Revista CICdeCh No. 161 Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua

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La ingeniería es una de las bases más importantes del desarrollo económico y mejoramiento social en nuestro país y por esto desde 1974 el primero de julio celebramos el Día del Ingeniero como una distinción a todo el gremio por sus aportaciones al progreso nacional. Quiero expresar un profundo reconocimiento al talento, creatividad, compromiso social y contribución profesional de todos los ingenieros que diariamente trabajan para la edificación del Chihuahua que todos queremos. Asimismo, es importante hacer del conocimiento de todos nuestros socios que durante el próximo mes de agosto se llevará a cabo en la ciudad de Chihuahua la XXII Reunión Nacional de Ingeniería en Vías Terrestres que organiza la Asociación Mexicana de Ingeniería en Vías Terrestres (AMIVTAC), uno de los eventos más importantes del gremio de la ingeniería civil a nivel nacional por lo que nos encontramos muy orgullosos y entusiasmados ya que se espera una gran participación de ingenieros provenientes de todo el país. Por último, agradezco al Ing. Rafael Chávez Trillo, Director General del Centro SCT de Chihuahua por habernos concedido la entrevista para esta edición.

I.C. Jorge Luis González Mendoza Presidente del XXXII Consejo Directivo del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C.

161 Año 26, Núm.

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l pasado viernes 06 de julio celebramos el Día del Ingeniero con un desayuno en el Club Campestre donde disfrutamos de un convivio con los miembros del Colegio y funcionarios públicos que nos acompañaron; asimismo aprovechamos para tomar la tradicional fotografía con todos los ingenieros presentes.


M.A.C. Jorge Luis González Mendoza Presidente

Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos Vicepresidente

I.C. Sandra Patricia Escobedo Sígala Secretaria General

M.I. Víctor Mireles Villegas

CONSEJO DIRECTIVO XXXII

Secretario General Suplente

M.A. Pedro Romero Solís Tesorero

I.C. José Antonio Montes Madrid Tesorero Suplente

I.C. Oscar Rafael Ruiz Medina

Secretario de Actualización Profesional

M.V. Marco Alejandro Leyva Valenzuela Secretario de Actualización y Certificación

I.C. Víctor Manuel Amador Ponce de León Secretario de Servicio Social

M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández

M.I. Martha Lorena Calderón Fernández Dr. Antonio Campa Rodríguez I.C. José Antonio Cervantes Gurrola M.I. América Martínez Soto M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández Dra. Cecilia Olague Caballero I.C. Martha Delia Orona Baylón I.C. Irve Ikoval Paredes Rueda M.A. Arturo Rocha Meza I.C. Raúl Sánchez Küchle

Secretario de Comunicación y Difusión

Misión de la Revista CICDECH

“Presentar un modelo de excelencia para proyectar la contribución del Ingeniero Civil en el desarrollo de la sociedad y promover la actualización técnica, desarrollo humano y ética profesional de los socios del Colegio”.

CICDECH, Año 26, Núm. 161, julio/agosto 2018, es una publicación bimensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C., Av. Politécnico Nacional No. 2706, Col. Quintas del Sol, C.P. 31250, Chihuahua, Chih., Tel: (614) 4300559 y 4300865, www.cicchihuahua.org. Editor responsable: Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04–2015072116021400-102, ISSN 2448-6361, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Certificado de Licitud de Título y Contenido con No. 16680, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Impresa por Carmona impresores, Blvd. Paseo del Sol #115, Jardines del Sol, 27014 Torreón, Coah. Distribuida por el Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C., Av. Politécnico Nacional No. 2706, Col. Quintas del Sol, C.P. 31250, Chihuahua, Chih. Este número se terminó de imprimir el 4 de julio del 2018 con un tiraje de 2,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua. Los contenidos podrán ser utilizados con fines académicos previa cita de la fuente sin excepción. Con base al acuerdo general del Instituto Nacional Electoral que emite las normas reglamentarias sobre la propaganda gubernamental que se refiere al Artículo 41, Base III Apartado C de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos para el proceso electoral 2018, esta edición terminó de imprimirse el día 11 de julio del 2018.

EDITORIAL

Consultoría, comunicación & rp Av. San Felipe No. 5 Chihuahua, Chih., México Tel. (614) 413.9779 www.roodcomunicacion.com

Edición bimensual Año 26, Núm. 161 julio/agosto 2018 Chihuahua, Chih.

Revista del Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua, Chih., A.C. Av. Politécnico Nacional No. 2706 Chihuahua, Chih. México Tels. (614) 4300559 y 4300865

Chihuahua, Chih., A los socios, favor de enviar sus colaboraciones a: ingenieros@cicchihuahua.org El contenido de los artículos es responsabilidad de los autores. www.cicchihuahua.org

I.C. Arturo Alejo Tepate M.V. Juan Aarón Arceo Mariñelarena I.S.T. Manuel Alejandro Arellano Ulloa Dr. José Francisco Armendáriz López M.A.C. Vanessa Baeza Olivas M.C. Ana Virginia Contreras García I.C. Erick Salvador Díaz Soto Dr. Marcos Eduardo González Trevizo I.C. Veira Soledad Valenzuela Acosta

Indexada en


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Tránsito vehicular para diseño de cargas M.V. Juan Aarón Arceo Mariñelarena

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¿Qué son los algoritmos y para qué sirven en la ingeniería civil? M. en C. Ana Virginia Contreras García

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Estrategias de ventilación natural Dr. José Francisco Armendáriz López y Dr. Marcos Eduardo González Trevizo

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Las cinco etapas básicas de la construcción M.A.C. e I.C. Vanessa Baeza Olivas

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Sistema Superpave y diseño Marshall de una mezcla de concreto asfáltico parte 1 M.I. Arturo Alejo Tepate

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Entrevista al Ing. Rafael Chávez Trillo Director General del Centro SCT de Chihuahua

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Actualización topográfica aplicada a vías terrestres I.S.T. Manuel Alejandro Arellano Ulloa

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Efectos en la fauna por la construcción de carreteras I.C. Veira Soledad Valenzuela Acosta

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“Seguridad y residuos sólidos en trabajos de conservación en carreteras” I.C. Erick Salvador Díaz Soto

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Fundamentos de la licitación pública I.C. Martha Delia Orona Baylón

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Frases célebres sobre inteligencia artificial I.C. y M.A. Arturo Rocha Meza

