se desempeña como director de Desarrollo en el Fondo Nacional de Fomento al Turismo (Fonatur).
FOTO: PLANETAMEXICO.COM.MX
El Fondo Nacional de Fomento al Turismo (Fonatur) Nuestros recursos y el turismo es el órgano de fomento a la inversión del sector turístico Con ascensos y descensos, el turismo en México se ha del país, cuya misión es la planeación y el desarrollo de movido durante los últimos años en el rango anual de proyectos turísticos sustentables de impacto nacional. 20 millones de visitantes extranjeros y más de 140 milloComo eje estratégico para el desarrollo de la invernes de viajes realizados por turistas nacionales. El turismo sión turística sustentable en México, Fonatur contribuye representa, sin duda, una de las principales fuentes de a la competitividad del sector turístico mediante la creadivisas, por su efecto multiplicador y de distribución del ción de proyectos de inversión sustentable llamados ingreso, además de que fomenta la creación de empleos Centros Integralmente Planeados (CIP); se trata de en el corto plazo. En este sentido, el turismo, como acticiudades turísticas que integran de manera ordenada las vidad económica, impulsa la reactivación de economías zonas hoteleras, residenciales turísticas, condominiales, locales y regionales. comerciales y de vivienda residencial, que en conjunto En nuestro país tenemos una enorme responsabilicuentan con equipamiento urbano y turístico, y con espadad en materia de aprovechamiento de los recursos nacios naturales, todo esto establecido en un plan maestro. turales y culturales con los que contamos; y para mejorar Los CIP de Fonatur se distinguen por contar con una la competitividad que se adjudica al turismo en México planeación de largo plazo que responde al fortalecimienen la escena mundial, Fonatur cuenta con las facultades to de las finanzas locales, estatales y municipales, tanto para atender la explotación de dichos recursos con un como a la generación de empleos que contribuyan a mejorar las condiciones de bienestar y equidad social. Los Proyectos Turísticos Integrales (PTI), por su parte, son desarrollos inmobiliarios que integran zonas y equipamiento turísticos. Se inclinan a responder principalmente a objetivos de rentabilidad financiera de las inversiones; promueven la generación de empleos y la captación de divisas. Este enfoque, aplicado a la planeación, desarrollo, comercialización y administración de polos de desarrollo turístico como Cancún, Ixtapa, Los Cabos, Loreto, Huatulco, Nayarit, Cozumel y la costa del Pacífico ha puesto en el mapa mundial a México Los PIT son desarrollos inmobiliarios que integran zonas y equipamientos tudurante los últimos 36 años. rísticos.
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Proyectos de inversión del Fonatur
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programas específicos, las acciones y las inversiones por medio de un programa multianual e intersectorial de ejecución, en el cual se integran los plazos, montos, responsables y rutas críticas necesarias para su desarrollo. Con el correcto seguimiento y materialización de estos programas, se detonan inversiones que se vinculan, principalmente, con acciones identificadas en los planes y programas elaborados por Fonatur en materia de Para mejorar las condiciones de rentabilidad del recurso natural o cultural, se equipamiento turístico, mejoramiento requiere una visión integral. de imagen urbana, accesibilidad carretera, desarrollo de infraestructura marco regulatorio, mediante la planeación integral de los básica, así como saneamiento y protección al medio destinos, que para el caso de las entidades se traduce ambiente y al patrimonio cultural. en la generación de planes y programas con validez oficial que garanticen las condiciones adecuadas de Una nueva visión rentabilidad de un recurso para asegurar su consecución La planeación integral no sólo funciona para nuevos y permanencia en el tiempo. proyectos, sino que también permite consolidar aqueMás allá del valor intrínseco del recurso natural o llos recursos que pueden considerarse como productos cultural, se requiere una visión integral para su aproveturísticos ya establecidos y que requieren una revisión chamiento y transformación en recurso turístico, con el para consolidarse y hacerse más