Revista Ingeniería Civil IC 543 julio 2014 by Helios Comunicación

Espacio del lector

Dirección general Ascensión Medina Nieves Consejo editorial del CICM Presidente

Víctor Ortiz Ensástegui

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

Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera Consejeros

sumario FOTO: DGC SCT

Número 543, julio de 2014

MENSAJE DEL PRESIDENTE

ACADEMIA / EL IIUNAM BUSCA SUPERARSE PERMANENTEMENTE / DIÁLOGO CON ADALBERTO NOYOLA ROBLES

ACADEMIA / EL SERVICIO SOCIAL, PIEDRA ANGULAR DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR / GABRIEL MORENO PECERO

ESTRUCTURAL / ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE ANILLOS DE 15 INGENIERÍA TÚNELES DOVELADOS / FERNANDO PEÑA MONDRAGÓN Y ARTURO GALVÁN CHÁVEZ

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

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Óscar de Buen Richkarday Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Francisco García Villegas Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Andrés Moreno y Fernández Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Jorge Serra Moreno Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección editorial y comercial Daniel N. Moser 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 Ramón Guerrero García

DE PORTADA: PLANEACIÓN / FINANCIA20 TEMA MIENTO DE PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA / VÍCTOR BRAVO MARTÍN / SUBSIDIOS A LA VIVIENDA DE 23 URBANISMO INTERÉS SOCIAL PARA EL CRECIMIENTO URBANO / JOSÉ LUIS BETANCOURT EIMBCKE / PLANEACIÓN Y PROSPECTIVA EN MÉXICO / MELESIO 27 DESARROLLO GUTIÉRREZ PÉREZ

HIDRÁULICA / PTAR ATOTONILCO, CAMINO A LA SUSTENTABILIDAD HÍDRICA / RAFAEL BERNARDO CARMONA PAREDES

OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA / INFRAESTRUCTURA DEPORTIVA EN BRASIL

/ VIVIR PARA CONTARLA / GABRIEL GARCÍA 40 LIBROS MÁRQUEZ

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS...

Logística y comercialización Laura Torres Cobos Francisco García Colín Realización HELIOS comunicación +52 (55) 55 13 17 25

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXIV, número 543, Julio de 2014, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, Colonia Parques del Pedregal, Delegación Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@ heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 30 de junio de 2014, con un tiraje de 4,000 ejemplares. Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. Circulación certificada por el Instituto Verificador de Medios, registro 110/20. Registro en el Padrón Nacional de Medios Certificados de la Secretaría de Gobernación. Para todo asunto relacionado con la revista, dirigirse a ic@heliosmx.org Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625. Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.

Mensaje del presidente

La necesaria prospectiva

XXXV CONSEJO DIRECTIVO Presidente Víctor Ortiz Ensástegui

isión de futuro y construcción de futuros son dos elementos que po-

Vicepresidentes

sibilitan reducir las dependencias y ganar en autonomía, que no en

J. Jesús Campos López

aislamiento. Esto es especialmente determinante en materia de políti-

Fernando Gutiérrez Ochoa

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Salvador Fernández Ayala Ascensión Medina Nieves

cas de Estado, en un contexto en el que la globalización es inevitable y resulta

Jorge Serra Moreno Edgar Oswaldo Tungüí Rodríguez

conveniente globalizarse en lugar de ser globalizado. Planificar, especialmente a largo plazo, es un ejercicio del que se habla más de lo que se practica. Para el caso de la infraestructura estratégica, imprescindible para el desarrollo integral de una nación, en el Colegio de Ingenieros Civiles de México siempre hemos considerado que el ejercicio de la prospectiva es una

Alejandro Vázquez Vera Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala Primer secretario suplente Carlos Alberto López Sabido Segundo secretario propietario

necesidad. A este respecto, desde hace muchos años de manera ininterrumpida

Óscar Enrique Martínez Jurado

se han realizado en nuestro colegio reuniones periódicas de discusión en las

Segundo secretario suplente Mario Olguín Azpeitia

cuales participan ingenieros civiles y profesionales de otras áreas relacionadas Tesorero

con el desarrollo integral de México.

Jorge Oracio Elizalde Topete

Cada tanto tiempo el horizonte se ha ido corriendo y hoy lo estamos renovando al año 2045. En esta ocasión, recorrer el horizonte es sólo un aspecto del cambio. También, fundamentalmente, nos hemos propuesto replantear de

Subtesorero Luis Rojas Nieto Consejeros José Cruz Alférez Ortega

manera sustantiva el cómo hacer prospectiva, tomando como base la experiencia

Enrique Baena Ordaz

acumulada y las nuevas herramientas disponibles, así como el contexto actual.

Salvador Fernández del Castillo Flores

Invitamos a cada ingeniero civil a participar activamente en este ejercicio, que aspira a contribuir a la concreción de un país mejor para cada uno de los

Celerino Cruz García Benjamín Granados Domínguez Mauricio Jessurum Solomou Pisis Marcela Luna Lira Federico Martínez Salas Carlos de la Mora Navarrete

mexicanos.

Andrés Moreno y Fernández Simón Nissan Rovero Regino del Pozo Calvete Bernardo Quintana Kawage Alfonso Ramírez Lavín César Octavio Ramos Valdez José Arturo Zárate Martínez

Víctor Ortiz Ensástegui XXXV Consejo Directivo

www.cicm.org.mx

ACADEMIA DIÁLOGO

El IIUNAM busca superarse permanentemente El avance en el cumplimiento de seis objetivos básicos de su gestión: la investigación pura y la aplicada, la innovación tecnológica, la competencia con las empresas consultoras, los vínculos del IIUNAM con la industria, la incubación de empresas de base tecnológica y la participación en los proyectos del nuevo aeropuerto de la Ciudad de México, algunos de los temas abordados.

ADALBERTO NOYOLA ROBLES Ingeniero ambiental con doctorado en Tratamiento de Aguas Ambientales. Desde 2008 es director del Instituto de Ingeniería de la UNAM. Su línea de investigación es el tratamiento de aguas residuales y lodos por vía biológica, en particular los procesos anaerobios. Es autor de cinco patentes y dos desarrollos tecnológicos. Recibió el premio CIBA para la Innovación Tecnológica en Ecología, y el premio universitario León Biálik en dos ocasiones.

Daniel N. Moser (DNM): Al comienzo de su gestión se planteó seis objetivos principales. ¿Cuáles son y en qué estado de cumplimiento se encuentran? Adalberto Noyola Robles (ANR): En enunciados resumidos, son: 1. Captar y retener a investigadores jóvenes; 2. Identificar y aplicar nuevas formas de trabajo académico que fomenten la colaboración; 3. Identificar nuevos temas de investigación y áreas de oportunidad; 4. Aportar en mayor medida a la producción científica y al acervo de tecnología nacional; 5. Contribuir para alcanzar y consolidar el grado de excelencia del Programa de Maestría y Doctorado en Ingeniería de la UNAM, y 6. Aplicar los excedentes de los ingresos extraordinarios con visión a mediano y largo plazo. Hace dos años los investigadores del Instituto de Ingeniería tenían un promedio de 52 años de edad, y hay mucha preocupación porque una buena cantidad de ellos va a jubilarse, por lo que corremos el riesgo de perder conocimiento si no hay un convivencia con jóvenes para que éstos obtengan toda la experiencia del investigador maduro, pues no todo se puede poner en papel. DNM: Es más importante esto que el promedio de edad, porque si se jubilan muchos de los mayores seguramente el promedio de edad se reducirá de manera sustancial, sin que esto implique un beneficio. ANR: Claro. El reto es cómo hacer convivir a un joven ya incorporado al instituto con un investigador maduro en un ambiente en el que no hay nuevas plazas. Nuestra estrategia, financiada con los recursos propios del instituto, es el programa de becas llamado "Emilio Rosenblueth",

que consiste en incorporar a becarios seleccionados mediante convocatorias abiertas en seis áreas que identificamos como prioritarias. No está dirigido a nuevas líneas de investigación, sino a aquellas a las que les debemos dar continuidad. DNM: ¿Por qué no hay nuevas líneas en este programa? ANR: Porque a los investigadores maduros los tenemos en las líneas que nos han dado prestigio y en las que nos queremos consolidar. Se identificaron seis líneas. DNM: ¿Cuáles son? ANR: a) Evaluación y rehabilitación de estructuras; b) instrumentación y modelado de túneles, cimentaciones y presas; c) transporte urbano sustentable; d) combustibles renovables; e) hidráulica superficial, y f) energía solar térmica. La estrategia fue convocar mundialmente para captar jóvenes de posdoctorado con visión de no venir sólo a pasar uno o dos años con nosotros y se vayan, sino que se queden aquí; contratar a los posdoctorados que mostraron realmente potencial y compromiso con los valores de la universidad y el instituto. DNM: Es una apuesta arriesgada, porque de por sí a los mexicanos no se les puede impedir que busquen las mejores condiciones cuando se dan –generalmente– en el extranjero, menos a los extranjeros que lleguen a México. ANR: Sí, ya tenemos algunas experiencias. Es arriesgada, sí, porque los posdoctores tienen en su mente la posibilidad de moverse; son nuevas generaciones, cuando vienen a un posdoctorado no están pensando

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DNM: ¿Qué puede hacer el instituto, además de garantizarles –algo que parece difícil– una remuneración equivalente a la que podrían tener en un país central? ANR: Se les está dando un recurso para que puedan tener un financiamiento propio para que empiecen a mover recursos dentro del instituto, conozcan cómo funciona el sistema de proyectos, y sobre todo, la parte importante, en un plazo máximo de tres años –y esto es una apuesta–, debemos ofrecerles una plaza, si nos convence y convencemos al posdoctor para que se incorpore formalmente al instituto. Al parecer México hoy no es un lugar atractivo para trabajar. Un joven investigador no ve en nuestro país una opción de trabajo; algunos mexicanos obviamente sí, pero hay otros que no desean regresar estando en condiciones de hacerlo. Entonces, ante un mercado que existe, ya que sabemos que en Europa hay desempleo y recortes en muchas áreas, en particular en ciencia y tecnología, y sabemos que allá hay buenos candidatos, buenos posibles colegas para incorporarlos, sería absurdo cerrarnos sólo a mexicanos, por lo que se decidió lanzar la convocatoria más amplia para tratar de traer al mejor candidato posible. DNM: ¿Cuál es la conclusión respecto de este primer reto? ANR: Que estamos avanzando. Sí hemos incorporado a jóvenes de 30 años, la edad promedio de los investigadores del instituto bajó por primera vez, de 2012 a 2013, de 57 a 54 años. DNM: ¿Cómo resumir los resultados del segundo reto, las nuevas formas de trabajo académico? ANR: Buscamos mejorar la interacción entre nosotros, nuestra colaboración tanto dentro como fuera del instituto; ahí hemos avanzado poco, tal vez ha sido lo más difícil. DNM: Hay resistencias al cambio, a salir de una zona de confort. ANR: Como estamos estructurados en el instituto –las subdirecciones, las coordinaciones–, muchos investigadores se acostumbran a una estructura, y a pesar de que identifican problemas no se mueven, no quieren cambios. DNM: ¿No han pensado en alguna forma para convencerlos de salir de la zona de confort? ANR: Aquí nada funciona por imposición, todo es por convencimiento. Lo que estamos haciendo es abrir la

FOTO: IIUNAM

en quedarse, sino en ganar experiencia y después irse a otro lado. Eventualmente, si les gusta mucho, podrían quedarse, pero no es su objetivo fundamental. Aquí sí quisiéramos que este fuera su objetivo, que vean al instituto como un lugar donde sentirse a gusto y nosotros con ellos, y se queden.

Hace falta involucrar más a la UNAM con la sociedad, y en especial al Instituto de Ingeniería.

discusión y ya empezamos a mover el asunto. Tuvimos una reunión el año pasado fuera de la Ciudad Universitaria con 52 académicos, en un hotel durante todo un día, para discutir con ayuda de un grupo facilitador, externo al instituto, para explorar cómo estábamos funcionando con esta estructura, que es la original de hace 57 años, y cómo podemos cambiarla. En eso ya hemos tenido otras reuniones, hemos avanzado, aunque de los seis retos es el más atrasado. En el tercero, identificar nuevas líneas de investigación y áreas de oportunidad para que el instituto incursione en el futuro, hemos avanzado de forma interesante utilizando herramientas de inteligencia tecnológica. Tenemos un pequeño grupo que ya las trabaja con apoyo de jóvenes estudiantes de doctorado y maestría, y estamos trabajando en seis temas estratégicos de investigación, que han ido evolucionando, incluso han cambiado de nombre mas no de esencia. En tres de ellos tenemos importantes avances, incluso los académicos que han visto que hay similitud en sus temas están próximos a formalizar esto nombrándolos como un grupo, oficialmente, con ciertas ventajas y obligaciones académicas y un carácter transversal, que cruzará las coordinaciones; eventualmente, si esto funciona, se le dará formalidad. En estos momentos es más una estructura virtual y transversal. DNM: ¿Cuáles son esas áreas? ANR: La que tenemos más avanzada nació por un tema de confiabilidad estructural, un asunto de los ingenieros civiles que poco a poco fue avivándose y ahora se llama riesgos naturales en ingeniería civil. ¿Qué ven?: sismos, deslizamiento de laderas, inundaciones, y ahí tenemos