Tránsito vehicular para diseño de cargas

CONTENIDO

M.V. Juan Aarón Arceo Mariñelarena Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

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entro del gran número de factores que se consideran actualmente para el análisis estructural y diseño de pavimentos, el tránsito vehicular es uno de los más importantes. Su caracterización adecuada es fundamental para poder concebir estructuras de pavimento que sean capaces de ofrecer altos desempeños en términos de durabilidad. La importancia de ese factor es exponencialmente mayor en vías de alto y muy alto tránsito vehicular, como sucede en los ejes carreteros troncales del país, aunque no exclusivamente en donde un gran porcentaje de los vehículos son de carga y muy pesados. En México, el interés se centra en cinco tipos de vehículos de carga, cuya configuración y pesos legales se indican en la Figura 1. De acuerdo con la Norma Oficial Mexicana de Pesos y Dimensiones del 2008 los pesos máximos permitidos para los ejes sencillos duales, en tándem y en tridem son 11, 18 y 23.5 toneladas respectivamente. En la misma figura se presentan para fines de comparación los valores que se tenían anteriormente en la norma del año 1995 y los que se especifican en las carreteras interestatales de los Estados Unidos.

Figura 1. Peso y configuración de vehículos de carga. Año 26, Núm.161 / julio - agosto 2018


INGENIERÍA CIVIL Esos pesos máximos por eje mencionados son valores legales, en ningún caso se les podría considerar como valores de diseño. La autoridad correspondiente es la responsable de su cumplimiento. Para fines de diseño, rehabilitación, modernización, reconstrucción, preservación y operación de carreteras, se propone que la mejor caracterización del tránsito vehicular es en términos de lo que denomina espectros de carga de cada uno de los diferentes tipos de ejes. Para ello se utilizan estaciones móviles de pesaje dinámico, denominadas en el ámbito de trabajo como estaciones WIM, por sus siglas en inglés Weight In Motion y de las que se presentan unas imágenes en la Figura 2.

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Esas estaciones de pesaje están compuestas básicamente por sensores piezo-eléctricos de alta precisión, cableado y consola de registro. Se realiza una calibración inicial con un vehículo de carga de peso conocido que permite definir los factores de ajuste dinámicos. Con las tecnologías más recientes esas estaciones son muy fáciles de operar y registran en tiempo real la configuración y pesos de cada eje de los vehículos de carga circulando a velocidades de operación. Las estaciones registran de manera continua por un cierto número días y se pueden instalar con costos de operación relativamente bajos a lo largo y ancho de la red carretera y en distintas épocas del año. De hecho es una actividad que la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) realiza desde 1991 como parte de los programas de monitoreo de pesos y dimensiones en la Red Mexicana de Carreteras.

Referencias:

a) Cableado y sensores.

c) Consola de registro. Figura 2. Estaciones WIM.

b) Sensores piezoeléctricos.

d) Señalamiento.

Rico Rodríguez A., (1998), “Un enfoque personal del estado actual de la Mecánica de Suelos”, Decimocuarta Conferencia Nabor Carrillo, Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos. Rico A., Téllez R., Garnica P. (1998), “Pavimentos Flexibles. Problemática, Metodologías de diseño y tendencias”, Publicación Técnica No. 104, Instituto Mexicano del Transporte. Garnica P., Pérez N. (2001), “Influencia de las condiciones de compactación en la deformación permanente de suelos cohesivos compactados”, Publicación Técnica No. 165, Instituto Mexicano del Transporte. Garnica P., Pérez N., “Espectros de Carga y Daño para Diseño de Pavimentos”, Quinta Conferencia Magistral “Alfonso Rico Rodríguez”, Instituto Mexicano del Transporte.

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INGENIERÍA CIVIL

¿Qué son los algoritmos y para qué sirven en la ingeniería civil? M. en C. Ana Virginia Contreras García Profesora por horas Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

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os algoritmos no son más que una serie de pasos a seguir para desarrollar una tarea. Suena muy sencillo ¿cierto? y en efecto así es siempre que uno sea una persona metódica a la que le gusta que las cosas se hagan de manera ordenada, aunque desde mi punto de vista todos podemos generar distintos tipos de algoritmos. Para comprender un poco más por qué hablo de los algoritmos de esta forma revisaremos primeramente qué es un algoritmo y uno computacional desde un punto de vista “formal”, como una definición y en dónde los podemos encontrar de forma general, posteriormente se examinará que existen técnicas algorítmicas computacionales que permiten resolver problemas en la ingeniería civil. Un algoritmo es una secuencia de pasos ordenados para resolver un problema, estos pasos deben ser precisos, finitos y definidos, lo que significa que todos los pasos dentro del algoritmo deben ser suficientes y necesarios para resolver el problema de manera precisa; terminar en un tiempo finito y con instrucciones claras de modo tal que no existan posibilidades que no se hayan considerado y no se sepa que hacer. Ahora bien, un algoritmo computacional es aquél que se implementa y se ejecuta en una computadora, a fin de que los cálculos que se requieran se realicen rápidamente e incluso dependiendo de la aplicación se realicen en tiempo real. Y ¿cómo es que los algoritmos se relacionan con la ingeniería civil? Como es bien sabido la ingeniería civil requiere de la realización de muchos cálculos y de hecho algunos

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de ellos son recurrentes en la construcción de algunas edificaciones, de hecho el procedimiento para el diseño de una casa requiere de una serie de pasos precisos, definidos y finitos. Un ejemplo sería el siguiente: 1.- Definir el presupuesto del cliente. 2.- Medir el terreno donde se ubicará la casa. 3.- Definir las necesidades del cliente: número de recámaras, cuartos de baño, lugares de estacionamiento, entre otros. 4.- Definir plano arquitectónico. 5.- Revisar el plano con el cliente hasta que cumpla con sus necesidades: Si el plano no cumple, entonces realizar modificaciones y regresar al punto cinco. Si el plano ya cumple con las especificaciones pasar al punto seis. 6.- Realizar los proyectos de ingeniería como: mecánica de suelos, estructural, hidráulico, plano eléctrico, de gas, detalles y acabados. 7.- Definir el costo aproximado por m2 con acabados estándar (presupuesto base de la obra). 8.- Tramitar los permisos de construcción correspondientes. 9.- Comenzar la construcción. Como se puede observar, la descripción anterior corresponde a un algoritmo para construir una casa. El cual incluye una parte que se realiza de forma repetida hasta lograr algo “ideal” e incluso en el punto cinco requiere de una toma de decisión.