competitivos, de objetivo de mejorar sus condiciones de rentabilidad. acuerdo con las nuevas tendencias del mercado turístiEn este sentido, la planeación integral articula y proco, ampliando o diversificando su oferta, y proponiendo grama, en el corto, mediano y largo plazo, las inversiones líneas de acción que permitan su reposicionamiento. públicas y privadas destinadas a desarrollar o complePor esto, Fonatur busca una nueva visión en la que mentar la infraestructura y el equipamiento urbano y se incorporen los siguientes aspectos: turístico, y a mejorar la imagen urbana de los sitios con • Reorientar la aplicación de los recursos públicos potencial para posicionarlos o reposicionarlos en los para fomentar el desarrollo económico dentro del mercados turísticos nacional e internacional. sector turístico y de la industria de la construcción Esta planeación integral involucra un análisis mulen México. tifuncional de los factores y actores que integran el • Hacer más eficiente el ejercicio de los recursos para fenómeno turístico, de manera estratégica y coordinada. dar viabilidad económica a diversos proyectos. • Consolidar la infraestructura actual y generar reserLa identificación del fenómeno turístico vas para inventario. En forma general, los factores del fenómeno turístico se identifican en el diagnóstico de un sitio o región con La inversión en infraestructura para 2013 se calcula potencial, lo cual requiere la realización de una serie de en 1,611.85 millones de pesos, de los cuales 1,345.29 estudios preliminares (clúster, mercado, técnicos) en los serán destinados a la creación de nueva infraestructura que se reconozcan y describan los recursos, sus caracy 266.56 a la operación y mantenimiento de la infraesterísticas, el entorno (segmentación de mercado, oferta y tructura instalada (véanse cuadro 1 y gráfica 1). demanda actual, mercado potencial) y sus limitantes o condicionantes (legales, geográficas, de infraestructura y servicios básicos). A partir de este diagnóstico, se conciben los posibles productos, objetivos y las metas, y se articula una estrategia de desarrollo para generar las condiciones que faciliten dotar a este sitio o región de la infraestructura y las obras necesarias para su correcta operación y funcionamiento como producto turístico. Una vez es- La planeación integral permite la consolidación de los productos turísticos ya tablecida la estrategia, se definen los establecidos.
Proyectos de inversión del Fonatur
Cuadro 1. Detalle del presupuesto de Fonatur para 2013 Centros Integralmente Planeados (CIP)
Inversión (millones de pesos)
Cancún
121.63
Ixtapa
174.69
Los Cabos
83.78
Loreto
173.98
Huatulco
430.84
Nayarit
225.46
Cozumel (proyecto turístico integral) Costa del Pacífico Inversión de obra pública
77.06 324.41 1,611.85
Gráfica 1. Presupuesto de Fonatur para 2013 Obras de infraestructura
Mantenimiento
266.56 16.54%
1,345.29 83.46%
Con el objetivo de identificar los proyectos turísticos de mayor impacto, Fonatur analizó la propuesta elaborada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, incluida en el Programa Nacional de Infraestructura 2013-2018. Ésta considera aproximadamente 150 proyectos que corresponden a obras de desarrollo urbano, carreteras, aeropuertos, marinas, muelles para cruceros, campos de golf, los nuevos PTI, así como la consolidación de los CIP existentes, todo esto con una inversión estimada cercana a los 350,000 millones de pesos. Para la elaboración y conclusión de estas propuestas, es indispensable la participación y el apoyo del CICM para la revisión de la factibilidad de los proyectos, así como la promoción de éstos dentro de la industria de la construcción. Nuestro país requiere un gran esfuerzo en la consolidación de la infraestructura turística actual, así como generar nuevos esquemas de participación que detonen una mayor inversión en el desarrollo de nuevos proyectos
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OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA
Proyecto Marmaray: unión de Asia y Europa Al hablar de un proyecto como éste, es importante resaltar que influirá no sólo en el tránsito diario de Estambul, sino en toda la región asiática. Este túnel será una conexión ininterrumpida entre Asia y Europa, y conectará a Turquía con el comercio europeo y global.