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una masa crítica muy completa en el instituto; los civiles empiezan sobre todo a hablar de sismos, estructuras y geotecnia, y los hidráulicos de inundaciones, y se ve que hay mucha posibilidad de colaboración. Otra es la producción de biocombustibles mediante residuos, sacarle valor a los residuos orgánicos y producir combustibles. El cuarto reto es contribuir en mayor medida a la producción científica, los llamados papers, y al acervo de tecnología nacional, con patentes y desarrollos tecnológicos. Hemos logrado avances importantes, vamos bien. Cuando tomé el instituto, con una producción de artículos en revistas del Journal Citation Report, que son de las más rigurosas y consolidadas, teníamos una producción de 0.53 artículos por investigador al año; nos trazamos la meta de llegar en 2015 a 1, ya llegamos en 2013 a ese valor. DNM: ¿Cómo se clasifica esa proporción?, ¿en comparación con quiénes? ANR: Buena pregunta. En 2008, el instituto, con 0.53, estaba al final de todos los institutos y centros del subsistema de la investigación científica de la UNAM, integrado por 30 entidades. Ahora, ya con 1.0, no somos los últimos; estamos aún por abajo del promedio, pero ascendiendo. Claro, tenemos otros productos, no sólo publicaciones de ese tipo; tenemos artículos en congresos, informes, capítulos de libros, patentes, pero viendo sólo los artículos, que son como la pieza reina del investigador, estábamos en último lugar. Creo que al ritmo que tenemos probablemente llegaremos en unos cinco años a ese promedio del subsistema de investigación de la UNAM. DNM: El quinto reto. ANR: El quinto es apoyar en particular al posgrado en ingeniería de la UNAM con sus ocho campos del conocimiento, aunque estamos también en el de urbanismo y en el de ciencias de ingeniería de la computación. Se pretende contribuir para llevar aquellos campos del conocimiento de ese posgrado en los que el instituto interviene al Padrón Nacional de Posgrados de Calidad del Conacyt. Ahora ya están las maestrías de los ocho campos, fruto del esfuerzo no sólo del instituto sino también de otras entidades, como las facultades de Ingeniería y de Química, por mencionar los campos de civil y de ambiental, entre otros. Ahora el reto es llevarlos al ámbito internacional, es decir, un programa de posgrado que cumpla con los estándares internacionales. El sexto reto es aplicar los ingresos extraordinarios con una visión a largo plazo, cómo fortalecer el instituto pensando en 10 a 15 años. En ese sentido, hemos sido bastante cuidadosos; los ingresos extraordinarios que recibe el instituto los estamos administrando adecuadamente para invertir en fortalecer las capacidades de investigación mediante nuevo equipamiento; sustituir el viejo u obsoleto y construir nueva infraestructura en la medida de lo posible, porque no podemos crecer

ya en la Ciudad Universitaria. Tenemos, como ramas para crecer, dos unidades académicas foráneas, la de Juriquilla, Querétaro, enfocada en temas de tratamiento de aguas residuales, y la de Sisal, Yucatán, al oriente de la ciudad de Progreso, que trabaja temas de procesos costeros y donde hace tres años se construyó un edificio y un laboratorio. DNM: ¿Qué porcentaje de los ingresos del instituto provienen de convenios y cuánto del presupuesto de la federación? ANR: Por cada 100 pesos que recibimos del presupuesto, nosotros ingresamos unos 140 pesos vía convenio. DNM: ¿Qué porcentaje de los empleados, de los investigadores del cuerpo del instituto se dedica a hacer pura investigación y cuál a hacer proyectos o investigación con base en proyectos? ANR: También hay quienes hacen ambas tareas. De los 96 investigadores que tenemos (en 2013 teníamos además 105 técnicos académicos), aunque algunos pocos técnicos académicos también participan como jefes de proyecto, 30% está muy dedicado a proyectos patrocinados, 30% lo está a publicaciones, que obtiene fondos del Conacyt, es decir, a labor de investigación cuyo producto es la publicación (la tesis de doctorado, la conferencia en congresos) y 40% trabaja en ambos campos. DNM: ¿Qué apoyo dan a los programas de posgrado? ANR: En el posgrado de ingeniería, en el campo de civil es donde tenemos la mayor cantidad de tutores, seguido del ambiental; en el posgrado en urbanismo tenemos alrededor de 15, y en ingeniería de la computación tenemos seis. También tenemos una participación en el posgrado en ingeniería en los campos de energía, mecánica y eléctrica. DNM: ¿Cuántos integrantes del instituto están en el Sistema Nacional de Investigadores? ANR: Tenemos alrededor de 70 en el sistema, siete son técnicos y 63, investigadores. Es un porcentaje bajo comparado con el subsistema de investigación científica. DNM: ¿Por qué sucede eso? ANR: Por las particularidades que tiene el instituto. Comenté que 30% de los investigadores está muy enfocado en los proyectos de patrocinio, que demandan una alta especialidad y un sentido práctico muy importante, pero sus productos académicos no son necesariamente los papers. Sí asesoran tesis, participan en congresos, imparten clases, están activos académicamente. Sin embargo, el SNI no valora suficientemente ese tipo de producción y no alcanzan el grado mínimo de investigador, que es el nivel 1. Por eso, el instituto nunca se ha planteado como meta tener la totalidad de los investigadores en el sistema nacional.

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DNM: ¿Cuáles han sido las aportaciones en materia de innovación tecnológica transferidas a la industria de la construcción por los investigadores del instituto? ANR: Esa es la parte que tal vez nos hace falta fortalecer. Si bien hemos avanzado en publicaciones per cápita, lo hemos hecho también en solicitudes de patente. Donde hemos avanzado, aunque no lo suficiente, es en la transferencia de estas patentes al sector privado y al productivo; y es que la universidad tiene dificultades como un todo, no nada más el instituto, para incursionar en esas tareas. No tenemos una tradición, no tenemos un saber cómo, y realmente pasa en toda la universidad; considero que es una tarea pendiente. DNM: Empresas consultoras se quejan de que organismos como el Instituto de Ingeniería les quitan el trabajo en una “competencia inequitativa”. ANR: Creo que en el caso del instituto hace muchos años pudo haberse dado esa coyuntura; pero ha sido siempre, salvo en ese periodo tal vez, muy claro respecto de en cuáles proyectos participa, lo hace en aquellos donde hay un componente de investigación, donde el proyecto requiere un apoyo de la investigación, ya sea de laboratorios, ya sea incluso en la aplicación de modelos sofisticados en computadoras. No sólo asesora, no sólo aplica recetas ya establecidas. Ninguna consultora mexicana proporciona este tipo de servicio, o al menos no con el rigor técnico que aplicamos. Creo que, en este sentido, el instituto no compite sino que complementa el servicio de las consultoras. DNM: ¿Qué acciones está desarrollando para fortalecer la vinculación del instituto con la industria?, ¿las está haciendo con otros institutos y escuelas de la UNAM? ANR: Al comenzar mi gestión formalicé la Unidad de Patentes y Transferencia de Tecnología dentro del instituto. De presentar solicitudes de patente muy esporádicas, ahora presentamos en promedio cuatro al año; hemos realizado ya dos transferencias de patentes al sector productivo. También se incrementaron los convenios con la empresa privada, sector prácticamente inexistente en otros años, con la casi totalidad de los convenios realizados con organismos de gobierno. Hay mucho por avanzar para transferir nuestro portafolio de patentes, pero como dije, este asunto rebasa al instituto y comprende a toda la UNAM, que debe modificar sus políticas en ese tema haciéndolas más claras y ambiciosas. En relación con otras entidades académicas de la UNAM, creamos con la Facultad de Ingeniería un fondo de colaboración conjunto, al que ambos aportamos recursos en partes iguales para apoyar anualmente alrededor de cinco proyectos de investigación, con un profesor de la facultad y un investigador del instituto como responsables. Es un "fondo semilla" para incentivar la colaboración y sentar las bases para buscar otros financiamientos. Naturalmente, varios de nuestros académicos tienen colaboración con colegas de otros

institutos o facultades de la UNAM, pero eso es resultado de su propia iniciativa e intereses académicos. Sobre la colaboración, menciono también el fondo que tenemos para apoyar proyectos con colegas de universidades extranjeras del mismo nivel que nosotros o superior. DNM: ¿En qué casos exitosos de incubación de empresas de base tecnológica ha participado el Instituto de Ingeniería? ¿Qué podría hacerse para que hubiera más? ANR: El tema de la incubación de este tipo de empresas es un asunto poco claro en la UNAM, desde mi punto de vista. Y en particular si en la empresa participan académicos que desean permanecer en la institución. Falta que la UNAM tome liderazgo y atienda esta vertiente de su vinculación con la sociedad, sumamente desaprovechada. Sin esas reglas del juego, el asunto no cambiará y se fomentará que los académicos emprendedores actúen según su criterio y eventualmente con poca transparencia, a pesar de sus intenciones. DNM: Sabemos que el instituto está muy involucrado con los estudios del proyecto para un nuevo aeropuerto en la Ciudad de México. ¿Cuáles son los requisitos técnicos básicos que cualquier alternativa debe considerar? ANR: En el tema, el instituto ha intervenido desde hace años, desde que se habló del nuevo aeropuerto en el sexenio 2000-2006; intervinimos sobre todo en mecánica de suelos en el ex Lago de Texcoco. Ese sitio presenta un reto ingenieril tremendo por el tipo de suelo de la zona, pero en el instituto tenemos expertos de primera categoría. Si es en Texcoco, además de la complejidad enorme que representa la baja calidad de su suelo para ese tipo de infraestructura, el reto ingenieril es de enorme magnitud en el aspecto de la hidrología y el manejo del agua superficial que drena hacia y desde ese sitio, y debe mantener sus actuales capacidades de regulación de escurrimientos. Se requiere la mejor ingeniería, y ahí debe estar el instituto porque hay que compatibilizar el uso de un terreno para que aterricen aviones y una terminal de primer mundo con una capacidad reguladora de avenidas de agua pluvial que tenemos que controlar; esto implicaría obras hidráulicas, túneles de drenaje, tipo drenaje profundo; saneamiento de la cuenca oriente, para recolectar los ríos y mejorar también las condiciones de vida de toda esa población. Es una oportunidad para aplicar la mejor planeación urbana y regional, ya que una obra así cambaría totalmente el perfil a esa zona del oriente del Valle de México, y debe ser para bien de todos, particularmente de sus habitantes actuales

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ACADEMIA

El servicio social, piedra angular de la educación superior Una solución innovadora para involucrar a los alumnos de ingeniería civil en la sociedad es darles seguimiento en su actividad profesional, mediante el servicio social. Hacer esto permite que su calidad profesional sea mayor a la común. El docente tiene mejores resultados al emplear un proceso enseñanza-aprendizaje con la participación activa de los alumnos, para que estos logren "aprender". Así, es pertinente aceptar la conveniencia de efectuar cambios en el proceso enseñanza-aprendizaje con acciones como las correspondientes con el servicio social. GABRIEL MORENO PECERO Ingeniero civil, maestro en Ingeniería con especialidad en Mecánica de Suelos y doctor Honoris Causa por la Universidad Autónoma de Chiapas. Ha sido profesor de ingeniería por varias décadas, labor por la que recibió el Premio Nacional de Docencia. Ha sido responsable de los proyectos y el diseño geotécnicos de numerosas obras públicas.

Al pensar en lo acontecido en la ingeniería en los últimos 50 años, hay que reconocer que la forma en la cual se ejerce ha experimentado cambios congruentes con lo que sucede y se prevé en el mundo. Un ejemplo que permite evidenciar este hecho es la percepción de la filosofía con la que Karl Terzaghi escribió sus primeros dos libros, precisamente Mecánica teórica de suelos (Terzaghi, 1942) y Mecánica de suelos en la ingeniería práctica, éste escrito conjuntamente con Ralph B. Peck. (Terzaghi y Peck, 1954). La lectura de ambos libros permite percibir con nitidez el cambio experimentado; el primero, con un enfoque eminentemente teórico; el segundo relaciona y engarza los aspectos teóricos con los prácticos, es decir, con los correspondientes a la aplicación de la ingeniería. Otro ejemplo es la influencia positiva que experimenta la profesión con el advenimiento de la computación y sus avances en cuestiones ingenieriles, lo que ha permitido el empleo, con rapidez, de métodos teóricos complejos en la determinación de opciones de solución. Características del profesional de ingeniería Para un ingeniero resulta necesario y conveniente poseer conocimientos y habilidades para aplicarlos, con una actitud que le dé plena satisfacción de su labor profesional. La satisfacción la experimenta al alcanzar la calidad en cada obra de ingeniería en que interviene, entendiéndose por calidad la capacidad que se tiene para exigirse

más; encauzadas así, las obras de ingeniería resultarán ser cada vez más funcionales, seguras y económicas, además de armónicas con el medio ambiente. El análisis detallado de esto conduce a determinar el rumbo y la meta de la ingeniería mexicana. Actitud Resulta pertinente reflexionar sobre el orden que debe darse a los conocimientos, las habilidades y la actitud, reconociendo que tanto el conocimiento como la habilidad son imprescindibles, pero que no se dan con plenitud si no se cuenta con una actitud que conduzca a la calidad del conjunto. Por esto se propone que el proceso aprendizaje-enseñanza de la ingeniería se dé en el marco de lograr en los alumnos en forma convencida y prioritaria una actitud plena, que se traduzca en la aceptación de que esto los conducirá a ejercer la profesión con satisfacción. Lo dicho en cuanto a actitudes es subjetivo. Para justificar esto se relata lo sucedido en abril de 2012 en la Organización de Naciones Unidas (Expansión, 2012); se reconoció que lo que pretende el ser humano es ser feliz, y se cuestionó que el PIB sea una medida de ello. Para comenzar el proceso que permitiría dilucidar el asunto se decidió realizar una encuesta, para lo que se preparó y aplicó un cuestionario que incluyó preguntas entre las que destacan: ¿Es usted feliz con la actividad que realiza en el marco de la aplicación de su profesión? ¿Qué tanto siente que las cosas que hace en la vida valen la pena?

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El servicio social, piedra angular de la educación superior

Gráfica 1. Escala de países en relación con la felicidad Al preguntar "¿Qué tan satisfecho se siente?", los mexicanos manifiestan tener más experiencias agradables que los japoneses y los españoles Satisfacción de vida 0 Es nula su satisfacción Está sumamente satisfecho 10 Dinamarca Canadá Suecia EUA México Francia España Japón Grecia

7.8 7.7 7.5 7.2 6.8 6.7 6.2 6.1 5.8

Fuente: OCDE.

Los resultados obtenidos (Reforma, 2012) no dejan de ser sorprendentes, pues México y otros países de los denominados "con economía emergente" resultaron con una calificación que los ubica como felices (véase gráfica 1). Por esto, en este artículo se pone especial atención a desarrollar una ingeniería con una actitud que conduzca a obras que satisfagan a quienes las realizan y, en consecuencia, según lo anotado, contribuyan a mejorar la calidad de vida de los habitantes del país. Conocimiento Estudios sobre prospectiva (Millán, 2012) permiten afirmar que la velocidad con la que se desarrolla el conocimiento actualmente se duplica cada 20 años, pero para 2020 se multiplicará cada seis meses, lo cual conduce a decir que el avance que tuvo la humanidad en 20,000 años (hasta el siglo XX), con una velocidad creciente de cambio tecnológico, es comparable al que se ha desarrollado en los últimos 100 años. Por ejemplo, se necesitaron 10 años para descifrar 2% del genoma humano y sólo 5 para codificar el restante 98 por ciento. En la ingeniería geotécnica, en el primer tercio del siglo XX la capacidad de carga de diseño de un suelo se determinaba al medir lo que penetraba en él con un barretón de fierro de ciertas dimensiones, al dejarlo caer desde una altura determinada. Ahora el avance del conocimiento tecnológico permite obtener una capacidad de carga más próxima a la realidad al hacerlo en forma más racional, con apoyo en investigaciones realizadas con la utilización de mecanismos de laboratorio y con métodos mejorados de exploración de campo. Por lo tanto, en el mundo actual, en el que la información es generosa, en donde se conoce que la aparición de nuevas tecnologías es cada día más rápida, es necesario tener claro qué conocimientos deben aprender los alumnos. Al respecto, considero que se debe enfatizar el hecho de que los estudiantes tengan

una gran claridad y nitidez para entender y aprender los conceptos que, en términos generales, no cambian en tiempos cortos, aceptando desde luego que también deben conocer las teorías generales que abordan al acometer situaciones ingenieriles relativamente cotidianas. Este proceder es más adecuado en el caso de estudios de licenciatura. Habilidad Si se escribe sobre el enriquecimiento del potencial que deben tener los estudiantes de ingeniería y los ingenieros para aplicar los conocimientos que tienen y comprenden, es decir, acerca de su habilidad, hay que hacerlo sobre lo que se pretende lograr, esto es, la meta que es necesario obtener y la estrategia para alcanzarla. El razonamiento para definir la meta resulta sencillo si lo que se pretende, a corto plazo, es contar con los mejores ingenieros. La calidad de ser el mejor se puede objetivizar si al participar en una licitación internacional resulta ganador, debido a que su propuesta es la más funcional, económica, segura y armónica con el medio ambiente que la de los demás participantes. Ese logro se puede tener si la mencionada propuesta es una innovación, por lo que así se llega a dar respuesta a ¿cuál es el rumbo de la ingeniería mexicana?: la innovación. La forma de proceder, es decir, la estrategia para obtener la meta planteada es prioritaria, pues el mundo de la ingeniería mexicana se enfrenta a una creciente importancia. La variación del PIB per cápita en los países se relaciona con su infraestructura, y en el caso de México, en una cuantificación hecha hace algunos años, se encontró que 55.4% de su PIB es producto de la labor ingenieril.