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Ahora bien, como ya dijimos, no es lo mismo un algoritmo a un algoritmo computacional, ya que el algoritmo sólo es un conjunto de pasos para realizar algo, mientras que el algoritmo computacional cumple también con los mismos pasos pero requieren de ciertos cálculos o procedimientos que necesitan ser realizados por una computadora. Por ejemplo, el cálculo del flujo máximo en la red hidráulica de una ciudad, el cual si se realiza inapropiadamente puede conducir a cuellos de botella donde el flujo del agua en ciertas zonas sea insuficiente o bien, puede ocasionar que en otros lugares no haya presión suficiente, esto debido a que se introdujo una tubería más grande que el flujo máximo. Adicionalmente, en ingeniería civil podemos hablar de algoritmos de simulación de tránsito vehicular, ellos contribuyen a prevenir situaciones de embotellamientos calculando los flujos máximos y capacidades de la vía; típicamente cuando se realizan simulaciones dada la topología que se planea para la vía permite implementar mejoras en la eficiencia de la vialidad a construir o bien, modificar apropiadamente la vialidad. Existen diferentes técnicas algorítmicas que permiten resolver diversos problemas dependiendo de su complejidad. La complejidad de un algoritmo se puede medir de dos formas diferentes: temporal y espacial. La complejidad espacial de un algoritmo consiste en la cantidad de memoria o espacio en la computadora que se requiere para manejar los datos que procesa y genera el algoritmo para el cálculo de la solución de nuestro problema. Por su parte, la complejidad temporal nos

dice la cantidad de pasos u operaciones que ejecuta el algoritmo en términos del número de datos de entrada para generar una solución al problema. En general, cuando se trata de complejidad nos referimos a la temporal y es fundamental conocerla, ya que sin importar en qué equipo de cómputo se ejecute el algoritmo el número de pasos no cambia para un cierto número de datos de entrada “n”; lo que sí cambia es el tiempo real de ejecución, ya que ese depende de la velocidad de procesamiento de la computadora. Como puede verse los algoritmos están presentes diariamente, sin embargo, no todos ellos son algoritmos computacionales y sus aplicaciones son muy diversas e incluso existen en áreas que uno no podría imaginar, como en el caso de la ingeniería civil.

Referencias: José Alberto García Gutiérrez, José María Cecilia Canales, Alejandro Mateo Hernández Díaz. “Análisis e implementación de algoritmos evolutivos para la optimización de simulaciones en ingeniería civil.” 2014, https://arxiv.org/pdf/1401.5054 Benjamín Pacheco Manzano, “Ejercicios dirigidos y problemas resueltos de Teoría General de Sistemas aplicada a la Ingeniería Civil”, 2012-04-20, http://132.248.52.100:8080/xmlui/handle/132.248.52.100/567


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DESARROLLO SUSTENTABLE

Estrategias de

ventilación natural

Dr. José Francisco Armendáriz López y Dr. Marcos Eduardo González Trevizo Universidad Autónoma de Baja California CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

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a ventilación natural puede auxiliar al confort térmico de las personas siempre y cuando la temperatura, humedad, movimiento y pureza del aire sean adecuadas. Numerosos estudios han demostrado que las personas prefieren a la ventilación natural por encima de los equipos de aire acondicionado. Ello se debe a que, si las instalaciones de aire acondicionado son deficientes, se causarán molestias en los usuarios por la desigual distribución del viento. Las personas expuestas directamente a una salida de los ductos tienden a sentir un ambiente frío, mientras que las más alejadas pueden llegar a percibir un ambiente de mayor calidez de lo deseado.

A nivel internacional, la climatización artificial es responsable de al menos el 50 % del consumo total de energía de un edificio. Un estudio demostró que, en las regiones calurosas de México, la ventilación natural tiene el potencial de lograr que las personas se sientan en condiciones de confort térmico durante al menos el 90 % del tiempo de la época de verano. La ventilación natural es capaz de proporcionar espacios confortables incluso en edificios de cientos de metros de altura. De hecho, se ha comprobado que el área utilizable de un “edificio super alto” no supera los 580 metros y si consideramos que por cada 1 000 metros de altura, la temperatura baja 10°C; entonces, es evidente que la ventilación natural es clave para reducir los costos de climatización en esta clase de edificios en climas cálidos. No obstante, más que a criterios económicos, la falta de uso de la ventilación natural en edificios se debe al desconocimiento de estrategias de diseño pertinentes (nueve de los diez edificios más altos del mundo están totalmente sellados). Favorecer la circulación del aire al interior de los edificios es complejo porque su dirección cambia constantemente y porque los flujos suelen ser turbulentos. Es fundamental que la traza de una ciudad responda a las corrientes de aire que prevalecen en las diferentes épocas del año. Es decir, el viento deberá incidir a 45 grados con relación a las fachadas durante la época calurosa. Al planear la traza urbana de esta manera, los flujos tendrán menos obstáculos y mantendrán una buena velocidad. Año 26, Núm. 161 / julio- agosto 2018

Figura 1. Ventilación oblicua. Fuente: Benson, Milne, Liggett, LEED AP & UCLA Energy Design Tools Group. Si las corrientes de viento alcanzan al menos 0.1 m/s al ingresar a los espacios habitados, se podrá hacer uso de la denominada “ventilación cruzada”. Para que se optimice la ventilación cruzada, es necesario que el flujo de aire pase por las habitaciones con la menor cantidad de obstrucciones posibles. Igualmente, la circulación de aire interior será mayor si: (1) la abertura de entrada es menor que la de la salida; (2) la abertura de salida se encuentra en una parte elevada; (3) las dimensiones de los muros a barlovento son grandes; (4) las habitaciones no son muy profundas y; (5) la entrada y salida del viento se encuentran en muros opuestos.

Figura 2. Esquemas de ventilación cruzada, vista en planta (izquierda) y ventilación por convección (derecha). Fuente: Benson, Milne, Liggett, LEED AP & UCLA Energy Design Tools Group.