Antecedentes del proyecto En 1860 se planteó por primera vez la idea de un túnel ferroviario bajo el estrecho de Estambul para unir Europa y Asia. Sin embargo, las técnicas de esa época no permitían la construcción de estructuras que pasaran por el
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El túnel bajo el mar Marmaray consistió en la construcción de un enlace ferroviario entre Asia y Europa que pasa a través del estrecho del Bósforo en Estambul, Turquía. El reto que presentó su construcción requirió de un túnel sumergido para solucionar un gran problema de comunicación e impulsar el desarrollo de esa región. En la actualidad, millones de personas cruzan a diario de un lado a otro el estrecho, mediante un puente o un ferry, lo cual congestiona el tránsito. El túnel se conforma por un enlace con cuatro estaciones que atraviesan el centro de la ciudad de Estambul de este a oeste, más otras 36 estaciones en
los alrededores. El túnel permitirá la circulación de trenes en ambos sentidos. Por estar sumergidos en el fondo del mar, los elementos no alterarán la navegación ni el paisaje. Una ventaja de los túneles sumergidos es que la sección transversal puede recibir ajustes según las necesidades particulares del proyecto. El proyecto global incluye 76.3 km de enlace ferroviario, de los cuales 1.4 km serán sumergidos. Es un proyecto desafiante, pues el túnel sumergido será el más profundo del mundo, además de que se desarrolla en un lugar de intenso tránsito marítimo con corrientes de hasta 10 km/h (cinco nudos) en una zona con importante sismicidad, debido a su proximidad con la falla del norte de Anatolia. Justo para conmemorar el 90 aniversario de la fundación como república de Turquía, esta obra se inauguró a finales de octubre 2013.
El túnel une a Asia con Europa, lo que tendrá implicaciones económicas.
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Proyecto Marmaray: unión de Asia y Europa
Patrimonio histórico La civilización en el área de Estambul se remonta a hace 8,000 años, y las antigüedades que existen en la ciudad son, por tanto, de gran importancia para el mundo. Debido a esto, la conservación de la ciudad es uno de los aspectos esenciales en el proyecto. Hay en Estambul muchas casas antiguas con valor histórico. El proyecto se ha planeado de tal manera que sólo un número muy limitado de ellas se verá afectado por las obras de construcción. En cada caso, se preparará un plan de preservación y la casa o bien protegido será movido a otro lugar o, en algunos casos, se construirá una réplica. Sin embargo, aun con estas previsiones, se afectarán algunos edificios históricos,
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fondo del mar y, por tanto, el diseño adecuado indicaba una especie de "túnel flotante" colocado sobre pilares construidos en el lecho marino. Estas ideas se desarrollaron más durante las décadas posteriores, y hasta 1902 no se desarrolló un diseño similar que mostraba también un túnel ferroviario bajo el estrecho de Estambul, pero situado sobre el lecho marino, sin pilares. Desde entonces, se han intentado varias ideas y las nuevas tecnologías han permitido una mayor libertad en el diseño.
Se utilizaron máquinas tuneladoras tipo TBM.
pues se realizarán excavaciones profundas para las nuevas estaciones del metro. Para minimizar el impacto en el potencial del patrimonio histórico bajo tierra, y en cooperación con los comités y las autoridades competentes, se ha optimizado el trazo de la línea ferroviaria y de ese modo reducir al mínimo las zonas que se verán afectadas.
Proyecto Marmaray: unión de Asia y Europa
Desde que comenzó su operación, esta obra pretende reducir otros problemas ambientales negativos que afectan actualmente a Estambul, como el ruido y el polvo, debido a las técnicas modernas y eficientes que se utilizaron.