uuPara un ingeniero resulta necesario y conveniente poseer conocimientos y habilidades para aplicarlos, dentro de una actitud que le dé plena satisfacción de su labor profesional. La satisfacción la experimenta al alcanzar la calidad en cada obra de ingeniería en que interviene, entendiéndose por calidad la capacidad que se tiene para exigirse más. Encauzadas así, las obras de ingeniería resultarán ser cada vez más funcionales, seguras, económicas, además de armónicas con el medio ambiente. La importancia de la ingeniería mexicana al dotar de una calidad de vida mejor lleva a dar prioridad a la educación superior; por eso es fundamental fijar la meta y la forma de obtenerla. Para esto último se tiene en cuenta que se vive la llamada era del “conocimiento”. El capital no deja de ser necesario, pero ya no ocupa el primer lugar que ocupaba antes; ahora es el conocimiento el que se debe priorizar. Si además se tiene en cuenta que se le requiere para innovar, se puede concluir que los esfuerzos que se hagan para fortalecer la educación

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El servicio social, piedra angular de la educación superior

de conocimiento y de habilidad para relacionar la teoría con la aplicación de la ingeniería. Al profundizar en las causas se encuentra que el alumno recibe el estudio y el aprendizaje de la ingeniería en forma segmentada. Otra causa corresponde a la carencia de habilidades laborales. Al adentrarse en su campo se encuentra que es la falta de conocimiento y habilidad para trabajar en equipo. Resulta necesario encontrar algún mecanismo que permita dar respuesta satisfactoria a los planteamientos hechos. La propuesta que al respecto se hace aquí es producto de la experiencia obtenida por el autor durante más de 10 años de llevarla a cabo, y de constatar su eficacia y su eficiencia mediante los resultados obtenidos que exhiben los alumnos de ingeniería que se han acogido a tal mecanismo; muchos son ahora ingenieros que desarrollan su profesión en forma satisfactoria (Moreno Pecero, 2004; Moreno Pecero, 2011). La propuesta es el llamado servicio social.

Figura 1. Clasificación de la formación natural y estimación de campo de la resistencia al esfuerzo cortante.

deben centrarse en desarrollar el talento innovador de los alumnos, en este caso de ingeniería. Desde luego, una tarea diaria del aprendizaje de la ingeniería es fortalecer las cinco columnas de la educación superior: la infraestructura, la normatividad, los planes y programas de estudio, los profesores y los alumnos. El análisis detallado de cada una y de los cambios que se propone hacer para obtener lo buscado resulta fundamental; por el momento, sólo se indica que todo esto lleva a cumplir cada vez mejor con la función principal de la educación, es decir, que los “alumnos aprendan”. Pero ¿cómo hacer que los alumnos aprendan? Se han propuesto y llevado a cabo varios métodos; es necesario seleccionar alguno o bien crear uno nuevo. Para acometer esta tarea es conveniente recurrir a la experiencia, como señala la frase: "Si me dices algo, lo olvidaré; si me enseñas algo, lo recordaré; pero si me involucras en ese algo, seguro que lo aprenderé". Por tanto, la respuesta reside en generar acciones en las que se involucre al alumno. Para esto, se han empleado mecanismos de aprendizaje, como utilizar proyectos de obras de ingeniería para que los desarrollen los alumnos trabajando en equipo; también las llamadas estancias profesionales, en las que los alumnos conviven con ingenieros que aplican la ingeniería, e incluso participan en visitas técnicas. Los resultados obtenidos son satisfactorios, pero en definitiva hay que mejorar, de acuerdo con lo que se desprende de consideraciones que hace el sector productivo del país y que indican que la principal causa que dificulta cubrir posiciones en las empresas en América Latina es la falta de experiencia, seguida de la falta de candidatos y de conocimiento en el negocio. Esa falta de experiencia se expresa también como falta

Servicio social Las preguntas que de inmediato surgen son: ¿cómo el servicio social logra coadyuvar a formar mejores ingenieros? ¿Por qué en esa formación de ingenieros se destaca la innovación? En su comienzo, el servicio social se enfocó en hacerlo en comunidades marginadas de la sociedad; en ese sentido se estableció en forma institucional en la República mexicana. Se conceptúa como el mecanismo que, al actuar para mejorar la calidad de vida de los habitantes de México, y entre ellos la de los más desprotegidos, coadyuva al desarrollo positivo del país, pero también dota a los ingenieros, cuando lo realizan en su etapa de estudiantes, de conocimientos, habilidades y en forma muy importante de una actitud de servicio que los conduce a ser mejores profesionales y a experimentar gran satisfacción y orgullo.

uuEstudios sobre prospectiva permiten afirmar que la velocidad con la que se desarrolla el conocimiento actualmente se duplica cada 20 años, pero para 2020 se multiplicará cada seis meses, lo cual conduce a decir que el avance que tuvo la humanidad en 20,000 años (hasta el siglo XX), con una velocidad creciente de cambio tecnológico, es comparable al que se ha desarrollado en los últimos 100 años. Por ejemplo, se necesitaron 10 años para descifrar 2% del genoma humano y sólo 5 para codificar el restante 98%. Este aspecto se ejemplifica al confirmar que se involucra al estudiante, lo que le genera aprendizajes en varios aspectos, entre otros, en aplicar los conocimientos, integrar los conocimientos, interactuar en equipos inter y multidisciplinarios, comunicarse al realizar propuestas

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El servicio social, piedra angular de la educación superior

El lugar es Tlapa, en el estado de Guerrero. La comunidad, constituida en su mayoría por migrantes de diferentes etnias (mixteca, zapoteca, amuzga y náhuatl, entre otras), solicitaron el proyecto ejecutivo de una escuela y de un centro comunal; las condiciones del suelo y del clima eran desfavorables para la construcción con materiales comunes. Los alumnos realizaron la investigación para diseñar y construir un muro de contención en una ladera con inclinación del orden de 60° respecto a la horizontal, con el que se logrará tener un relleno con superficie superior horizontal para apoyar las estructuras de la escuela y de un centro comunal. El muro y el relleno se diseñaron para ser construidos con material del lugar, pero el relleno, con la presencia de un elemento del sitio que le da un incremento de resistencia al esfuerzo cortante, disminuye considerablemente el empuje y, en consecuencia, el muro resulta con un costo congruente con la economía de la obra. Los profesores condujeron a los alumnos en la realización de un estudio tendiente a proponer opciones de solución sobre la dotación de agua, teniendo presente su actual problemática en la zona, y de uso racional de la energía eléctrica.

Figura 2. Investigación de campo.

técnicas de calidad y comunicarse con organismos constituidos por personas con diferente cultura. Por último, aprende a desarrollar la parte escrita de su examen profesional con base en lo hecho en el servicio social. Por otra parte, la reflexión del Grupo de Servicio Social con Aplicación Directa a la Sociedad –que coordina el autor de este artículo– acerca de hacia dónde llevar el servicio social condujo a tres ocupaciones: la difusión, la vinculación y la investigación.

uuEn su comienzo, el servicio social se enfocó en hacerlo en comunidades marginadas de la sociedad; en ese sentido se estableció en forma institucional en la República mexicana. Se conceptúa como el mecanismo que al actuar para mejorar la calidad de vida de los habitantes de México, y en ellos la de los más desprotegidos, coadyuva al desarrollo positivo del país, pero también dota a los ingenieros de conocimientos, habilidades y de una actitud de servicio. En los años de realizar el servicio social con este enfoque, se ha destacado la geotecnia como una parte de la ingeniería civil sumamente generosa, enmarcada por la tendencia a innovar y empujada por lograr opciones de solución a situaciones ingenieriles congruentes con la economía y con la cultura de las comunidades. En las figuras 1 y 2 se muestran algunas de las actividades realizadas por alumnos de la UNAM en donde se ha trabajado de acuerdo con tal enfoque.

Conclusiones México requiere cada día más y mejores ingenieros, y para esto es prioritario generar cambios en la educación, especialmente en la superior y en la correspondiente a la ingeniería. Los cambios deben darse en cada columna de la educación superior, y han de involucrar al alumno para que obtenga conocimientos, habilidades y una actitud de servicio. El mecanismo que satisface lo requerido es el servicio social, el cual ha llevado a formar mejores ingenieros Referencias "Medir la felicidad", Expansión (mayo de 2012). Millán, J. A. (2012). Prospectiva. Moreno Pecero, G. (septiembre 2011). Dimensión. El servicio social: acción coadyuvadora en el formar ingenieros de calidad. Experiencias tenidas. Moreno Pecero, G., y A. Silva (2004). Programas de servicio social de trabajo comunitario multidisciplinario 2001-2003. "Requiere felicidad, ingreso y bienestar", Reforma (marzo de 2012). Terzaghi, K. (1942). Mecánica teórica de suelos. El Ateneo. Terzaghi, K., y R. B. Peck (1954). Mecánica de suelos en la ingeniería práctica. El Ateneo.

Este es un resumen del artículo original. Si desea obtener la versión completa favor de solicitarla a ic@heliosmx.org ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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INGENIERÍA ESTRUCTURAL

Análisis estructural de anillos de túneles dovelados En este trabajo se evalúan dos modelos de análisis estructural de anillos de túneles dovelados, comparados con resultados experimentales obtenidos de la literatura. Los resultados indican que ambos modelos numéricos presentan una buena correlación entre ellos, pudiendo utilizarse en la práctica la relación propuesta para simular el comportamiento mecánico de las juntas en el análisis de anillos dovelados. En la actualidad, los túneles se emplean en distintas obras, como metros, ferrocarriles, transporte de agua potable y de aguas residuales, etc. El método del escudo es uno de los más empleados en la construcción de este tipo de estructuras, y es utilizado tanto en suelo blando como en roca; para ello se usa una máquina tuneladora (TBM) que se encarga de excavar el terreno y colocar un revestimiento formado por dovelas prefabricadas, generalmente de concreto reforzado, que funciona como ademe temporal o definitivo del túnel. En la figura 1 se muestran las partes básicas de un revestimiento dovelado típico. Entre cada dovela y cada anillo se localizan juntas, por lo que este tipo de estructuras no se pueden considerar continuas. Los principales mecanismos de falla que puede presentar un túnel dovelado son agrietamiento excesivo de las dovelas, rotaciones excesivas de las juntas entre dovelas y deformaciones de ovalamiento debido a las presiones de tierra y agua; estas fallas están influidas por el comportamiento mecánico de las juntas. Por esto, diversos autores han estudiado este comportamiento entre dovelas, y de tales estudios se concluye que conforme aumenta el número de juntas en un anillo decrecen el momento flexionante y las fuerzas actuantes en las dovelas. Existe un número crítico de juntas, después del cual, si se sigue aumentando su número, no existe una disminución significativa del momento flexionante. La posición de las juntas es determinante en el grado de esfuerzos presente en el anillo. La rigidez a rotación de la junta depende de las cargas actuantes en ella; la rigidez dis-

minuye cuando se incrementa el momento flexionante, y se incrementa al aumentar las fuerzas axiales. El comportamiento mecánico de la junta no sólo depende de su geometría y del material de las dovelas, sino también de las cargas aplicadas y del tipo de conexión usada: con pernos o sin ellos. Por tanto, es necesario tener un buen conocimiento del comportamiento estructural del túnel, con énfasis en el comportamiento mecánico de las juntas. Por otro lado, existen métodos de análisis que permiten predecir con una buena aproximación el comportamiento de una estructura ante ciertas solicitaciones. En el caso de los túneles, los modelos de análisis utilizados para diseño Dovela llave

Segmento o dovela

Juntas entre dovelas (juntas longitudinales)

Juntas entre anillos (juntas circunferenciales)

FERNANDO PEÑA MONDRAGÓN Ingeniero civil con maestría en el área de Estructuras. Doctor en Ingeniería Sísmica. Es investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM y miembro del Sistema Nacional de Investigadores. Miembro vitalicio del Colegio de Ingenieros Civiles de México. Pertenece a la European Mechanics Society, la SMIE y la SMIS. ARTURO GALVÁN CHÁVEZ Ingeniero civil con maestría y doctorado en Ingeniería, área de Estructuras. Actualmente es investigador de posdoctorado en el Instituto de Ingeniería de la UNAM.

Figura 1. Partes básicas de un túnel dovelado.

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Análisis estructural de anillos de túneles dovelados

la 1

Dovela

Dovela 7

Do v lla ela ve

Dove

Descripción Cada anillo está formado por siete dovelas más la dovela llave (7 + 1). Las dimensiones de este revestimiento son: 945 cm de diámetro exterior, 865 cm de diámetro interior, 40 cm de ancho de dovela y 150 cm de espesor de dovela; la junta tiene un ancho de 17 cm. En la figura 2 se muestra la geometría del túnel.

la 4

Do ve

Espesor = 150 cm

6 la ve

Botlek Railway, construido en Rotterdam, Holanda; se hizo así porque en la Universidad de Delft se realizaron pruebas de laboratorio utilizando la geometría de ese túnel (Luttikholt, 2007); los resultados de dichos ensayes son los que se utilizaron para validar los obtenidos numéricamente en este trabajo.

cm 40 Do vel a2

Dovela 5 a)

Figura 2. Geometría de un túnel dovelado típico: a) vista frontal; b) vista isométrica.

deben considerar el comportamiento de las juntas, pero también deben ser modelos sencillos que permitan obtener resultados confiables en poco tiempo. El objetivo de este trabajo es evaluar y comparar el comportamiento estructural de un túnel dovelado analizado con dos modelos numéricos diferentes. El primero es uno simplificado de barras y resortes (unidimensional), que considera el comportamiento mecánico de las juntas por medio de su comportamiento momento-rotación. El segundo es un modelo complejo de elementos finitos tridimensional, en el cual se modelan las juntas mediante elementos de contacto. Con el objetivo de evaluar la capacidad del modelo simplificado para ser utilizado en la práctica del diseño de túneles, se compararon los resultados de ambos modelos numéricos con los experimentales de un túnel dovelado típico. Túnel dovelado típico Se empleó la geometría típica de un túnel dovelado construido en Europa, de manera específica la del túnel Dovelas modeladas con elementos barra

Dovelas modeladas con elementos sólidos Dovela llave

Junta 1 Junta 8 Dovela llave Dovela 1 Dovela 2 Junta 7

Junta 6

Dovela 4

Dovela 6 Dovela 5 Junta 5

Junta 7

Junta 2

Dovela 3

Dovela 7

Junta 8

Junta 6

Juntas modeladas con resortes rotacionales inelásticos a)

(

(1)

Asimismo, para obtener el momento máximo resistente Mmáx y la rotación de fluencia ϕ y, se pueden emplear las ecuaciones 2 y 3, respectivamente, las cuales dependen de la carga de aplastamiento Pmáx, el área de contacto A1, el área de la figura de mayor tamaño A2 y la resistencia a compresión nominal del concreto ƒ’c. A2 f´cA1e A1

(

32 1− υ 2

)

Mmáx 2

(2) si e = ≤

1 h 4

π h bE 2 (1− υ 2 ) Mmáx si e = > 1 h π bE h 2 − e 4

(

Junta 3

Junta 4 Juntas modeladas con elementos de contacto b)

)

ϕ y=

Junta 3

Figura 3. Modelos numéricos: a) modelo 1D; b) modelo 3D.