09 Ciertamente la topografía es un factor que afecta la rapidez del viento; por lo tanto, si el aire tiene escaza velocidad al chocar con un edificio se puede recurrir a la denominada “ventilación forzada”. Esto es, tener aberturas en las partes más elevadas para que salga el aire caliente (el aire caliente tiende a subir por ser más ligero) y que el vacío dejado por el aire caliente sea llenado por aire más fresco (aire más pesado). A la ventilación forzada también se le conoce como “efecto stack” y puede potencializarse si: (1) se propicia el efecto invernadero con ayuda de vidrio, materiales metálicos o se pintan los muros y techos con colores oscuros. Para incrementar aún más las tazas de flujo se pueden (2) generar áreas sombreadas o ajardinadas próximas a las ventanas por las que ingresará el aire que entra en las partes bajas.

Figura 3. Ventilación cruzada y humidificación. Fuente: Benson, Milne, Liggett, LEED AP & UCLA Energy Design Tools Group. Los programas informáticos “CFD” (Dinámica de Fluidos Computacional por sus siglas en inglés) han logrado avances significativos para predecir el comportamiento de la ventilación bajo distintos modelos de turbulencia; aunque aún tienen un margen considerable de mejora. Entre los software más populares y confiables de CFD actualmente se encuentran OpenFOAM®, SIMSCALE®, Gerris®, ANSYS Fluent® y Design Builder®.

Referencias Aflaki, A. et al. (2015) A review on natural ventilation applications through building facade components and ventilation openings in tropical climates. Energy and Buildings, 101, 153-162. Carrilho da Graça, G. y Linden, P. (2016) Ten questions about natural ventilation of nondomestic buildings. Building and Environment, 107, 263-273. Chu, C.-R. et al. (2015) Wind-Driven Natural Ventilation for Buildings with Two Openings on the Same External Wall. Energy and Buildings, 108, 365–372. Gil-Baez, M. et al. (2017) Natural Ventilation Systems in 21st-century for near Zero Energy School Buildings. Energy, 137, 1186-1200. Nomura, M. y Hiyama, K. (2017) A review: Natural ventilation performance of office buildings in Japan. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 74, 746–754. Omrani, S. et al. (2017) Natural ventilation in multi-storey buildings: Design process and review of evaluation tools. Building and Environment, 116, 182-194. Omrani, S. et al. (2017) On the effect of provision of balconies on natural ventilation and thermal comfort in high-rise residential buildings. Building and Environment, 123, 504516. Oropeza-Perez, I. (2015) Assessment of natural ventilation within buildings located on hot temperate and mild-temperate regions. Energy Procedia, 78, 1513 – 1518. Stavridou, A. D. (2015) Breathing architecture: Conceptual architectural design based on the investigation into the natural ventilation of buildings. Frontiers of Architectural Research, 4, 127-145.

Otra alternativa de análisis son los túneles de viento; sin embargo, la fabricación de un túnel de viento confiable demanda de inversiones económicas importantes. En general, las universidades que cuentan con túneles de viento sofisticados alcanzan un prestigio considerable, puesto que un túnel de viento demanda altos niveles de precisión. En nuestros días, los diferentes códigos de edificación sustentable comienzan a hacer comunes las construcciones que favorecen la climatización a través de la ventilación natural. Incluso en ciudades altamente contaminadas se han creado estrategias exitosas para purificar el aire que ingresa a los edificios. Es una realidad que la ventilación natural puede jugar un papel importante para disminuir los costos de mantenimiento para la climatización de las construcciones. Finalmente, debe destacarse que las diferentes alternativas para favorecer o crear corrientes de aire dentro de las habitaciones son estrategias que pueden ayudar a mejorar la belleza de los edificios.

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Juntitos por siempre.


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INGENIERÍA CIVIL

Las cinco etapas básicas de la construcción M.A.C. e I.C. Vanessa Baeza Olivas Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

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n ocasiones se tiene la oportunidad de participar en todas las etapas de un proyecto determinado desde su origen. Otras veces, cuando los trabajos están ya iniciados. De cualquier forma, el trabajo es arduo y requiere entera dedicación y responsabilidad profesional. Por lo cual es importante separar la ejecución de un proyecto en diversas fases (IMSS, 1996) y que de esta forma no se inicie con problemas en la obra ya que luego será difícil desprenderse de éstos, incluso puede convertirse en un verdadero lastre que nos seguirá hasta después de concluir el proyecto. Primera etapa: actividades previas al inicio de la obra Se visita el sitio de los trabajos y se establece la residencia de obra (LOPSRM, 2016); posteriormente se prepara la estrategia en todos sus aspectos: lectura de cada uno de los estudios inherentes al proyecto de impacto vial, impacto ambiental, topografía, mecánica de suelos, análisis de agua, entre otros según el caso, así mismo, accesos, bancos de material, bodegas, vigilancia, tiraderos de desperdicio y escombros; después se preparan los formatos a utilizar, se realizan las notificaciones y su seguimiento a las autoridades locales externas o internas; autorizaciones, se prepara la información técnica, proporcionamientos, redacción de actas, acomodo y relación de planos, directorios, se estudia a detalle el proyecto ejecutivo de manera integral relacionando faltantes, incongruencias, inconsistencias o falta de información, en este caso se da seguimiento oportuno para obtener la información necesaria que dé claridad al proyecto e incluso que dé certeza jurídica al contrato ya que todo lo no expuesto puede traer consigo repercusiones que modifican costos y tiempos, entre otras cosas.