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Proceso constructivo El tramo sumergido del túnel está integrado por 11 elementos huecos de concreto reforzado, con dimensiones de 135 m de largo, 15.5 m de ancho y 8.6 m de profundidad. Primero se construye la parte inferior de la sección y se transporta a una segunda estación donde se fabrica la parte superior. Para elaborarlas se utilizaron encofrados de acero en forma de "U". En total se necesitaron 86 secciones para completar la longitud total de cada elemento. Cada elemento cuenta, además, con un muro de contención de acero en su extremo para impedir el ingreso de agua y permitir la correcta instalación. Los muros deben alinearse al borde inferior del prefabricado para garantizar que no entre agua al elemento. Una vez terminado, se remolca hasta un pontón para sumergirlo.
Este túnel submarino ayudará a reducir la contaminación.
El terreno donde se construyó el túnel es geológicamente complejo: está compuesto por arcillas estratificadas y calizas, arcilla rígida y dura, depósitos marinos, rellenos y lutitas, y areniscas estratificadas. Por esto ha tenido gran importancia el análisis sísmico realizado para esta obra. En ciertas zonas, el suelo tuvo que ser mejorado y reforzado para permitir la construcción del túnel submarino. Cuidado del ambiente Además de las obras arquitectónicas, que serán protegidas por un consejo de conservación, distintas universidades europeas y asiáticas han llevado a cabo una serie de estudios con miras a conservar la naturaleza del ambiente marino en el estrecho de Estambul. Por tanto, la construcción del túnel no intervendrá en los ciclos reproductivos y de crecimiento de las diversas especies marinas, además de que la migración de los peces en primavera y en otoño no será perturbada. Al evaluar los impactos en el ambiente de los grandes proyectos de infraestructura, se consideran los efectos en dos periodos diferentes: durante el tiempo de construcción y una vez concluida la obra. Los impactos de este proyecto son similares a los de otros de reciente construcción: son negativos, pero serán por completo neutralizados en poco tiempo después de que comience la operación. Los efectos durante el periodo restante de vida útil del proyecto serán positivos, en comparación con la situación de "no hacer nada", es decir, si el túnel Marmaray no se hubiera llevado a cabo. La reducción de los gases de la contaminación del aire (NMHC, CO, NOx, etc.) será de un promedio anual de aproximadamente 29,000 t/año, y la de los gases de efecto invernadero –principalmente CO2–, un promedio anual de 115,000 t/año durante los primeros 25 años de operación en ambos casos.
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uuEl túnel permitirá la circulación de trenes en ambos sentidos. Por estar sumergidos en el fondo del mar, los elementos no alterarán la navegación ni el paisaje. Una ventaja de los túneles sumergidos es que la sección transversal del túnel puede recibir ajustes según las necesidades particulares del proyecto. Transportación Como no existen grúas capaces de levantar y mover elementos de la magnitud y el peso de estas piezas para el túnel sumergido, la transportación se hizo mediante el proceso de flotación, abriendo tres válvulas que permitieron el llenado de una barcaza. Una vez que ésta se llena, los elementos flotan y se llevan al lugar de su posición final. En la superficie, el elemento recibe 1 ATM de presión, y a medida que se hunde, la presión aumenta 1 ATM cada 10 metros de profundidad, por lo que el elemento más profundo estará sometido a 6 ATM de presión acuática en todas las direcciones. De aquí la importancia de que la construcción y los ajustes tengan la máxima exactitud para evitar una posible implosión del túnel, con consecuencias fatales. Inmersión Cuando va a sumergirse un elemento, el tránsito de embarcaciones pesadas debe detenerse durante unas 24 horas. Para sumergir el prefabricado, se colocan en
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Proyecto Marmaray: unión de Asia y Europa
de sumergirse, el elemento se alinea con la corriente de agua superficial, como se hace con la proa de un barco. La posición del elemento se controla horizontalmente mediante anclajes y sistemas de cableado, y verticalmente, mediante el timón de mando de la barcaza, hasta que el elemento descienda y descanse sobre el lecho de fundación. El proceso se controla mediante sistemas de posicionamiento global en superficie y por un sonar y ondas supersónicas bajo el agua.