Junta 2

Z X Dovelas

Junta 5 Junta 4

π h2bE 1 h 32 (1− υ ) 4 M= π bE h 2 − e 1 ϕe si e=> h 2 2 (1− υ ) 4 ϕ si e=≤ 2

Mmáx =Pmáxe=

Junta 1

Modelos numéricos Se realizaron dos; el primero corresponde a un modelo unidimensional (simplificado) en el que se modelaron las dovelas mediante elementos barra con comportamiento elástico-lineal (véase figura 3a), mientras que las juntas se modelaron con resortes rotacionales inelásticos, utilizando el comportamiento constitutivo momento-rotación que se muestra en la ecuación 1. La descripción detallada de cómo se obtuvo dicha relación se puede consultar en el trabajo de Peña et al. (2012). Mediante la ecuación 1 es posible calcular la rigidez rotacional inicial de la junta, la cual depende de la excentricidad de la carga e, el ancho de la junta h, el espesor de la junta b, el módulo de elasticidad del concreto E y el coeficiente de Poisson υ .

(3)

)

El segundo modelo corresponde a uno tridimensional, en el que las dovelas fueron modeladas utilizando elementos sólidos, y las juntas con elementos de contacto (véase figura 3b) considerando el comportamiento típico observado en pruebas experimentales (Peña et al., 2012). Estos elementos de contacto se utilizan para modelar la interfaz entre las superficies que forman cada junta.

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Análisis estructural de anillos de túneles dovelados

Las cargas aplicadas a modelos numéricos consideran de manera simplificada las presiones del suelo actuando en el túnel (Den Uijl et al., 2003; Blom, 2003; Luttikholt, 2007; Arnau, 2012; Galván, 2013). Comportamiento estructural obtenido de los modelos Se realizó una comparación entre los dos modelos numéricos, así como con los resultados experimentales mencionados. En la figura 4a se puede observar que en ambos modelos numéricos se obtiene prácticamente la misma capacidad estructural, con un valor aproximado de 19.40 kN, mientras que en el modelo experimental se tiene una capacidad de carga de 23.5 kN (Luttikholt, 2007). Esta diferencia se debe a que en los modelos numéricos se consideró que los anillos trabajan de manera independiente, es decir, no se tomó en cuenta la interacción entre anillos obtenida en el ensaye, la cual depende del coeficiente de fricción entre las superficies de las juntas entre anillos, así como del empuje de la máquina tuneladora inducido al revestimiento de dovelas mientras avanza (carga axial a lo largo del eje longitudinal del túnel). De esta manera, a mayor carga axial, mayor interacción entre anillos, lo que incrementa la capacidad estructural del revestimiento (Luttikholt, 2007; Galván 2013). No obstante, en términos generales, en ambos modelos numéricos se obtuvo un comportamiento similar.

Por su parte, en las figuras 4b a 4d se muestran las comparaciones de los modelos numéricos en diferentes estados de deformaciones asociados con la figura 5a (puntos A, B y C); ambos modelos numéricos se comportan prácticamente de la misma manera. En la figura 5 se muestran las curvas momento-rotación de cada junta hasta el comienzo de la rama horizontal de la curva carga-deformación (punto C). Se observa que las juntas 1, 3, 4, 5 y 6 son las que se abren e incursionan en el rango inelástico, mientras que las 2, 7 y 8 permanecen en el rango elástico. Se puede concluir que los modelos tienen un comportamiento similar en cuanto a rotaciones. Conclusiones Se realizaron y compararon dos tipos de modelos numéricos de un anillo dovelado aislado: uno unidimensional de barras y resortes (modelo simplificado) y uno tridimensional. En general, en ambos se tiene un comportamiento similar, en capacidad estructural y en el mecanismo de falla, lo que coincide, desde el punto de vista práctico, con las rotaciones de las juntas que generan el colapso del anillo; la ventaja es que el modelo simplificado reduce notablemente el esfuerzo computacional respecto al tridimensional. Además, se comprobó que la relación momento-rotación teórica propuesta representa el comportamiento mecánico de las juntas, por lo que se puede utilizar para el análisis de túneles dovelados.

Modelo 1D

Y Z_X

Carga de ovalamiento qΔ ( kN )

25.00 20.00 B 15.00

A, B, y C: puntos donde se comparan resultados

Y Z_X

10.00 Modelo 1D

5.00 0.00 0.00

Modelo 3D Experimental 5.00

10.00

15.00

Deformación (mm) a)

20.00

25.00

30.00 Y Z_X

Deformación radial en cm −.39 −.311111 −.232222 −.153333 −.074444 .074444 .083333 .162222 .241111 .32 Nov. 6 2013 21:35:27 −.57 −.461111 −.352222 −.243333 −.134444 −.025556 .083333 .192222 .301111 .41 Nov. 6 2013 21:36:12 −.81 −.657778 −.505556 −.353333 −.201111 −.048889 .103333 .255556 .407778 .56 Nov. 6 2013 21:37:02

Modelo 3D

Y Z_X

−.39 −.311111 −.232222 −.153333 −.074444 .074444 .083333 .162222 .241111 .32 Nov. 6 2013 21:18:08 −.57 −.461111 −.352222 −.243333 −.134444 −.025556 .083333 .192222 .301111 .41 Nov. 6 2013 21:18:54 −.81 −.657778 −.505556 −.353333 −.201111 −.048889 .103333 .255556 .407778 .56 Nov. 6 2013 21:19:38

Figura 4. Comparación de resultados entre los modelos: a) curvas carga-deformación; b) deformación radial para el punto A (factor de escala 150); c) deformación radial para el punto B (factor de escala 150); d) deformación radial para el punto C (factor de escala 150).

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Análisis estructural de anillos de túneles dovelados

Modelo 1D Relación teórica Modelo 3D 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

Rotación (rad)

Modelo 1D Relación teórica Modelo 3D

Junta 8 Junta 7

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

Rotación (rad)

Modelo 1D Relación teórica Modelo 3D

Y Z_X Junta 6

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

Rotación (rad)

Momento (kN-m)

100 80 60 40 20 0

Junta 3

Junta 5

Modelo 1D Relación teórica Modelo 3D 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

Rotación (rad)

Modelo 1D Relación teórica Modelo 3D 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

Rotación (rad)

Junta 4 100 80 60 40 20 0

100 80 60 40 20 0

Momento (kN-m)

Junta 2

Modelo 1D Relación teórica Modelo 3D

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

Rotación (rad)

100 80 60 40 20 0

Junta 1

100 80 60 40 20 0

Momento (kN-m)

Rotación (rad)

Momento (kN-m)

100 80 60 40 20 0

Modelo 1D Relación teórica Modelo 3D

Momento (kN-m)

100 80 60 40 20 0

120 100 80 60 40 20 0

Modelo 1D Relación teórica Modelo 3D 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

Rotación (rad)

Figura 5. Comportamiento mecánico de las juntas hasta el punto C: curva momento-rotación teórica utilizando la relación propuesta y curvas momento-rotación desarrolladas por los modelos numéricos.

Asimismo, se compararon estos resultados numéricos con otros experimentales obtenidos de la literatura, teniendo que la respuesta estructural de los modelos es similar al del experimento en el rango elástico. No obstante, experimentalmente, la capacidad estructural fue mayor que la obtenida de los modelos numéricos, debido a que en éstos no se consideró la interacción entre anillos obtenida del modelo experimental, la cual aumenta la capacidad estructural al hacer que los anillos trabajen en conjunto. Esta interacción depende de la carga axial inducida a lo largo del eje longitudinal del túnel, originada por el avance de la máquina tuneladora. De esta manera, a menor carga axial, menor interacción entre anillos y, por tanto, menor efecto en la capacidad estructural del revestimiento de dovelas. Así, para grados bajos o nulos de carga axial, es factible idealizar los anillos de manera aislada, pudiendo utilizarse la relación momento-rotación propuesta para simular el comportamiento mecánico de las juntas. Finalmente, el modelo simplificado se puede utilizar para diseño, tomando en cuenta las características mecánicas de las juntas mediante resortes rotacionales. Sin embargo, estos resortes son no lineales, lo cual depende de si la junta se encuentra abierta o cerrada, lo que significa que, aun para diseño, se deben utilizar modelos no lineales, lo que hace más complejo el diseño de este tipo de estructuras

Referencias Arnau, O. (2012). Structural response of precast concrete segmental tunnel linings. Tesis de doctorado. España: Universitat Politècnica de Catalunya. Blom, C. B. M. (2003). The structural (un)safety of tunnels explained by analytical approach. Heron, (48)1, 17-32. [Disponible en: http://repository.tudelft.nl/view/ir/uuid:9a3a214d-78c2-4379a239-cfc5e5f65146/] Den Uijl, J. A., A. H. J. M. Vervuurt, F. B. J. Gijsberg y C. van der Veen (2003). Full scale tests on a segmented tunnel lining. Proc. ITA World Tunnelling Congress 2003. Ámsterdam. Galván, A. (2013). Comportamiento estructural de túneles con dovelas prefabricadas en suelo blando. Tesis de doctorado. México: Universidad Nacional Autónoma de México. Luttikholt, A. J. T. (2007). Ultimate limit state analysis of a segmented tunnel lining –Results of full-scale tests compared to finite element analysis–. Tesis de Maestría, Facultad de Ingeniería Civil y Geociencias. Países Bajos: Universidad Tecnológica de Delft. [Disponible en: http://www.mechanics.citg.tudelft.nl/~pierre/ MSc_projects/reportLuttikholt.pdf] Peña, F., A. Galván y R. Meli (2012). Comportamiento estructural de juntas entre dovelas de concreto prefabricado para túneles, Concreto y cemento. Investigación y desarrollo, (3)2, 2-18.

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PLANEACIÓN TEMA DE PORTADA

Financiamiento de proye La creación de un instrumento similar a los Fibra incrementaría el monto de recursos disponibles para proyectos y permitiría su factibilidad financiera a los que no la tienen, al reducir el costo financiero y ampliar los plazos de inversión. El Fibra es un vehículo para el financiamiento de bienes raíces destinados al arrendamiento. Ofrece a inversionistas distribuciones periódicas obligatorias, por lo menos una vez al año, de 95% del resultado fiscal proveniente de las rentas, así como potenciales ganancias de capital. En nuestro país, la dimensión y el plazo del programa actual de desarrollo de infraestructura conllevan el reto de atraer recursos financieros para proyectos como nunca antes. El esfuerzo conjunto de los sectores público y privado encuentra en la disciplina del financiamiento de proyectos una herramienta probada que evoluciona continuamente a la par del marco jurídico y la disponibilidad de recursos en los mercados de capital. Queda pendiente la creación de instrumentos financieros similares a los Fibra (Fideicomiso de Inversión en Bienes Raíces) para acceder en condiciones atractivas a fuentes de recursos de largo plazo como las Afores, las cuales dedican apenas una fracción de sus inversiones a proyectos de infraestructura.

Gráfica 1. Inversión en infraestructura en México (% del PIB) 5.5 4.7

3.9 3.2 2000-2003 *Estimado

FOTO: ICA

VÍCTOR BRAVO MARTÍN Durante 25 años ha colaborado en ICA; actualmente es vicepresidente de Administración y Finanzas. Entre los proyectos en que ha participado se encuentra la colocación primaria de acciones de ICA en la Bolsa Mexicana de Valores y NYSE en 1992 y la colocación del Grupo Aeroportuario del Centro Norte en la Bolsa Mexicana de Valores y NASDAQ.

Contar con instrumentos financieros adecuados es esencial para el desarrollo de infraestructura.

2004-2007

2008-2011

2013-2018*

La inversión en infraestructura resulta esencial para alcanzar una elevada competitividad internacional y fomentar el desarrollo económico. El Programa Nacional de Infraestructura 2014-2018 implica invertir hasta 9.4% del PIB en diversos proyectos que culminan en 2018. La inversión se comparte entre los sectores público y privado, en una colaboración imprescindible para orientar esfuerzos eficientemente (véase gráfica 1). El financiamiento de proyectos se ha constituido en una herramienta muy útil para hacer realidad esta colaboración. Fundamentado en la correcta asignación de riesgos entre los participantes, así como en la identificación de fuentes de pago e instrumentos adecuados por tipo de proyecto, desde hace tres décadas ha hecho realidad en nuestro país el financiamiento para miles de kilómetros de carreteras bajo concesión, presas hidroeléctricas, plantas de generación de energía, gasoductos, plantas de tratamiento de agua, acueductos, hospitales, obras de infraestructura social, y otros más. El marco jurídico ha evolucionado, desde los originales esquemas de construcción-arrendamiento-

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Financiamiento de proyectos de infraestructura

ectos de infraestructura

uuEl reto que en términos de financiamiento plantea el nuevo Plan Nacional de Infraestructura es enorme; en contraparte, la cantidad de recursos y mecanismos con los que dispone nuestro país para financiar proyectos son los mayores en su historia. Todos los participantes tenemos trabajo por hacer para lograr que los proyectos encuentren los recursos necesarios para su ejecución. Aun así, por la magnitud del reto, hace falta camino por recorrer para ampliar la disponibilidad de recursos. Las mejores condiciones se encuentran para proyectos en etapa de madurez con poco o inexistente riesgo de construcción. Para la etapa de construcción, de manera común se utiliza un crédito bancario; un riesgo latente con las nuevas normas de regulación bancaria y políticas de las instituciones financieras consiste en que al desarrollador se le pidan tantas garantías, a los proyectos se les impongan tales coberturas y condiciones inflexibles, y al banco se le exija una rentabilidad de tal naturaleza, que la disponibilidad de créditos para proyectos de infraestructura se reduce. Financiar

proyectos de infraestructura es una de las razones de existir de la banca comercial y, a pesar de ello, bancos en el país ya no participan en este sector. El papel de la banca de desarrollo es tan relevante como el de otros participantes. Los proyectos complejos serán una realidad con la aportación de mayores montos de recursos, opciones de instrumentos (por ejemplo, garantías) y estructuración de propuestas. Las experiencias de diferentes países pueden ser de mucha utilidad por la agilidad, flexibilidad e impulso que han mostrado en condiciones similares, por ejemplo, en Brasil. Para facilitar el financiamiento, existen otras condiciones particulares de los proyectos que pueden atenderse mejor, como la existencia de proyectos de ingeniería completos, la resolución oportuna y previa de temas de derechos de vía, la definición uniforme de condiciones de terminación anticipada de contratos y la fórmula de cálculo de la compensación correspondiente, la definición del proceso de cambios al alcance, la definición clara de procedimientos de pagos por disponibilidad y la existencia de mecanismos de reequilibrio económico definidos y ágiles. Atender estas condiciones reducirá la incertidumbre, así como la interpretación confusa de reglas que previenen la disponibilidad de financiamiento a proyectos.