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Hay que prepararse con tiempo suficiente, la planeación, organización, dirección y control son fundamentales. Segunda etapa: actividades al inicio de la obra Apertura de la bitácora de obra tradicional (impresa) o por medios remotos, se preparan diarios, reportes iniciales, se verifica, rectifica o ratifica la topografía del lugar, se comprueba que se cuente con la plantilla técnica requerida, se revisa el trazo y nivelación de edificios y obras exteriores, obras provisionales, inventarios en casos de inmuebles existentes, controles de obra, recopilación de evidencia fotográfica y de vídeo del sitio general y particular, se hace un levantamiento de actas de entrega del sitio de los trabajos, actas de seguridad e higiene, se verifica que se tengan en el sitio los materiales, mano de obra, herramienta y equipo necesarios para los trabajos. Se revisan y reportan incidencias, acciones preventivas, correctivas y medidas de solución en su caso, así como que se cuente desde el inicio con lo pactado en el contrato y corresponda a cabalidad. La actividad legal al inicio y hasta el final de una obra es esencial. Se debe poner orden, esmero y cuidado personal y profesional en cada detalle de las responsabilidades y derechos contraídos en un contrato. Hay que administrar con eficiencia y eficacia. Nuestras obligaciones son los derechos de los demás y viceversa (RLOPSRM, 2010). Tercera etapa: actividades durante la obra Propiamente dicho inicia el control de las actividades físicas reales comparándose constantemente contra lo que se planeó y programó previamente. Se revisan avances programados y reales, físicos y financieros y se toman decisiones en caso de cualquier desviación. Para esto, se requiere llevar controles de cada uno de los trabajos realizados, en proceso y los que están por ejecutarse. La verificación de la calidad de los materiales a suministrar, suministrados y colocados en la calidad requerida en el proyecto. El programa de obra requiere estar al día y la coordinación es por demás importante. La administración y supervisión del proceso constructivo es altamente demandante, requiere del trabajo diario, comprometido y coordinado. No debe posponerse un solo día, al hacerlo se pierde el control, luego la dirección y por último el mando. Los problemas técnicos se convierten en pretexto cotidiano, son síntoma inequívoco de la falta de capacidad para ejercer el derecho a la autoridad conferida. El programa de obra es la mejor herramienta para la dirección, control y buenos resultados del proyecto.


Cuarta etapa: actividades previas al término de la obra Verificar que se cuente con todos los servicios definitivos (energía eléctrica, agua potable, combustible, drenaje, teléfonos, entre otros) previo al término de la obra; así como la totalidad de los suministros requeridos. Se verifican las pruebas y puesta en marcha de instalaciones y equipos previos a la recepción al contratista o proveedor, asentando el correcto y oportuno funcionamiento en la bitácora; además se realizan las acciones previas correspondientes para la recepción de la obra y su entrega al área operativa. Prever la conclusión de una obra es fundamental. Al indicar “terminar” nuestra obra nos referimos a que efectivamente el trabajo físico e intelectual ha culminado en un producto o servicio bien hecho conforme al proyecto ejecutivo y que puede ser utilizado en cualquier momento, puesto que se han realizado las pruebas necesarias de funcionamiento contando con la evidencia necesaria. El residente de obra no debe adquirir vicios, la confianza está en juego. No se debe afirmar que una obra está concluida en su totalidad cuando existe evidencia de faltantes, detalles, pruebas de funcionamiento y bastante personal de obra trabajando cotidianamente. Debe dedicarse al trabajo diario previo al inicio de obra, es la clave del éxito, si se atrasa en su trabajo se vuelve copartícipe de la falta del buen resultado. Cabe mencionar que muchas de las veces los mandos superiores y en casos específicos establecen las condiciones para mentir en los avances reales generalmente para ocultar su propia ineficacia y lamentablemente estas acciones permean a la plantilla técnica de obra llevando al traste todo esfuerzo con la inevitable pérdida de control, dirección, confianza y hasta porque no decirlo de dignidad profesional. Quinta etapa: actividades al término de la obra Se entrega por escrito la obra construida al área operativa. Se procede a efectuar el finiquito de obra del contrato y se evalúan los resultados en cuanto a calidad, tiempo y costo programados para posteriores aclaraciones o base de datos para otras construcciones similares. Requiere del cierre de la bitácora oficial de obra. Es necesario contar con los planos actualizados, actas de entrega y fianzas. El finiquito de los trabajos contratados se refiere al cierre administrativo a detalle y con evidencia documental de las condiciones en que se terminaron los trabajos. Se reflejan

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los adeudos de cada una de las partes y fechas de pago o devolución, sanciones (de ser el caso) cumplimientos del producto de obra solicitado en buen estado, en la calidad requerida y que funcionen correctamente además de la capacitación al personal operativo acerca de los equipos de instalación permanente. Se firma de conformidad si se está de acuerdo con las condiciones y estados financieros y solo se deja en vigor la fianza por defectos, vicios ocultos o cualquier otra responsabilidad que incurra el constructor con una vigencia generalmente de un año a partir de la fecha de recepción de los trabajos. La obra no termina sólo en su aspecto físico, lo legal y administrativo es parte importante del cierre en cuanto a derechos y obligaciones del contrato contraído. Sí cerramos el círculo cumpliendo a cabalidad las cinco etapas seguramente no tendremos ningún problema en un futuro tanto con el contratista, el cliente o un órgano auditor. Así mismo este trabajo será nuestra tarjeta de presentación para futuras encomiendas y estaremos tranquilos por haber concluido de forma eficiente y eficaz. Por último, es recomendable para una institución o empresa con responsabilidad que en esta misma etapa se elabore un expediente completo o en su caso los denominados libros blancos que integren la secuencia histórica del proyecto desde su concepción hasta su entrega al área operativa y puesta en marcha de ser posible tanto para la rendición de cuentas como para la retroalimentación e implementación de acciones de mejora a los procesos internos, considerando el marco normativo aplicable a la fecha vigente, los costos y tiempos parciales y finales, modificaciones al contrato primigenio, fotografía y vídeo, actas, planos actualizados, entre otros y su debida digitalización. En esto se integran las cinco etapas básicas de la construcción, así mismo sus resultados y beneficios alcanzados.

Referencias: IMSS, 1996. Manual del Residente de Obras. 38p. RLOPSRM, 2010. Reglamento de la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas. Artículos 112 y 113. 38p. LOPSRM, 2016. Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas. Artículo 53. 36p.


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INGENIERÍA CIVIL

M.I. Arturo Alejo Tepate Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

Sistema Superpave & el diseño Marshall

de una mezcla de concreto asfáltico parte1

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n esta primera parte se tratará el comportamiento y características de cada uno de los elementos estructurales que conforman el concreto asfáltico.

Comportamiento del cemento asfáltico El comportamiento del cemento asfáltico depende de la “temperatura y del tiempo de aplicación de la carga”. Para la misma carga y el mismo asfalto, diferentes tiempos de aplicación de la carga y de las temperaturas implicarán propiedades diferentes (Figura 1). Por ello, los ensayos sobre los cementos asfálticos especifican también la velocidad de carga. Como el comportamiento del cemento asfáltico es dependiente de la temperatura y de la duración del tiempo de aplicación de la carga, estos factores pueden intercambiarse; es decir, una baja velocidad de carga puede simularse con temperaturas elevadas y una alta velocidad de carga puede simularse con bajas temperaturas. Otra característica del cemento asfáltico es que tiene comportamiento visco-elástico cuando está a temperaturas de entre 0º y 52º C; a altas temperaturas actúa como un flujo viscoso (por ejemplo, a temperatura mayor a 100º C muestra la consistencia de un lubricante utilizado como aceite para motor); a temperatura por debajo a 0º C se comporta casi como un sólido elástico y cuando está cargado se estira o se comprime adoptando diferentes formas, pero cuando se descarga retoma su forma original. A temperatura intermedia, que es la condición prevista en la que trabajará, el cemento asfáltico tiene características de ambos estados, fluido viscoso y sólido elástico.