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su interior 10 tanques de agua que se llenan progresivamente, permitiendo el ingreso de agua mediante una toma conectada a una tubería, lo cual hundirá progresivamente el elemento. La unidad se coloca en el pontón de inmersión sostenida por cables de acero. Debe trabajarse con el agua como aliada, y por esto, antes
También se construyeron túneles paralelos de emergencia.
uuEn 1860 se planteó por primera vez la idea de un túnel ferroviario bajo el estrecho de Estambul para unir Europa y Asia. Sin embargo, las técnicas de esa época no permitían la construcción de estructuras que pasaran por el fondo del mar y, por tanto, el diseño adecuado indicaba una especie de "túnel flotante" colocado sobre pilares construidos en el lecho marino. Instalación La presión de agua sobre el elemento comprimirá la junta de caucho que tiene en sus extremos, y una vez que se coloque el nuevo elemento se generará una junta
Proyecto Marmaray: unión de Asia y Europa
BART en EUA, son ejemplos de cómo pueden construirse, previendo dichos fenómenos naturales.
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Importancia del proyecto Marmaray Entre los objetivos más relevantes de este proyecto se encuentran: proporcionar una solución a largo plazo a los problemas de transporte urbano de Estambul y proveer una conexión ferroviaria directa entre Asia y Europa; además, reducir el tiempo de viaje y aumentar la comodidad de un gran número de pasajeros de cercanías y disminuir la contaminación atmosférica por los gases de escape. Este sistema de transporte beneficiará a los habitantes de la región asiática. El ahorro de tiempo total será del orden de los 13 millones de horas al estanca. Unos soportes temporales mantendrán los año; para 2015 el ahorro será de 25 millones de horas, elementos en posición mientras se completa su base. y en 2025, cuando la capacidad de los sistemas se La zanja se rellenará y se colocará la protección utilicen en su totalidad, el ahorro será de 36 millones necesaria para garantizar una correcta base para el de horas al año o aproximadamente 100,000 horas elemento. Finalmente el túnel fue cubierto con material (11.4 años). de relleno para garantizar su estabilidad y protección. Túneles bajo la ciudad En la ribera asiática la obra no tuvo obstáculos importantes, lo que sí ocurrió en la europea. Allí, al iniciar la construcción, fue necesario detenerla por el hallazgo de un yacimiento arqueológico de importancia histórica. Para excavar los túneles bajo la ciudad se han utilizado máquinas tuneladoras tipo TBM (tunnel boring machine). Se construye un túnel para el tráfico en cada dirección, separados a una distancia suficiente para no afectar la construcción. Se tienen previstos además pequeños túneles de conexión paralelos a los principales, con intervalos frecuentes (200 m) que sirven de escape en caso de alguna emergencia. En los tramos donde la roca es suave, los túneles se construyen con una TBM para suelo blando o bien excavando desde la superficie (corte y recubrimiento). En donde cambia la sección del túnel, por ejemplo cuando los trenes deben cambiar de túnel, se utilizan otros procedimientos especializados, como el método austriaco (NATM), perforación y explosión, etcétera. Sismicidad Debido a que Estambul se encuentra a unos 20 kilómetros de la falla de Anatolia, que se extiende de este a oeste al sur de las islas en el mar de Marmara, el área del túnel se encuentra en una ubicación de riesgo de un terremoto severo. Se ha considerado que las estructuras subterráneas, como los túneles bajo el estrecho de Estambul, sean lugares seguros para las personas en caso de terremoto. Varios otros túneles, como el de Kobe, en Japón, y el
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uuCuando se sumerge un elemento, el tránsito de embarcaciones pesadas debe detenerse durante 24 horas. Para sumergir el prefabricado, se colocan en su interior 10 tanques de agua que se llenan progresivamente, permitiendo el ingreso de agua mediante una toma conectada a una tubería, lo cual hundirá progresivamente el elemento.