FOTO: ICA

transferencia hasta la promulgación de la nueva Ley de Asociaciones Público-Privadas; esta evolución se encamina a identificar y separar mejor los riesgos, lo que a su vez amplía la cantidad de fuentes de financiamiento que se pueden encontrar y reduce su costo; este será el caso entre mayor seguridad jurídica exista. Las mejoras en otras leyes también ayudarán, como en el caso de la de obra pública, para la cual ya existen propuestas. Las fuentes disponibles de financiamiento se han incrementado sustancialmente a lo largo de los años, y se han mejorado las condiciones de financiamiento. No sólo se trata de la banca de desarrollo, la banca comercial y las agencias de exportación y de garantías, sino de fondos especializados en infraestructura y, particularmente, el mercado de capitales que permite ahora la emisión de instrumentos para financiar proyectos, como los CKD o Certificados Bursátiles con plazos de hasta 20 años a tasa fija en pesos. El ahorro de largo plazo, principalmente ubicado en las Afores, las que ahora administran más de dos billones de pesos, es un elemento que otros países utilizan para desarrollar sus proyectos de infraestructura.

México cuenta con recursos suficientes para desarrollar los proyectos necesarios.

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La Ley de Asociaciones Público-Privadas representa un avance considerable, pues posibilita la ejecución de proyectos. Esta ley considera explícitamente aspectos como la distribución de riesgos, el régimen financiero, el ajuste de proyectos por causas supervinientes no previsibles y la solución de controversias, entre otros. Existen altas expectativas respecto de su aplicación exitosa por la certidumbre que pueden otorgar a los participantes. Finalmente, la creación de un instrumento similar al de los Fibra incrementaría el monto de recursos disponibles para proyectos, y permitiría la factibilidad financiera a proyectos que no la tienen, al reducir el costo financiero y ampliar los plazos de inversión. El Fibra es un vehículo para el financiamiento de bienes raíces destinados al arrendamiento. Ofrece a inversionistas distribuciones periódicas obligatorias, por lo menos una vez al año, de 95% del resultado fiscal proveniente de las rentas, así como potenciales ganancias de capital (plusvalías). Por su enfoque en la inversión, la mayor parte de sus activos deben estar invertidos en bienes raíces destinados al arrendamiento. Y, muy importante, tiene aspectos fiscales que hacen muy atractivo el rendimiento al inversionistas. Pueden encontrarse similitudes entre el perfil de un proyecto de infraestructura (plazos, flujos de efectivo, etc.) con los de un Fibra, lo cual puede ayudar a desarrollar dicho instrumento (véase gráfica 2). Conclusiones El reto que en términos de financiamiento plantea el nuevo Plan Nacional de Infraestructura es enorme; en contraparte, la cantidad de recursos y mecanismos con los que dispone nuestro país para financiar proyectos son los mayores en su historia. Todos los participantes tenemos trabajo por hacer para lograr que los proyectos encuentren los recursos necesarios para su ejecución. Por el lado institucional los promotores, las autoridades y las instituciones financieras, entre otras entidades, deben alinear esfuerzos y definir prioridades. Por el lado de los proyectos, hay que encontrar solucioGráfica 2. Promedio de cotización de Fibra 16.0 x

14.8 x

14.0 x

12.7 x

12.0 x

Promedio Fibra VESTA MEXBOL IPC 10.1 x

10.0 x

FOTO: ICA

Financiamiento de proyectos de infraestructura

Financiar proyectos de infraestructura es una de las razones de existir de la banca comercial.

nes a temas recurrentes, como la liberación oportuna de derechos de vía o mecanismos únicos y claros para realizar ajustes por condiciones imprevisibles. Estos temas tienen un alto potencial para detener el financiamiento de un proyecto y, de atenderse de manera inmediata, incrementan sustancialmente la posibilidad de hacerlos realidad.

uuLa inversión en infraestructura resulta esencial para alcanzar una elevada competitividad internacional y fomentar el desarrollo económico. El Programa Nacional de Infraestructura 2014-2018 implica invertir hasta 9.4% del PIB en diversos proyectos que culminan en 2018. La inversión se comparte entre los sectores público y privado, en una colaboración imprescindible para orientar esfuerzos eficientemente. Finalmente, crear instrumentos financieros para aprovechar la cantidad de recursos disponibles es una prioridad. Las Afores pueden destinar una cantidad menor de sus inversiones a proyectos específicos de infraestructura mayor; un instrumento con características similares a los Fibra atraería recursos considerables

8.0 x 6.0 x 4.0 x 2.0 x 0.0 x EV/EBTIDA 2014* Fuente: Bolsa Mexicana de Valores

*Estimado

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URBANISMO

Subsidios a la vivienda de interés social para el crecimiento urbano Los subsidios a la vivienda de interés social y los programas de apoyo a la construcción dependen de la vivienda y la ubicación de la reserva territorial, siempre y cuando se cumpla con cuestiones ecológicas, de suelo con características de lotes con servicios, de equipamiento urbano, un mayor número de viviendas por hectárea (verticalidad) y empleos en la zona, factores contenidos y cercanos al desarrollo. El apoyo a la construcción de vivienda de interés social y el impulso para su financiamiento fue uno de los programas más importantes de las dos últimas administraciones federales; se desarrolló con un enfoque abstracto de vivienda (producción en serie en cualquier lugar) e incluía una transformación ecológica y sustentable pero sin tomar en cuenta el aspecto de su entorno y sus consecuencias en el corto, mediano y largo plazo. Entonces comenzaron a desaparecer las llamadas “ciudades de cartón” en las periferias, ya que comprar una casa de interés social fue más accesible, como resultado de la experiencia adquirida por las constructoras en cuanto a producción en serie, ligada a nuevos mecanismos de financiamiento con las llamadas Sofoles y los bancos (créditos puente y fideicomisos), y a la facilidad de adquirir un apoyo o subsidio por parte de las entidades gubernamentales. Con esto, sumado a factores ligados al bajo precio de adquisición de las reservas territoriales donde se llevarían a cabo los desarrollos, no tardó en llegarse a grados de producción y adquisición de vivienda como nunca antes. Parecía que la solución a la demanda de vivienda de interés social y económica (mediante otorgamiento de apoyos) iba por muy buen camino, tanto para quien adquiría un patrimonio propio –aunque alejado de las ciudades– como para quien producía, vendía y cobraba en serie. Si bien el acceso a un crédito mediante financiamiento con subsidios a la vivienda significaba una mensualidad que una persona podía pagar (en su mayoría, igual o menor a 2.6 veces el salario mínimo), también es cierto que compraba un espacio en cuyo entorno urbano se padecía una carestía de elementos como escuelas,

mercados, parques y vialidades conectoras al primer cuadro de la ciudad, y esto generaba un enorme costo social y de recursos a los municipios por falta de servicios como agua, luz, drenaje y vías de comunicación, entre otros (véase cuadro 1). Sumando los elementos anteriores al factor distancia de la vivienda respecto al empleo, el bajo precio de adquisición de ésta, a la larga, era ficticio. Por un lado, la mensualidad era baja, pero por otro los gastos de transportación aumentarían de manera considerable, lo que mermaba en el corto plazo la capacidad de pago de los adquirientes (por apalancamiento). Si bien se satisfacía la demanda de vivienda –como único elemento por resolver–, no tardó en haber un abandono considerable de gran parte de los adquirientes, lo que con el paso del tiempo llevó a las entidades financieras a considerar en su inventario casas ya adjudicadas. Además, esto llevaría de manera natural a un debilitamiento del desarrollo familiar, pues se evitaba de

JOSÉ LUIS BETANCOURT EIMBCKE Arquitecto. Desde 2009 es gerente corporativo de Operaciones en Homex Corporativo. Ha laborado también en el sector público, en donde ha sido director de promoción económica en la representación del gobierno de Sinaloa en el Distrito Federal, entre otros puestos.

Cuadro 1. Perímetros de contención urbana (2014) Categoría

Número de ciudades

AGEB urbanas*

Sistema urbano nacional

384

40,414

Zonas metropolitanas

26,009

Conurbaciones

3,700

247

10,705

Localidades

* Área geográfica ocupada por un conjunto de manzanas perfectamente delimitadas por calles, avenidas, andadores o cualquier otro rasgo de fácil identificación en el terreno y cuyo uso de suelo es principalmente habitacional, industrial, de servicios, comercial, y sólo es asignada al interior de las localidades urbanas.

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manera directa, primero, su integración adecuada y su consolidación rápida al fraccionamiento, y a la postre su inserción e integración a la ciudad, ya que se hacía de manera caótica y desordenada.

función de la vivienda y ubicación de la reserva territorial, siempre y cuando se cumpla con cuestiones ecológicas, de suelo con características de lotes con servicios, de equipamiento urbano, con un mayor número de viviendas por hectárea (verticalidad) y con empleos en la zona, todos estos factores contenidos y cercanos al desarrollo (véanse figura 1 y cuadro 2). Paralelamente a esto, se publicaron las reglas de operación para el otorgamiento de subsidios a la vivienda (ROPS), en donde –además de las variables mencionadas– se acotaron áreas susceptibles para ello, con prioridad para enfocarlos en dichas zonas; obtendrían mayores beneficios los que estuvieran ubicados dentro de estas franjas denominadas "polígonos de consolidación urbana" (PCU), conformados y definidos de la siguiente manera (véase figura 2): • U1. Perímetro interurbano: zonas urbanas consolidadas con acceso a empleo, equipamiento y servicios urbanos.

Redireccionamiento del crédito y subsidio a la vivienda en función de su entorno Como se mencionó, el apoyo a la vivienda mediante créditos y subsidios se dirigió primero a construir casas sin ninguna restricción, para luego, con los años, hacer modificaciones de índole ecológica, como elementos ahorradores de agua, luz y gas (lo que propiciaba ahorros en la vivienda, pero sin considerar el crecimiento desmedido y con faltantes en su entorno). Fue a partir del 1 de enero de 2012 que se empezaron a considerar no sólo cuestiones ecológicas, sino aspectos de desarrollo urbano que van de la mano con su ubicación, densidad de suelo, infraestructura e incluso empleos. Para entender y conceptualizar estos elementos, a continuación se muestran las variables del financiamiento: f (RPBVIS) = [(V + RT)/(Ec + F + Eu + D + E)] donde: RPBVIS: recursos públicos y bancarios para vivienda de interés social V: vivienda RT: reserva territorial Ec: ecológica (ecotecnologías de la vivienda) F: factibilidades (agua, luz, mecánica de suelo) Eu: equipamiento urbano D: densidad E: empleo cercano Es decir, los subsidios a la vivienda de interés social y los programas de apoyo a la construcción –como "Estímulo a la ubicación y redensificación de la vivienda", el cual consiste en financiar al constructor, a quien se le anticipa 70% del valor del inmueble a 50% de avance de obra–, así como los créditos de Infonavit y Fovissste, éstos con carácter de obligatorios para 2015, están y estarán en

Figura 1. Perímetros de contención urbana. La zona en color rojo señala las fuentes de empleo como elemento básico para consolidar las ciudades, en verde se indica la existencia de servicios básicos, y en azul, las áreas de crecimiento contiguas al área urbana consolidada.

Cuadro 2. Registro nacional de reservas territoriales (2014) Calificación Conavi de acuerdo con los perímetros de contención urbana del modelo geoestadístico Fuera de contorno U1 Registra el propietario de acuerdo con el estatus de reserva

A (empleo y vivienda)

B (sin empleo o vivienda)

P Se aplica para subsidio Conavi. × No se aplica para subsidio de Conavi, debido a su ubicación.

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• U2. Perímetro primer contorno: zonas en proceso de consolidación con infraestructura y servicios urbanos de agua y drenaje mayor a 75 por ciento. • U3. Perímetro segundo contorno: zonas contiguas al área urbana, en un búfer (periferias al área urbana, definido de acuerdo con el tamaño de la ciudad). A partir del conocimiento de estos elementos –que se originan y crean desde algoritmos que otorgan un puntaje vivienda por vivienda– se envió una señal probablemente errónea (por ser de facto y sin conocer a detalle su funcionamiento), lo cual afectó en gran medida al sector debido a la premura de su publicación y al cambio repentino de la política de vivienda. La poca claridad que hubo al principio respecto de estas nuevas normas reevaluó y en muchos de los casos devaluó (por haberse generado con reglas anteriores a las nuevas) las reservas territoriales y, en consecuencia, los proyectos consolidados y en proceso para préstamos con los bancos; esto provocó que la relación entre desarrolladores y entidades financieras se volviera más difícil y confusa, al ponerse en duda la viabilidad de los proyectos que se iban a financiar. Al quedar fuera de los PCU un porcentaje considerable de las reservas territoriales adquiridas por los desarrolladores de vivienda, se creó el Registro Nacional

de Reservas Territoriales (Renaret), lo que marcó un parteaguas en cuanto a su calificación; es decir, las reservas adquiridas por el desarrollador antes de la fecha de publicación de las nuevas ROPS tendrán un tratamiento diferenciado, con el cual se determinará si califican para subsidio en mayor o menor medida (con derecho a una reevaluación de terrenos fuera de los

uuEl apoyo a la vivienda mediante créditos y subsidios se dirigió primero a construir casas sin ninguna restricción para, con los años, hacer modificaciones de índole ecológica, como elementos ahorradores de agua, luz y gas. Fue a partir del 1 de enero de 2012 que se empezaron a considerar no sólo cuestiones ecológicas, sino aspectos de desarrollo urbano que van de la mano con su ubicación, densidad de suelo, infraestructura e incluso empleos. PCU), a diferencia de las reservas adquiridas después de esa fecha, en las que no habrá distinción alguna ni reevaluación. Esto es, califican por estar dentro de los polígonos de consolidación urbana, y si están fuera, no califican. En este último caso, la señal es clara: oportunidad de reevaluación a quien compró antes de conocer las nuevas reglas y políticas, a diferencia de una compra

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Subsidios a la vivienda de interés social para el crecimiento urbano

Perímetros de contención urbana (U1 intraurbanas, U2 1er contorno y U3 2o contorno)

Tipología y densidad del proyecto

Ubicación 40%

Densificación 23%

Equipamiento 27%

Competitividad 10%

Equipamiento y servicios urbanos básicos con lo que cuenta el entorno Opciones de sustentabilidad en la vivienda y conjunto por elegir

Total de puntos = 1000. Posibles 150 pts. Incentivos a mejores prácticas. Figura 2. Puntajes asociados a los componentes de ubicación y sustentabilidad del entorno.