Figura 1. Tiempos de aplicación y temperatura. Comportamiento del agregado mineral El agregado mineral provee a un esqueleto pétreo para resistir las repetidas aplicaciones de carga. Los agregados de textura rugosa, de buena cubicidad (Figura 3) dan más resistencia que los redondeados y de textura lisa (Figura 2). Aunque una partícula de agregado redondeado podría poseer la misma resistencia interna de una pieza angular; las partículas angulares tienden a cerrarse más apretadamente, dando como resultado una fuerte masa de material; en cambio las partículas redondeadas, en vez de trabarse tienden a deslizarse una sobre otra (Figura 4) y por consiguiente es una masa de material débil.

Figura 2. Agregado redondeado.

Año 26, Núm. 161 / julio- agosto 2018

Figura 3. Agregado cúbico o angulares.


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Figura 4. agregados pétreos con diferentes ángulos de fricción interna. Cuando una masa de agregados es cargada puede generarse dentro de la masa un plano por el que las partículas sean deslizadas unas respecto de las otras, lo cual resulta en una deformación permanente de la masa. Es en este plano donde las “tensiones de corte” exceden a la “resistencia al corte” (Figura 1.1).

Figura 1.1 Comportamiento del agregado al corte con la carga.

Sin embargo, una masa de agregados tiene una relativamente baja cohesión. Así, la resistencia al corte principalmente depende de la oposición al movimiento que ofrecen los agregados. Además cuando es cargada, la masa de agregados tiende a ser más fuerte porque la tensión resultante tiende a unir a los agregados más estrechamente entre sí; o sea aumenta la resistencia al corte. El ángulo de fricción interna indica la capacidad del agregado para entrelazarse y así crear una masa de agregados resistentes, lo anterior se logra en la práctica utilizando agregados 100 % triturados producto de roca sana y no de canto rodado de río, los cuales originan triturados parciales. Finalmente para entender mejor las propiedades de corte del agregado, hay que definir el concepto de dilatancia: “Al someter a una masa de agregados a tensiones de corte, las partículas deben fracturarse o arrastrase unas sobre otras para que se produzca un desplazamiento” (Figura 6). Este fenómeno resulta ser una expansión o incremento del volumen de la masa de agregados. Materiales resistentes (trituración total) con una mayor densificación y un alto ángulo de fricción (Ø) tienden a dilatarse más que los materiales más débiles (triturados parciales). Para asegurar que una mezcla de materiales tengan mayor “fricción interna y dilatancia” debe de cumplir con la Norma MMP-4-04-013/09: “Partículas trituradas de materiales pétreos” y la Norma: MMP-4-04-005/08: Partículas alargadas y lajeadas de materiales pétreos.

Ingenierilmente, se puede explicar el comportamiento al corte del agregado mineral utilizando la teoría MOHR-COULOMB. De esta teoría se puede decir “que la resistencia al corte de una mezcla de agregados depende de la unión de las partículas del agregado (C), la tensión normal (σ) a que están sometidos los agregados y la fricción interna (Ø) de los agregados“, tal como se describe en la Figura 5. Esta teoría se puede representar con la siguiente ecuación: s=σ tang ϕ donde: σ = al esfuerzo normal Ø = ángulo de fricción interna C = cohesión

Figura 6. Fenómeno de “Dilatancia”. Referencias: T.W. Kennedy, G.A. Huber, E.T. Harrigan, R.J. Cominsky, C.S. Hughes, H.L. Von Quintus y J.S. Moulthrop, “Superior Performing Aphalts Pavements (Superpave): The Product of the SHRP Asphalt Research Program”, SHRP-A-410,1994 Publicación No. FHWA-SA-95-003 de U.S. Department of Transportación Federal Highway

Figura 5. Teoría MORH-COULOMB.

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ENTREVISTA

Ing. Rafael Chávez Trillo

Director General del Centro SCT de Chihuahua

C

hihuahua será sede de la XXII Reunión Nacional de Ingeniería de Vías Terrestres que se llevará a cabo del 22 al 25 de agosto en el Centro de Convenciones y Exposiciones de la ciudad. Este es el evento más importante que organiza la Asociación Mexicana de Ingeniería en Vías Terrestres (AMIVTAC) para reunir a profesionistas de los sectores público y privado interesados en la infraestructura vial, así como a docentes, investigadores y estudiantes de ingeniería civil y carreras afines; en esta edición el Ing. Rafael Chávez Trillo, Director General del Centro SCT de Chihuahua concedió una entrevista a la revista CICDECH en la que habló acerca del tema y el programa de la reunión.

“Haber logrado que Chihuahua sea sede de la Reunión Nacional ha sido una labor imparable del equipo local de la AMIVTAC; esto empezó como una inquietud por levantar la mano ya que no ha habido una Reunión Nacional en el noroeste del país, la más cercana al norte fue en Nuevo León y el resto se han realizado en el centro y sur de México. Afortunadamente gracias a los atractivos naturales de nuestro estado y que Chihuahua es conocido como la cuna de las vías terrestres por la maestría que se ofrece en la Universidad Autónoma de Chihuahua el Comité Nacional de la AMIVTAC determinó que la reunión sería aquí”. Este año el tema de la XXII Reunión Nacional de Ingeniería en Vías Terrestres será: “Seguridad de Infraestructura Estratégica“.