Esta mejora en la eficiencia tendrá otras repercusiones sobre el plan general de transporte de Estambul. La eficiencia de los sistemas ferroviarios en las principales ciudades del mundo se controla mediante el porcentaje de los viajes realizados en ferrocarril y los sistemas de metro con el número total de viajes realizados. En Tokio, este porcentaje es de 60%; en Nueva York, de 31%; en Londres, de 22%; en París, de 25%, pero sólo 3.6% en Estambul. Estas cifras indican que existe un grave retraso en lo que respecta a la posibilidad de permitir a las personas utilizar sistemas de trenes eficientes para las necesidades diarias de transporte de la ciudad. Se estima que cuando la gente se familiarice con el uso de los nuevos sistemas, el porcentaje podrá elevarse hasta 28%. Si esto sucede, la eficiencia del transporte de Estambul y las soluciones ambientales serán comparables con las de otras grandes ciudades del mundo
Elaborado por Helios con información de www.marmaray.com, webidu. idu.gov.co y treneando.com ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org
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2014
AGENDA
El amoroso retorno a los orígenes
Febrero 19 a marzo 3 XXXV Feria Internacional del Libro del Palacio de Minería Facultad de Ingeniería, UNAM Ciudad de México http://ferialibromineria.mx/xxxv/ feria@mineria.unam.mx Marzo 16 al 19 89th AAPT Annual Meeting and Technical Sessions Associations of Asphalt Paving Technologists Atlanta, EUA http://www.asphalttechnology.org/
Mayo 9 al 15 World Tunnel Congress 2014 International Tunneling and Underground Space Association Cataratas de Iguazú, Brasil www.wtc2014.com.br La acabadora Michela Murgia Madrid, Salamadra, 2011 Siguiendo una costumbre sarda cuyos orígenes se pierden en el tiempo, una anciana y una niña se unen mediante el sagrado vínculo de la adopción del alma. Estamos en Soreni, un pequeño pueblo de Cerdeña, en los años cincuenta. Bonaria Urrai, la modista del lugar, mujer de antigua belleza y perenne soledad, ha adoptado a Maria, cuarta hija de una familia humilde que la descuida. Así, la vida de la niña, ahora "hija de alma" de la tía Bonaria, se transforma por completo, y a su fina percepción no escapa el aura de misterio que envuelve a su nueva madre: los largos silencios, las extrañas salidas nocturnas y la sombra de temor que enciende los ojos de quienes se cruzan en su camino. Y aunque Maria crece feliz y amada junto a Bonaria, en realidad ignora una verdad que todos conocen: además de coser vestidos, su madre de alma es la mujer que reconforta a quienes se acercan al final del camino. Cuando llega la hora, es a ella, la acabadora, a quien buscan para dar a los moribundos una muerte piadosa, el supremo gesto de amor de la última madre. Galardonada con el Premio Campiello, el de mayor prestigio de Italia, La acabadora aborda el eterno tema del fin de nuestra existencia a partir de una perspectiva única: la de una comunidad que, desde tiempos ancestrales, ha sabido enfrentar ese último paso de forma colectiva y desprovista de tabúes y falsos pudores. Con la maternidad como símbolo de lo que nos da la vida y nos entrega también a la muerte, esta inquietante novela recrea un universo atávico que sigue presente hasta nuestros días
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Junio 4 al 7 Congreso Mexicano del Petróleo Asociación de Ingenieros Petroleros de México, A.C. Guerrero, México www.aipmac.org.mx/web/ Junio 30 a julio 2 IX International Conference on Structural Dynamics European Associations for Structural Dynamics Porto, Portugal eurodyn2014@fe.up.pt http://paginas.fe.up.pt
Julio 15 al 18 9th International Conference on Short and Medium Span Bridges Canadian Society for Civil Engineering Alberta, Canadá www.smsb2014.ca admin@smsb2014.ca Octubre 4 al 8 XV Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotecnia Sociedad Argentina de Ingeniería Geotecnia Buenos Aires, Argentina www.saig.org.ar
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