posterior a la declaración oficial, a sabiendas de que "sobre aviso no hay engaño". Debido a lo anterior, y de acuerdo con estos esquemas, los recursos estarán encaminados a otorgar apoyo para incentivar el desarrollo de vivienda dentro de estos PCU, mediante beneficios que harán posible que los nuevos compradores adquieran su casa dentro de los desarrollos, porque solo ahí hay beneficios para financiamiento o simplemente por estar mejor ubicados respecto de la competencia. Perspectivas Al día de hoy, existe más claridad respecto de estos cambios y la intención con la cual se llevaron a cabo. Sin embargo, esa claridad deberá cubrir toda la cadena involucrada en este proceso, no sólo a los desarrolladores, sino a los bancos y entidades financieras. Antes, un banco otorgaba un crédito puente o financiamiento al desarrollador por un proyecto o conjunto de casas distribuidas en un terreno, incluso aunque éste no tuviera conexión con la ciudad, debido a que no había restricción para su comercialización. En la actualidad, con base en esta nueva forma de hacer vivienda (o hacer ciudad), el proyecto deberá estar aun más sustentado, por lo que será más claro. Por esto, es importante que no sólo las constructoras entiendan la nueva forma de hacer desarrollos urbanos sustentables, sino también los bancos, los que aportan los recursos, para crear “puentes de confiabilidad” entre unos y otros, ya que en la medida en la que los bancos entiendan el proceso, los recursos para la realización de vivienda fluirán de manera más rápida y eficaz. Conclusiones Por la conjugación de los elementos analizados, sería irresponsable pensar que el problema de la vivienda y el entorno está resuelto; se puede decir que lo está en cuanto a la solución del producto terminado por entregar, pero no se debe pasar por alto la demanda que generará esta nueva forma de buscar y comprar reservas territoria-

les, en la que sólo se puede construir y vender vivienda dentro de ciertas áreas delimitadas por las entidades reguladoras (PCU) que otorgan subsidios y créditos Infonavit y Fovissste, lo cual (por la ley de la oferta y la demanda) provocará el encarecimiento del producto terminado. En esta parte, las desarrolladoras de vivienda (sobre todo las que tienen mayor tiempo en el mercado) deberán conjugar y hacer valer su experiencia para cerrar el círculo virtuoso que llevará a mejores términos el trinomio usuario-desarrollador-entidades reguladoras, para que todos ganen. En el Plan Nacional de Vivienda y Desarrollo Urbano actual se tienen en cuenta (y se siguen sumando) programas conjuntos con los gobiernos estatales y municipales en cuanto a usos del suelo y sus reservas, lo que permitirá -entre otras acciones- la desaparición paulatina de la Corett (Comisión para la Regularización de la Tenencia de la Tierra), dependencia que se organizó, en su momento, para regularizar predios ejidales (cercanos a las manchas urbanas de las ciudades) causados por invasiones, así como su venta no regulada por ningún organismo, lo cual hizo que esos terrenos se adhirieran (en la práctica) sin una congruencia urbana a los planes de desarrollo estatales y municipales. En consecuencia, se anunció la creación del Instituto Nacional de Suelo Sustentable (Insus), el cual tendrá mayores facultades para apoyar a familias de bajos recursos para utilizar mejor el suelo.

uuAntes, un banco otorgaba un crédito puente o financiamiento al desarrollador por un proyecto o conjunto de casas distribuidas en un terreno, incluso aunque éste no tuviera conexión con la ciudad, debido a que no había restricción para su comercialización. En la actualidad, con base en esta nueva forma de hacer vivienda (o hacer ciudad), el proyecto deberá estar aun más sustentado, por lo que será más claro. De igual manera, en dicho plan de vivienda también se considera la creación de mecanismos para su financiamiento, con el objetivo de orientar y apoyar la política de la industria de la vivienda, al hacer una banca de desarrollo que promueva el acceso alternativo de financiamiento a los sectores económicos estratégicos y que complemente la tarea de la banca privada para ofrecer más crédito. En este sentido, también se anunció un instrumento financiero que contribuiría con el desarrollo de la vivienda, el cual consiste en una línea de crédito sindicada con recursos de la banca de desarrollo, de la Sociedad Hipotecaria Federal y de Nacional Financiera, con una línea de 8 años y un periodo de revolvencia de cinco, para dar apoyo a vivienda nueva ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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DESARROLLO

Planeación y prospectiva en México En nuestro país se han descentralizado las decisiones de la administración pública y ahora se está haciendo con las telecomunicaciones, la distribución de gas natural, la energía eléctrica y no debemos sorprendemos de que pronto se descentralice el agua. Para llevar a buen término estas acciones, se deben llevar a cabo mediante una cuidadosa planeación. Como marco de referencia de los estudios de planeación y prospectiva, me referiré brevemente a que en 1966 el CMIC organizó un seminario titulado “El ingeniero frente a la planeación del desarrollo”. Vivíamos en un mundo bipolar, encabezado por dos grandes potencias. En México parecía que habíamos encontrado nuestro modelo de desarrollo, creciendo a 6% por año. La planeación se aplicaba intensivamente, a tal grado que se acababa de crear en la Facultad de Ingeniería de la UNAM la maestría en Planeación. Para dicho seminario se logró conjuntar a un grupo de expertos de primerísima línea que abordaron diversos temas. Adolfo Oribe Alba habló de lo que vio en la Unión Soviética, China e India. Los 3 mil millones de seres que componían la humanidad vivían según diversos sistemas económicos. China se había aislado y estaba reeducando a su pueblo; dedicaba grandes recursos a su desarrollo militar y a la industria pesada para después orientarse a la producción de artículos de consumo, pero en el país no había hambre, a diferencia de India. Por su parte, Horacio Flores de la Peña analizó el “sistema centralista de planeación económica”, y describió la organización y planeación del desarrollo económico en un país socialista. Observaba que los dos grandes defectos de la centralización eran impedir el cumplimiento efectivo del plan, por la rigidez que introducía, y perder la posibilidad de prever el futuro por ocuparse de problemas nacidos de relaciones diarias. El primer paso en la preparación de un plan de largo alcance consiste en seleccionar la tasa de crecimiento, y después establecer la forma de controlar y dirigir la inversión pública y privada. Ángel Carrillo Flores presentó los conceptos económicos sociales mínimos para entender la planeación

regional; decía que la planeación integral comienza con proyectos individuales que se integran en programas sectoriales y regionales para conformar un plan completo de inversiones del sector público. Definió el proyecto como célula fundamental en todo programa de desarrollo económico, y afirmó que llevarlo a cabo significa introducir en la economía un elevado dinamismo con repercusiones en todo el sistema. Gerardo Cruickshank estableció como referencia el proyecto del valle del río Tennessee, cuya metodología se aplicó en México en la cuenca del Papaloapan en los cuarenta y produjo un crecimiento anual de 6% en el valor bruto de la producción regional. Dedicó una gran parte al estudio de la matriz insumo-producto, usada en esos tiempos, particularizando en la matriz de coeficientes técnicos. Daniel Díaz Díaz reflexionó sobre la planeación con dos observaciones: en ausencia de un plan integral nacional, la planeación sectorial debe establecer la coherencia de las acciones que se decidan en cada sector y, mediante coordinación horizontal, asegurar la máxima compatibilidad entre decisiones de los distintos sectores. Los esfuerzos realizados en materia de planeación nacional permitirían establecer, a corto plazo, el marco de referencia integral dentro del cual cada sector podría situar sus metas. La planeación es una técnica que facilita la toma de decisiones. Finalmente, Ifigenia Martínez de Navarrete comentó que la mayor parte de la opinión pública se había pronunciado por la necesidad de elaborar un plan nacional de desarrollo económico y social que contabilizara los recursos disponibles frente a las necesidades y jerarquizara unos y otras. La planeación no es una panacea del desarrollo, y requiere allegarse todos los elementos de juicio disponibles respecto a la realidad, y con la

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MELESIO GUTIÉRREZ PÉREZ Ingeniero civil con maestría en Planeación. Ha dirigido múltiples estudios y proyectos de los sectores público y privado sobre factibilidad y planeación. Miembro fundador de la Asociación Mexicana de Informática para la Ingeniería y de la Academia Mexicana de Auditoría Integral. Actualmente es presidente de DTP Consultores.

FOTO: CFE

Planeación y prospectiva en México

En comparación con la planeación, el enfoque de los estudios del futuro se diferencia en los siguientes puntos: • La planeación es a corto plazo, de cinco o seis años; los estudios del futuro son a 20, 50 o más de 100 años. • Apuesta por opciones de futuros alternativos auténticos en los que cada escenario es distinto de los demás. • Apuesta por múltiples interpretaciones de la realidad (por ejemplo, legitimando el papel del inconsciente). Es más participativo, en tanto que pretende incluir distintos grupos de interés en lugar de sólo a los grupos de poder. • Recurre conscientemente a diversas formas de conocimiento, por ejemplo, juegos o teatro. • Está muy centrado en la acción y preocupado por la creación del futuro, y no sólo por su predicción. • Es un movimiento social participativo.

Todos los proyectos requieren una planeación rigurosa.

participación de todos los grupos interesados permite actuar en forma más razonada y realista. Afirmó que una buena política económica que logre una asignación adecuada de los recursos entre consumo e inversión y ahorro, entre inversión pública y privada, entre consumo privado y colectivo, podría hacer innecesaria la planeación. Sin embargo, la planeación como sistema de participación política y de acción económica no sólo facilita la realización de las tareas, sino que, debido a la complejidad del sistema de economía mixta, es la única manera de realizar una buena política económica. Prospectiva Nadie previó la caída de la Unión Soviética. Los futurólogos más acertados, como Alvin Toffler, a finales de los sesenta, preveían una convergencia del socialismo y del capitalismo, la cual se está aplicando ahora en China, que junto con India encabezan el desarrollo de los países asiáticos. En nuestro país se han descentralizado las decisiones de la administración pública y ahora lo están haciendo las telecomunicaciones, la distribución de gas natural y la energía eléctrica, y no debemos sorprendemos de que pronto se descentralice el agua. Es tiempo de empezar a descentralizar el trabajo con base en la oficina virtual, lo cual reducirá presiones sobre el transporte y las vialidades y cambiará el modelo de ciudad. Planeación política y estudios del futuro La planeación pretende controlar y cerrar el futuro, mientras que los estudios del futuro pretenden abrirlo, avanzando desde el futuro único hasta los futuros alternativos. Hay cuatro enfoques clave para la prospectiva. El primero es predictivo, el segundo es interpretativo, el tercero es crítico y el cuarto es el aprendizaje mediante la acción participativa.

Desde la perspectiva de los planeadores, la prospectiva es sólo uno de los múltiples enfoques necesarios para crear un buen plan o analizar políticas, pero el encargado de formular políticas debe tener claras las declaraciones de políticas para el futuro, las cuales son guías de acción con las que deben investigar qué imágenes del futuro son posibles y cuáles pueden hacerse realidad. En este sentido, al vivir en una cultura de la inmediatez (Alonso Concheiro), el CICM ha creado una comisión especial para llevar a cabo la prospectiva de la ingeniería civil mexicana. Los seis pilares como marco conceptual para los estudios del futuro Como marco conceptual para comprender el futuro se encuentra, entre otros, el de los seis pilares. El primer pilar es la planeación del futuro cuyo método principal es el triángulo de futuros; el segundo es la anticipación del futuro, que consiste en el análisis de problemáticas emergentes; el tercero es la temporización, que se basa en el análisis de la micro, meso y macrohistoria; el cuarto es la profundización que se basa en el análisis causal estratificado (CAE, por sus siglas en inglés); el quinto es la creación de opciones basadas en la planeación de escenarios, y el sexto es la transformación del futuro que tiene como metodología la visión del futuro y la retrospectiva. Planeación En este primer pilar se planea el pasado, el presente y el futuro. Al planear, el tiempo nos queda más claro, de dónde venimos y a dónde vamos. El triángulo de futuros determina las visiones actuales mediante tres dimensiones. Estas herramientas son cruciales. En el ámbito macroglobal, aunque existen muchas imágenes del futuro, hay cinco prototipos: a) evolución y progreso más tecnología, y el hombre racional como centro del mundo; b) colapso: se tiene

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Planeación y prospectiva en México

Anticipación del futuro El segundo pilar del pensamiento futurológico tiene como método principal el análisis de problemáticas emergentes, y lo que pretende es identificar las regiones libres, en las que comienzan las innovaciones sociales. También trata de identificar las problemáticas antes de que se vuelvan rígidas y caras, y por supuesto trata de buscar nuevas posibilidades y oportunidades. Entre las problemáticas emergentes se incluyen elementos perturbadores, por ejemplo: ¿tendrán pronto los robots derechos legales?, ¿se incluirá la meditación en todos los planes de estudio de las escuelas?, ¿desarrollaremos farmacias en nuestros cuerpos?, ¿nos ayudarán los inodoros inteligentes a realizar un diagnóstico precoz de enfermedades?, ¿redefinirá el movimiento de las ciudades lentas un mundo disponible las 24 horas del día?, ¿nos ayudarán los robots con softwares inteligentes a crear personas, casas, comunidades y negocios más eficientes desde una perspectiva energética y sanitaria?, ¿comer carne será ilegal a largo plazo y se verá a corto plazo como un tipo de abuso infantil? Temporización Consiste en la búsqueda de modelos, fases y mecanismos de cambio a largo plazo. Para entender la configuración del tiempo hay una serie de patrones que se detallan a continuación: a) a) El futuro es lineal por etapas y con progreso por delante. Si trabajamos duro, haremos realidad el buen futuro. b) b) El futuro es cíclico y presenta altibajos. Aquellos que están en lo más alto algún día se encontrarán en lo más bajo, si no son capaces de adaptarse y ajustarse en la medida en que el mundo va cambiando. Su éxito se basa en el dominio de las condiciones de ayer. c) c) El futuro es una espiral con unas partes lineales basadas en el progreso, y otras son cíclicas. Con un liderazgo valiente y prospectivo se puede crear una espiral positiva. d) d) Los futuros suelen estar impulsados por una minoría creativa que desafía la noción de un futuro usado,

pues en lugar de imitar lo que hace todo el mundo, destaca por la innovación ya sea social, política, cultural, espiritual o tecnológica. e) e) La historia humana también presenta una serie de periodos bisagra en los que las acciones de unos pocos pueden influir de manera espectacular en los demás. Es en estos lapsos en los que las antiguas formas de comportamiento dejan de ser útiles. Hay tres posturas opuestas en cuanto a la naturaleza del cambio: a) no se trata de cambiar el mundo externo sino más bien de cambiar nuestra forma de ver el mundo; b) el cambio verdadero no es el cambio de conciencia, sino institucional, modificando las leyes, las normas y las regulaciones, y c) el verdadero cambio se deriva de las nuevas tecnologías, pues éstas cambian nuestra forma de hacer las cosas. Profundización Para profundizar en el futuro se utiliza el análisis causal estratificado (CLA, por sus siglas en inglés), que trata de desentrañar el futuro y profundizar en él. Este método tiene cuatro dimensiones; la primera es el futuro cotidiano, y aquí las soluciones de los problemas suelen orientarse a corto plazo. La segunda es más profunda y se centra en causas sociales, económicas y políticas de la problemática. La tercera es la cultura o visión del mundo, que se plantea si lo que pensamos es real o no, y la cuarta es el mito o la metáfora. El CLA pretende integrar estos cuatro grados de entendimiento. Este análisis nos pide que trascendamos los marcos convencionales de la problemática pero no privilegia ninguno en concreto; por ejemplo, con respecto a la crisis financiera mundial, uno puede interpretarla como una crisis hipotecaria o bancaria, o de una forma más amplia como la decadencia de Occidente y el surgimiento de Chindia y Asia, o como el final de la era industrial y la necesidad de una economía global respetuosa del medio ambiente.