“La infraestructura estratégica son todas aquellas carreteras, puentes, puertos, aeropuertos y vías férreas que utilizamos diariamente para el transporte de carga y pasajeros, este año el tema de la Reunión Nacional se centrará en determinar cómo debemos de actuar cuando se presenta un determinado fenómeno social o desastre natural que afecta la seguridad de la infraestructura, llámese fenómeno social al vandalismo, la toma de instalaciones, terrorismo o cualquier accidente que ocasione una problemática en la infraestructura; y desastres naturales como inundaciones, sismos, huracanes, entre otros. La infraestructura es un tema muy importante para el desarrollo económico de México y la comunicación de una región puede depender en su totalidad del buen funcionamiento de una carretera, puerto, vía férrea, entre otros”. El Ing. Rafael Chávez Trillo agregó que generalmente se cuida el diseño de las carreteras y que éstas cumplan con sus especificaciones como los señalamientos para la seguridad de Año 26, Núm.161/ julio- agosto 2018


17 los usuarios, puentes, estructuras, cálculos, estudios hidrológicos, sin embargo a pesar de que todo se encuentre en perfecto estado muchas veces no se sabe como actuar en caso de un accidente o desastre natural que afecte los tramos y qué tanto un problema en la infraestructura puede llegar a afectar los traslados de pasajeros y mercancías, así como el aspecto económico de toda una región.

“En esta reunión el principal objetivo es el de difundir e intercambiar los conocimientos, las novedades tecnológicas y técnicas innovadoras que se puedan mejorar respecto a todo lo que es la ingeniería en vías terrestres”. Respecto al programa del evento el Ing. Chávez Trillo comentó: “Contaremos con la participación de diversos expositores especialistas en el tema de Seguridad de Infraestructura Estratégica de talla internacional procedentes de Italia, del Departamento de Transporte de California, Nuevo México y Texas, así como especialistas de todo México, lo cual nos permitirá conocer más sobre los estudios y avances en el tema en otras ciudades. Esperamos a más de 3 500 asistentes provenientes de toda la república, participarán más de cien empresas de todo el país y esperamos contar con una importante participación de empresas locales para que se promocionen con gente de otros estados. Chihuahua es un estado con frontera y gracias a nuestra cercanía con Estados Unidos tenemos la facilidad de traer la tecnología que hay del otro lado, así como la del interior de México y creo que esta mezcla nos generará una gran oportunidad para esta reunión”.

por diferentes razones no se han podido titular, así que se abrió un esquema hasta el momento único para que a través de un mecanismo en línea tengan la oportunidad de obtener su título en la reunión y cuando platicamos esto en una exposición que tuvimos en Tabasco el comité de la mesa directiva nacional se emocionó mucho”. Asimismo el Ing. Chávez Trillo aprovechó para agradecer la colaboración del Municipio de Chihuahua, Universidad Autónoma de Chihuahua, Expo Chihuahua, Buró de Convenciones y la Iniciativa Privada por todo el apoyo que han brindado al comité local de la AMIVTAC en la gestión y preparación de la Reunión Nacional. Para finalizar el ingeniero comentó: “Además de las ponencias y todo el programa de la reunión vamos a ofrecer un esquema de convivencia para el gremio, se realizará un programa especial de acompañantes para las esposas e hijos de todos los ingenieros para que puedan conocer algunas partes de la ciudad y el estado de Chihuahua, asimismo estamos preparando una noche de rodeo para 2 500 personas aproximadamente en la que podrán conocer las actividades típicas de los vaqueros, la comida de la zona y algunas otras actividades. Todo esto nos va a servir para promocionar el turismo en Chihuahua; realmente estamos muy contentos porque en México son pocas las oportunidades como ésta y poder traer una Reunión Nacional con gente que tiene una gran experiencia nos puede aportar mucho en cuanto al conocimiento y la capacitación en materia de las vías terrestres”.

Estados Unidos cuenta con diferentes organizaciones que se encargan de la seguridad de la infraestructura estratégica y México no debería de ser la excepción, comentó el Ing. Chávez Trillo.

“Otro de los puntos más importantes de esta reunión será la Maestría en Vías Terrestres de la UACH, aproximadamente el 85 % de los ingenieros que trabajan en la Secretaría de Comunicaciones y Transportes son egresados de esta maestría. La Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chihuahua nos apoyó mucho con el desarrollo de un programa especial para la titulación de todos los ingenieros que egresaron hace más de dos años y

M.D.U. Luis Carlos Máynez Hernández, Ing. Rafael Chávez Trillo y el Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos.

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A

ctualmente existen diferentes métodos topográficos empleados a la construcción, conservación y operación de las vías terrestres, tales como son: estación total, nivel óptico, sistemas GPS, teodolitos, entre otros. Aunados a estos se pueden encontrar equipos de última tecnología como lo son el escáner láser y sistemas de automatización de maquinaria, que en correcta sincronía con los equipos convencionales nos proporcionan métodos rápidos, eficazes y precisos para trabajos en vías terrestres. El escáner láser ofrece la posibilidad de realizar escaneos incluso a plena luz del día, tanto el escaneo remoto como el intercambio de datos de escaneo casi ilimitado. En cuestión de vías terrestres se tienen casos de estudio donde se ha comprobado la eficiencia en tiempos al usar este equipo. 1.- Reducción del 60 % en tiempo de medición de un túnel (Anderson & Associates) El corredor Heartland es el proyecto ferroviario de ingeniería más ambicioso en el último siglo. El proyecto requirió aumentar la separación vertical de 28 túneles y eliminar 24 obstrucciones superiores. Para este proyecto, Anderson & Associates utilizó un escáner láser y ATS Real Reality Tunnel (RRT) para modelar los interiores completos de los túneles y estructuras. I.S.T. Manuel Alejandro Arellano Ulloa. Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

aplicada a vías terrestres

Actualización topográfica

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INGENIERÍA CIVIL

Los centros de los túneles eran lo suficientemente altos en casi todos los lados para los vagones de doble pila, pero los techos de los túneles originales eran más o menos esféricos, por lo que obstruían las esquinas exteriores de los vagones apilados. Este escáner láser captura datos a una velocidad de 120 000 puntos por segundo. Mediante estos puntos se puede capturar el perfil del túnel, crear una línea central y el perfil de los vehículos apilables dobles y comparar automáticamente los dos en toda la longitud del túnel para identificar rápidamente cualquier conflicto. Con este escáner se dedujo que es posible recolectar datos de campo en un túnel típico de 1 000 pies en menos de seis horas, ahorrando tiempos y mano de obra de manera significativa. Otra aplicación muy útil para el escáner láser en materia de túneles, es en la minería para el análisis y diseños de los mismos.

Figura 1. Representación de un túnel con base a escaneo láser.

Figura 2. Escáner láser en túnel de mina Tayahua, Zacatecas.