FOTO: PEMEX

la idea de que el hombre ha alcanzado sus límites y todo apunta a un empeoramiento del futuro (desigual, fundamentalismo, tribalismo, desastres climáticos, holocausto nuclear); c) reparación: necesitamos tecnologías sociales para reparar el daño que nos hemos hecho; d) globalización: la tecnología y el libre movimiento global nos pueden hacer ricos a todos, los tradicionalismos y los dogmas son las barreras que nos impiden alcanzar un nuevo mundo; e) regreso al futuro: necesitamos volver a una época más sencilla, cuando la jerarquía era más clara y la tecnología, menos crucial. Junto a estas imágenes están los empujones del presente, como el envejecimiento de la población, el cambio climático, la penetración del internet móvil y la cantidad de mujeres que cursan estudios superiores.

Es necesaria una rigurosa metodología para aplicar la planeación.

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Planeación y prospectiva en México

Creación de opciones El quinto pilar se centra en los métodos que podemos usar para crear futuros alternativos. El más común es la planeación de escenarios; éstos son la herramienta por excelencia de los estudios del futuro, que se caracterizan por abrir el presente, moldear el margen de incertidumbre, reducir el riesgo, así como crear mentalidades organizativas más flexibles y hacer predicciones. Existen muchos métodos de escenarios. El primero es el de la variable múltiple que se deriva del triángulo de futuros y del análisis de problemáticas emergentes para crear una gama de escenarios o historias e imágenes del futuro. El segundo método de la doble variable identifica las dos incertidumbres principales y plantea opciones en función de ellas. El método de doble variable resulta excelente para desarrollar estrategias. No obstante, es crucial para debatir las variables esenciales; su punto débil es que no desarrolla ningún escenario atípico. El tercer método de escenarios considera el crecimiento constante, en el que se mejoran las condiciones actuales: más productos, más carreteras, más tecnología y una mayor población. El incremento del crecimiento se considera la solución a cualquier problema. El cuarto método es el colapso; este futuro se deriva de las fallas del crecimiento constante. Las contradicciones son demasiado grandes: entre la economía y la naturaleza, la económica especulativa y la real, la tecnología y la cultura, lo secular y lo posmoderno. El quinto método es el Estado estable: este futuro pretende atraer el crecimiento y encontrar un equilibrio en la economía con la naturaleza. Se trata de una sociedad equilibrada que supone un regreso tanto a la naturaleza como al pasado en el que predominan los valores humanos. Retrospectiva A continuación se puede realizar una retrospectiva de la visión. La retrospectiva funciona trasladando a los individuos al futuro deseado, o a cualquier escenario en particular como, por ejemplo, el peor de los casos. A continuación, decidimos preguntar, en el caso del futuro deseado: ¿qué ocurrió en los últimos 20 años para llegar a la situación actual?, ¿qué tendencias y eventos originaron el presente actual? Lo que hace la retrospectiva es rellenar el espacio que queda entre el hoy, el futuro y el pasado. Hacerlo así, provoca que el futuro resulte mucho más alcanzable. A continuación se pueden determinar las medidas necesarias para alcanzar el futuro deseado, lo que puede hacerse por medio de un plan, adoptando mediante aprendizaje activo, donde el proceso de experimentación empieza a crear el futuro deseado. Esto puede ser una estrategia de transición presupuestada o una reconversión de envergadura. La retrospectiva se puede utilizar para evitar el escenario del peor de los casos. Una vez desarrolladas las medidas que conducen el escenario del peor de los casos, se pueden determinar las estrategias para evitar ese escenario.

Proceso sintético El proceso de los seis pilares también puede reducirse a varias preguntas simples que se detallan a continuación, que constituyen un método en sí mismas, una forma de cuestionar el futuro. Pueden utilizarse para ayudar tanto a los individuos como a las organizaciones a emprender la transformación: • ¿Cuál es el historial de la cuestión? ¿Qué eventos y tendencias han creado el presente? • ¿Cuáles son sus pronósticos del futuro? De continuar las tendencias actuales, ¿cómo será el futuro? • ¿Cuáles son los supuestos ocultos del futuro pronosticado por usted? ¿Hay algo que se dé por sentado (en cuanto a género, naturaleza, tecnología o cultura)? • ¿Qué opciones habría al futuro pronosticado o temido por usted? De cambiar algunos de sus supuestos, ¿qué opciones surgirían? • ¿Cómo es su futuro deseado? • ¿Cómo ha llegado hasta aquí? ¿Qué medidas adoptó para comprender el presente? • ¿Existe algún discurso de apoyo o historia? De no ser así, establezca una metáfora o relato que puede ofrecer apoyo cognitivo y emotivo para comprender el futuro deseado. Para concluir, los estudios futurológicos (así como la investigación futurológica) además de tener que ver con pronosticar, interpretar y criticar el futuro, también se preocupan por crear no sólo la posibilidad, sino la realidad de mundos y futuros alternativos. Por medio de los métodos estructurados aparecen nuevas visiones y estrategias. El enfoque de los seis pilares proporciona un marco conceptual y metodológico para este viaje. Conclusión En este artículo espero haber transmitido mi experiencia y mis inquietudes por el estudio del futuro de la ingeniería, de la educación, de la Ciudad de México o del crecimiento del país. Ni siquiera sabemos cuál será el futuro de Pemex y de la Comisión Federal de Electricidad. Parece que se tiene un pensamiento fatalista que acepta cualquier futuro. Si el CICM se ocupa de estos estudios, volverá a tomar el liderazgo, bajará el promedio de edad de sus asociados y captará el interés de nuevas generaciones. Sólo haciendo cosas diferentes se pueden obtener resultados diferentes

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HIDRÁULICA

PTAR Atotonilco, camino a la sustentabilidad hídrica La terminación de la planta está programada para el primer semestre de 2015, pero se requerirán 10 meses más para estabilizar las bacterias que intervienen en el tratamiento biológico para que esté en posibilidades de realizar el tratamiento convencional. Los beneficios para el medio ambiente, las condiciones de salubridad y las actividades económicas en el Valle del Mezquital de esta planta serán enormes. La Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) Atotonilco, por sus dimensiones, su ingeniería y tecnología, es una obra emblemática para el país. Saneará cerca de 60% de las aguas residuales del Valle de México y dotará de agua tratada a distritos de riego del Valle del Mezquital, en Hidalgo. Se construye bajo la supervisión de la Coordinación General de Proyectos Especiales de Abastecimiento y Saneamiento de la Comisión Nacional del Agua (Conagua) y presenta un avance de 87 por ciento.

Antecedentes Al ser el Valle de México la región más poblada del país, tiene una elevada demanda de servicios, por lo que discutir el manejo del agua y las decisiones en la región a lo largo del tiempo con el objetivo de darle viabilidad al abasto, drenaje y saneamiento no ha sido una tarea fácil. Aunque no es un señalamiento nuevo, es importante recordar que la antigua Tenochtitlan se fundó sobre un islote, en medio de cinco grandes lagos, por lo que en

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RAFAEL BERNARDO CARMONA PAREDES Físico con doctorado en Ingeniería Mecánica. Gerente de Ingeniería en la Coordinación General de Proyectos Especiales de Abastecimiento y Saneamiento de la Conagua; está a cargo de la planeación, el diseño y la construcción de las obras de infraestructura para el reforzamiento del sistema de drenaje, saneamiento y abastecimiento de agua de la Zona Metropolitana del Valle de México.

La PTAR Atotonilco será una de las más grandes del mundo.

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PTAR Atotonilco, camino a la sustentabilidad hídrica

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temporadas de lluvias la ciudad se inundaba de forma recurrente, problema que se mantiene hasta nuestros días. Antes de la Conquista, se construyeron albarradones y calzadas para el control de las inundaciones; sin embargo, en la Colonia se estableció como prioridad el desalojo de las aguas de la cuenca mediante la construcción de la primera gran obra de drenaje, el Tajo de Nochistongo, que se puso en operación en 1789. A partir de ese momento las aguas pluviales se enviaron a Hidalgo, y posteriormente se incluyeron las residuales mediante nuevos canales y túneles que se construyeron para evitar las inundaciones en el valle. Situación actual A los caudales expulsados del valle por el Tajo de Nochistongo se sumaron las aguas residuales que llegan a Hidalgo a través del Túnel Emisor Poniente, del Gran Canal de Desagüe y del Túnel Emisor Central, que se utilizan, sin tratamiento, en los distritos de riego 003 Tula y 100 Alfajayucan para el riego agrícola de más de 90 mil hectáreas de cultivos, principalmente de maíz y alfalfa para forraje.

De cada 100 litros de aguas negras que ingresen, 99 de agua tratada se utilizarán en el riego.

con datos de 2012, el Estado de México trata 29.9% de sus aguas residuales, mientras que el Distrito Federal sólo 14%; estas tasas los ubican en los últimos lugares de tratamiento (24 y 29, respectivamente) en relación con el resto de los estados de la República. Por esto, la Conagua mantiene como prioridad la construcción y operación de la PTAR Atotonilco, ya que su capacidad instalada permitirá tratar casi 60% de las aguas que se generan en el Valle de México, lo que representa 80% del riego en el Valle del Mezquital.

uuPor sus dimensiones, la PTAR Atotonilco es una obra emblemática para el país. Saneará cerca de 60% de las aguas residuales del Valle de México y dotará de agua tratada a distritos de riego del Valle del Mezquital, en Hidalgo; en la actualidad presenta un avance de 87 por ciento.

Beneficios La operación de la PTAR Atotonilco posibilitará mejores condiciones de salud y ambientales para más de 700 mil habitantes de la región conocida como Valle del Mezquital, en Hidalgo. Además, permitirá cumplir con la Norma Oficial Mexicana 001, que regula la cantidad máxima de contaminantes para su descarga en cuerpos de agua, y dotará a los distritos que riegan con agua tratada de la calidad necesaria para una siembra agrícola sin restricciones. De cada 100 litros de aguas negras que ingresen a la planta, 99 se enviarán al riego ya como agua tratada, con lo que se perderá un porcentaje mínimo en los lodos. El funcionamiento de esta planta posibilitará realizar una diversificación de cultivos en la zona, debido a que actualmente el riego con agua residual se restringe a especies de tallo largo o forraje, y con el agua tratada podrían regarse productos con mayor plusvalía, como hortalizas. El agua tratada también permitirá conservar el acuífero con infiltración de agua de mayor calidad y, en general, mejorar las condiciones ambientales y sanitarias de la región. FOTO DEL AUTOR

Además del abasto de agua potable y drenaje, el tratamiento de las aguas residuales en el Valle de México representa un gran reto. En el país, la cobertura de tratamiento es de 47.5%, de acuerdo con el informe "Situación del subsector agua potable, alcantarillado y saneamiento 2013", publicado por la Conagua. Pero la situación es aun más grave en el Valle de México, ya que de acuerdo

El consorcio que construye la planta será responsable de su operación y mantenimiento por 20 años.

Características de la PTAR Atotonilco Esta planta se construye en un terreno de 158 hectáreas en el ejido Conejos en Atotonilco de Tula, Hidalgo, cerca del portal de salida del Túnel Emisor Central y donde desembocará el Túnel Emisor Oriente, actualmente

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en construcción; ambos túneles serán los principales componentes del drenaje profundo del Valle de México. La capacidad instalada de la planta Atotonilco será de 35 mil litros por segundo: en época de secas operará con el tren de procesos convencionales (TPC) para tratar 23 mil litros por segundo de aguas residuales, y en temporada de lluvias se adicionará el tren de procesos químicos (TPQ) de 12 mil litros por segundo; además, también en temporada de lluvias podrá funcionar con una sobrecarga de 20% durante periodos cortos, para llegar hasta 42 mil litros por segundo. Mediante el aprovechamiento del gas metano resultante del tratamiento de los lodos, la planta Atotonilco producirá hasta 62% de la electricidad que consume, lo que permitirá disminuir la dependencia de fuentes externas de energía y reducir las emisiones de diversos contaminantes a la atmósfera.

uuEl funcionamiento de esta planta posibilitará diversificar cultivos en la zona, debido a que actualmente el riego con agua residual se restringe a especies de tallo largo o forraje, y con el agua tratada podrían regarse productos con mayor plusvalía. También permitirá conservar el acuífero con infiltración de agua de mayor calidad y mejorar las condiciones ambientales y sanitarias de la región.

Aunque quedará terminada en 2015, requerirá otros 10 meses para estabilizar las bacterias que intervienen en el tratamiento biológico.

3 mil empleos directos en la etapa más intensa de trabajo y 150 durante 20 años de operación. La fecha de su terminación está programada para el primer semestre de 2015, pero es necesario mencionar que se requieren 10 meses para estabilizar las bacterias que intervienen en el tratamiento biológico para que esté en posibilidades de realizar el tratamiento convencional. El proyecto ha recibido diversos reconocimientos internacionales, por ser una asociación público-privada con un alto grado de innovación, visión para el desarrollo, posibilidad de repetición e impacto social.

Un consorcio empresarial construye esta infraestructura y tendrá bajo su responsabilidad la operación y el mantenimiento durante 20 años, mediante el esquema de diseño, construcción, operación y transferencia, con base en un contrato de prestación de servicios por 25 años. La construcción de esta planta requiere una inversión de 10,128 millones de pesos, y se han contratado hasta

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Conclusiones Por su capacidad instalada promedio, la PTAR Atotonilco actualmente se cataloga como la cuarta más grande del mundo, sólo superada por otras instaladas en Chicago, Boston y Detroit, Estados Unidos; sin embargo, es la de mayor tamaño que se construye en una sola etapa, ya que las otras han ido creciendo según las necesidades de tratamiento de dichas ciudades. La PTAR Atotonilco es, por mucho, la planta de tratamiento de aguas residuales más grande de México y de América Latina, pero el tamaño no es sólo lo que destaca en esta obra, sino los beneficios que representará para el medio ambiente, las condiciones de salubridad y las actividades económicas en el Valle del Mezquital, así como el incremento en el porcentaje de tratamiento de aguas en el Valle de México

En temporada de lluvias podrá funcionar con una sobrecarga de 20% durante cortos periodos.

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OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA

Infraestructura deportiva en Brasil En un lapso de dos años, Brasil será sede de dos justas deportivas internacionales: la Copa Mundial de Futbol, en 2014, y los Juegos Olímpicos, en 2016. Son varios los retos que enfrentará este país para ofrecer lo que muchos esperan sea un espectáculo más allá de lo deportivo, pues junto con las innovaciones técnicas y tecnológicas tendrá una oportunidad de mejorar y construir la infraestructura necesaria para los atletas y sus habitantes. Instalaciones deportivas Aunque más de la mitad de los sitios en donde tendrán lugar los Juegos Olímpicos de 2016 están listos, alrededor de 20 nuevas instalaciones se construyen desde cero. Entre ellas están las siguientes: • El Parque Olímpico, en donde se practicará gimnasia, futbol, ciclismo y otros deportes, con un costo de construcción estimado de 200 millones de dólares. • La Villa Olímpica, de 32 edificios con 12 pisos cada uno y una capacidad superior a las 17,000 camas, estimada en 450 millones de dólares. • La renovación del estadio Maracaná (donde se llevarán a cabo las ceremonias de apertura y cierre de los Juegos Olímpicos, así como partidos de futbol en 2014) tendrá un costo aproximado de 400 millones de dólares, y tuvo que ser completado para su uso en el Mundial de Futbol de 2014.

FOTO: ES.WIKIPEDIA.ORG

Los eventos deportivos internacionales pueden verse como una fiesta de presentación para los países que desean mostrar su estatus de gigantes económicos, como sucedió con los Juegos Olímpicos de Beijing en 2008 o de Barcelona en 1992. Sin duda Brasil pertenece a este selecto grupo: su rápido crecimiento a lo largo de las últimas décadas ha transformado al país en la sexta economía del mundo, a pesar de que el crecimiento se desaceleró en 2011. Pero los grandes acontecimientos deportivos no necesariamente generan beneficios en el corto plazo para los países anfitriones. El gobierno de Río de Janeiro, por ejemplo, calcula que las inversiones entre 2010 y 2016 alcanzarán los 50 mil millones de dólares en infraestructura, construcción, transporte, seguridad pública, educación y capacitación, entre otros rubros. Una gran parte de esas inversiones (41% de las obras) se producirá mediante asociaciones público-privadas.

Arena de Amazonia, Manaos.

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Infraestructura deportiva en Brasil

Con la mejora en las carreteras, las vías férreas y los puertos, Brasil mejorará su eficiencia y se convertirá en un blanco más atractivo para los negocios, y algunos de sus productos esenciales, como el hierro, la soja y el café, podrían beneficiarse debido a un incremento en la demanda externa. En relación con la infraestructura aeroportuaria, 10 de los 13 aeropuertos considerados prioritarios para la copa de futbol ya están en vías de concluirse. La entrega de 26 de los 31 proyectos comenzó en 2013. Para ampliar la infraestructura y mejorar la administración, el gobierno realizó una licitación para transferir el manejo de los aeropuertos de Campinas, São Paulo y Brasilia al sector privado. En lo referente a los puertos, las intervenciones ya comenzaron en las ciudades de Fortaleza, Recife, Natal y Salvador.

Para la Copa Mundial de Futbol en 2014, las obras en los estadios requirieron 3,400 millones de dólares y generaron unos 20,000 puestos de trabajo directo; a esto hay que añadir múltiples obras complementarias, que pueden ser agrupadas en obras de movilidad urbana, infraestructura aeroportuaria, seguridad, telecomunicaciones, energía, infraestructura turística, salud y promoción del país, que al final se transformarán en un legado para la sociedad brasileña. Infraestructura Para la copa de futbol, la inversión estimada en infraestructura se calcula en 15 mil millones de dólares, incluyendo 5 mil millones para mejoras en puertos marítimos, aeropuertos y carreteras. Entre los principales proyectos están la modernización y ampliación de las dos terminales del aeropuerto internacional de Río de Janeiro y la ampliación de autopistas. Del mismo modo, el puerto marino fue objeto de renovación para incluir una nueva área de 30,000 metros cuadrados para esparcimiento con bares, restaurantes, un anfiteatro, un espacio de usos múltiples y estacionamiento. Además, se piensa construir dos nuevas líneas de metro y proyectos de vivienda. Los sectores que se verán beneficiados con la organización de estas justas deportivas son los de la construcción y el eléctrico. Ambas industrias sacarán provecho sobre todo antes, mientras que los sectores vinculados al turismo recibirán la mayor parte de sus ganancias durante el desarrollo de ambas competencias. En términos generales, el impacto en el corto plazo seguramente será pequeño y es poco probable que tanto el Mundial de Futbol como los Juegos Olímpicos generen un crecimiento importante de la economía brasileña. Sin embargo, las inversiones en infraestructura serán un factor decisivo para el crecimiento económico de Brasil en el largo plazo.

uuPara la copa de futbol, la inversión estimada en infraestructura se calcula en 15 mil millones millones de dólares, incluyendo 5 mil millones para mejoras en puertos marítimos, aeropuertos y carreteras. Entre los principales proyectos están la modernización y ampliación de las dos terminales del aeropuerto internacional de Río de Janeiro y la ampliación de autopistas.

FOTO: ES.WIKIPEDIA.ORG

De forma adicional a estas obras, se realizaron importantes acciones de índole institucional, por ejemplo, la Ley General de la Copa, aprobada por el Congreso brasileño y sancionada por la presidenta, y la Matriz de Responsabilidad de Telecomunicaciones, aprobada por el Grupo Ejecutivo de la copa.

Arena Castelao, Fortaleza.

Financiamiento La financiación de todas las obras para el mundial futbolístico está garantizada con un crédito considerable del gobierno federal, en virtud de un “Plan de aceleración del crecimiento”. Este programa abarca las inversiones en tres áreas principales: infraestructura logística (carreteras, ferrocarriles, puertos y aeropuertos), energética (generación y distribución de electricidad, producción, exploración y transporte de petróleo, gas y biocombustibles) y servicios sociales y de infraestructura urbana (saneamiento, vivienda, metros y trenes urbanos). Aunque la ley prohíbe el tratamiento preferencial a las empresas brasileñas frente a las extranjeras en concursos para nuevos proyectos, cuando los competidores locales y extranjeros ofrecen condiciones equivalentes en términos de precio, calidad y tiempo de entrega, la ley garantiza la preferencia por los bienes producidos o suministrados por una empresa brasileña de capital nacional, producidos localmente. Las empresas extranjeras deben tener un representante local (comercial y jurídico) para participar en la contratación pública. Un estudio realizado por la Universidad de São Paulo estima que el desembolso de Brasil previo a la Copa del

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Infraestructura deportiva en Brasil

FOTO: ES.WIKIPEDIA.ORG

Mundo 2014 sería de aproximadamente 18 mil millones de dólares, de los cuales 14 mil millones provendrían de los contribuyentes. Además, para los Juegos Olímpicos se agregarían otros 15 mil millones de dólares, lo que da un gasto total de 33 mil millones de dólares para el mundial y los Juegos Olímpicos. La presidenta de Brasil anunció el compromiso de dedicar 66 mil millones de dólares a proyectos de infraestructura de largo plazo. El plan se encuadra en un lapso de 15 años, y no tiene relación con los preparativos para los dos grandes eventos deportivos. Este compromiso para mejorar la infraestructura proporciona un fuerte indicador de que Brasil está listo para invertir en la promoción de su crecimiento económico a futuro. Arena Pernambruco, Recife.

Proyecto "verde" La sustentabilidad es algo que destaca en la construcción de la infraestructura para el mundial. Será una justa “verde”; el reto está en utilizar materiales y equipamientos ambiental, económica y socialmente apropiados, así como tratar y destinar residuos líquidos y sólidos de forma correcta. Más que construir o modernizar los estadios, los requisitos de la FIFA piden que el país sede posea una eficiente red de transportes –lo que incluye aeropuertos, metro, sistemas ferroviarios, portuarios y de autobuses–, estructura hotelera adecuada y una excelente red de

telecomunicaciones, de hospitales, sistemas de seguridad y de energía. El encuentro de futbol debe seguir los llamados green goals, una lista de metas establecidas por la FIFA a partir de la Copa de Alemania en 2006. Brasil cuenta con 12 ciudades sedes en las que se espera que lleguen más de 3 millones de turistas nacionales y extranjeros durante el mes que dura la justa deportiva. Aunque el despliegue de las tecnologías se está enfocando ahí, la inversión en redes e infraestructura beneficiará a las empresas y sentará las bases para la

Infraestructura deportiva en Brasil

Seguridad Los estadios cuentan con decenas de cámaras para vigilar al público. En caso de detectar a un alborotador, el sistema captura imágenes de alta resolución que permitirá hacer un acercamiento que muestre la cara, sus características e incluso detalles de la ropa. Todo el sistema está conectado a una central de monitoreo que acompaña las acciones en tiempo real.

adopción de nuevos esquemas de monitoreo, seguridad y telecomunicaciones, entre otros aspectos. Estadios En la Arena Pernambuco predomina la multifuncionalidad y la sustentabilidad. Diseñada al comienzo como sede de los partidos de futbol de la Copa del Mundo 2014, el edificio está listo para recibir otro tipo de actos y contribuir al desarrollo de su entorno. El estadio se encuentra en un área con gran atractivo natural, de aproximadamente 27 hectáreas. Tiene una capacidad para 46,000 personas y está instalado en áreas de protección al medio ambiente. También se integra a la ciudad mediante un nuevo centro urbano que alberga zonas empresariales, educativas, residenciales y de entretenimiento, que contribuyen al desarrollo y la expansión de la región metropolitana de la ciudad de Recife. Varios dispositivos instalados en el estadio destacan su característica sustentable, como los mecanismos que favorecen una mejor utilización de la ventilación e iluminación natural, la reutilización del agua de lluvia, sistemas de calentamiento de agua y generación de electricidad mediante paneles solares instalados en el tejado, al igual que uso de materiales reciclables como una película de ETFE (un material con excelentes propiedades térmicas, químicas y eléctricas, utilizado por primera vez en un proyecto en América Latina), presente en todo el cierre lateral de la arena, entre otros. Otro estadio que sobresale por su tecnología es el ubicado en la ciudad de Manaos, con una capacidad para 42,374 espectadores y situado en el corazón de la selva amazónica. Tomando este contexto como fuente de inspiración para la renovación del estadio, el campo está envuelto por una estructura metálica que parece una cesta de paja, famoso producto en la región. Este estadio es un proyecto sustentable que dejará un importante legado a la región, en busca de preservar la diversidad de la selva amazónica. Por ejemplo, el agua de lluvia se colectará para su posterior uso en inodoros o para regar el terreno de juego, mientras que la abundante oferta de sol de la región será aprovechada para generar energía limpia y renovable.

Paneles y pantallas LED La iluminación exterior de los estadios creó tendencia desde su implantación en Alemania dentro del Allianz Arena, de Múnich. La sede en São Paulo, la Arena Corinthians que abrió la Copa del Mundo, tendrá la fachada LED más grande creada para un estadio, con 170 metros de largo por 20 metros de altura. En total, se compone de no menos de 34,000 LED y es capaz de mostrar videos, jugadas, información y anuncios incluso durante la ejecución de los partidos. En otro estadio, la Arena da Baixada, en Curitiba, existe un panel de 80 metros de ancho con un diseño arquitectónico que ofrece una iluminación alrededor de todo el recinto, lo que la convierte en una especie de caja de luz en el centro de la capital del estado de Paraná.

uuLa presidenta de Brasil anunció el compromiso de dedicar 66 mil millones de dólares a proyectos de infraestructura en el largo plazo. El plan se encuadra dentro de un lapso de 15 años, y no tiene relación con los preparativos para los dos grandes eventos deportivos. Este compromiso para mejorar la infraestructura proporciona un fuerte indicador de que Brasil está listo para desembolsar dinero para promover su crecimiento económico a futuro.

FOTO: ARCHDAILY.MX

El Estadio Maracaná, en Río de Janeiro, cuenta con cuatro pantallas de no menos de 98 metros cuadrados cada una. Además, esparcidos por todos los ambientes y estructuras, hay una gran cantidad de televisores donde se mostrará información sobre los partidos, mensajes publicitarios y avisos acerca de la justa. Con tantas pantallas y paneles, la pregunta obligada es: ¿de dónde va a provenir esa energía? Los ingenieros y proyectistas previeron que los estadios dispongan de sistemas de generación de energía, la mayoría proveniente de células fotovoltaicas

Estadio Maracaná, Río de Janeiro.

Elaborado por Helios con información de ecologiaverde.com, infraestructura.org.co, copa2014.gov.br y searchdatacenter.techtarget.com ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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AGENDA

Inventarse la vida siempre

2014

Julio 17 al 19 3er Simposio Internacional de Ingeniería de Pavimentos Sociedad de Ingenieros de Bolivia Lima, Perú http://www.sib.org.bo/

Julio 30 a agosto 2 XX Reunión Nacional de Ingeniería de Vías Terrestres. Conectividad, reto para el desarrollo de México Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A.C. Acapulco, México https://www.amivtac.org/

Octubre 1 al 3 13º Congreso Nacional e Internacional de Ingeniería Topográfica, Geodésica y Geomática Colegio de Ingenieros Topógrafos, A.C. Puerto Vallarta, México http://citac-mex.org.mx/congreso2014/ Octubre 8 al 10 IV Congreso Mexicano de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas Asociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas, A.C. Ciudad de México www.amitos.org amitos@amitos.org Vivir para contarla Gabriel García Márquez México, Diana, 2010 En este libro, que se juega entre la memoria y la novela, ya desde un principio se nos aclara que lo importante es cómo contar la vida. Recordar es un acto necesario para todos los seres humanos; es un acto por el cual uno se da identidad. Para un escritor la intensidad es mayor: recordar es vivir la verdadera vida. Esta es una novela de una vida y, a lo largo de sus páginas, el lector descubrirá ecos de personajes e historias que han poblado las novelas de García Márquez. Vida o recreación, uno se encontrará no con una explicación de sus libros, sino con la panorámica de una existencia dedicada a escribir para poder vivir, para poder caminar con la pasión de escribir. En esta obra se siguen los primeros pasos de García Márquez a través del mundo de la creación literaria, el trabajo incansable en el proceso de redacción y corrección de La hojarasca, los distintos escenarios de una juventud bohemia plagada de burdeles, bailes y hoteluchos de mala muerte en Barranquilla, Cartagena de Indias y Bogotá, todo aderezado con reflexiones sobre el oficio de escritor, en un entramado que avanza y retrocede en el tiempo con la seguridad que sólo pueden dar 50 años de manejar un oficio con maestría inigualable

Noviembre 5 al 9 Congreso Mundial de Estudiantes de Ingeniería Civil Foro Mundial de Universitarios, A.C. Cancún, México http://www.ingenieriacivil.foro-mundial.org/

Noviembre 12 al 15 XIX Congreso Nacional de Ingeniería Estructural Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, A.C. Puerto Vallarta, México http://www.smie.org.mx/ smie1@prodigy.net.mx

Noviembre 19 al 21 XXVII Reunión Nacional de Ingeniería Geotécnica. La nueva generación de geotecnistas Asociación Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A.C. Puerto Vallarta, México http://www.smig.org.mx smmsgerencia@prodigy.net.mx, administracion@smig.org.mx

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