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21 2.- Automatización de maquinaria

Así como también es preciso mencionar la relación costo beneficio entre ambas metodologías.

La automatización de maquinaria pesada mediante el uso de sensores es una herramienta que actualmente ha adquirido un mayor auge debido a las ventajas de su funcionamiento en sincronización con equipos topográficos. En la actualidad alrededor del 80 % de los proyectos civiles son entregados con retardos o sobrecostos. Una mejora que resulta de gran utilidad para contrastar estos retrasos es la automatización de maquinaria. En la actualidad se tienen equipos para control de nivelación de maquinaria 3D, sistemas de pesaje, guiado de maquinaria 2D, pavimentación, entre otros. Figura 5. Comparativa costo - beneficio de metodologías constructivas.

Figura 3. Ejemplo de una pavimentadora automatizada. En el caso de automatización de maquinaria para el ramo carretero, se observan grandes ventajas con esta tecnología, por ejemplo, en la metodología de construcción de: los despalmes, excavación, compactación, terraplenes de banco, subrasantes, sub-bases, bases y hasta la capa asfáltica. Donde cada una de las maquinarias involucradas pueden ser equipadas con estos sistemas los cuales con solo la calibración por parte de topografía se ajustan a los parámetros establecidos por el proyecto para una correcta ejecución del mismo. Además de esto los trabajos son más precisos y eficientes que la metodología convencional utilizada en la mayoría de los proyectos de este tipo. Figura 6. Revisión de carpeta asfáltica con estación total en Gazas

de Av. Homero y Tecnológico, Chihuahua, Chihuahua.

Referencias:

Figura 4. Comparativa entre metodología convencional y automatización.

https://www.faro.com/case-studies/anderson-associates-reduces-tunnel-interior-measurement-time-by-60-using-laser-scanners/ Terrazas D. (2018), SITECH, Chihuahua, México. Trevizo E. (2018), ITT, Chihuahua, México.

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Ingeniería Civil

Efectos en la fauna por la construcción de carreteras

I.C. Veira Soledad Valenzuela Acosta Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

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l paso de los años se ha observado la importancia de la construcción de una carretera, como la conexión de poblados pequeños a otros con mayores servicios, lo cual ayuda a la sociedad a tener mejor calidad de vida, entre otros beneficios. Por otra parte, el impacto que la construcción de carreteras tiene en la fauna origina que se incluyan formas de mitigar y minimizar el impacto que ejercen sobre los animales. “El amor por todas las criaturas vivientes es el más noble atributo del hombre” Charles Darwin Principales efectos en la fauna por la construcción de carreteras 1.- Fragmentación Es el proceso de división de un hábitat continuo en secciones. Un hábitat es el ambiente que ocupa una población y puede ser un bosque, un arroyo, las dunas de arena o un charco. Los fragmentos resultantes difieren del hábitat original en ser de menor tamaño y en estar aislados en mayor o menor grado. (CONABIO, 2017). 2.- Efecto barrera Se produce cuando se impide la movilidad de los organismos o de sus estructuras reproductivas, lo que trae como consecuencia limitar el potencial de los organismos para su dispersión y colonización. Muchas especies de insectos, aves y mamíferos no cruzan estas barreras; por lo tanto, las plantas que tienen frutos carnosos o semillas que se dispersan por animales se afectarán también. Debido a este efecto muchos animales que consumen recursos que se encuentran dispersos no pueden moverse libremente a través del terreno y las especies que dependen de éstos se ven limitadas en su alimentación, ya que no pueden pasar a los hábitats vecinos. (Arroyave, et al., 2006).

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3.- Efecto de borde Se presenta cuando un ecosistema es fragmentado y se cambian las condiciones bióticas y abióticas de los fragmentos y de la matriz circundante (Kattan, 2002). En el caso de las carreteras este efecto se presentará en las inmediaciones o borde de la vía, donde se crearán condiciones con mayor temperatura, menor humedad, mayor radiación y mayor susceptibilidad al viento. Según lo reportado por Goosem (1997) este efecto de borde puede penetrar 50 m para aves, 100 m para los efectos microclimáticos y 300 m para insectos. 4.- Atropellamiento Se refiere a la mortalidad por colisión con vehículos. El atropellamiento de fauna es el impacto directo más fácil de reconocer en comparación con los anteriores, puesto que se observan a los animales muertos sobre la carretera. Los organismos mayormente perjudicados por este factor son los anfibios, aves, reptiles y mamíferos. Las estrategias utilizadas para reducir la frecuencia del atropellamiento son: a) Uso de cercas para impedir el paso de la fauna. b) Colocación de señales para que los usuarios reduzcan su velocidad y tomen precauciones donde es común el paso de fauna. c) Uso de sistemas de iluminación y modificación de la vegetación ubicada en los bordes de las carreteras. d) Pasos subterráneos o elevados para el tránsito de la fauna. (Fernández y Paredes, 2016) 5.- Ruido El generado por el tránsito vehicular es uno de los factores que mayores impactos ecológicos causan a la fauna, ya que


23 produce varios efectos como el desplazamiento, reducción de áreas de actividad y un bajo éxito reproductivo, lo que está asociado a pérdida del oído, aumento de las hormonas del estrés, comportamientos alterados e interferencias en la comunicación durante la época reproductiva, entre otros. Medidas de mitigación: - Para evitar la disminución de las poblaciones faunísticas en la zona, se deberán impulsar campañas de concientización dirigidas al personal que labora en la construcción y al público en general (durante la operación de la carretera) para evitar el maltrato o caza de cualquier animal con el que se encuentre a menos que represente una amenaza directa. - Utilizar el ruido para alejar a los animales del lugar de la construcción. - Trasladar a los animales y en su caso nidos del lugar de la construcción a uno donde no puedan sufrir daños por la ejecución de la obra. - Es recomendable determinar un sitio para almacenar el material de manera que no pueda ser arrastrado por el agua, así como implementar trampas de sedimentación para disminuir la cantidad de sólidos sedimentables que se incorporan a las corrientes de los ríos y a los embalses, presas y lagos. - Construir pasos de fauna, que tengan como opción el uso de las obras de drenaje, así como contemplar la opción de construcción de bebederos. - El mantenimiento de la maquinaria y vehículos para minimizar la generación de niveles altos de ruido. Otro factor que podría ayudar es el uso de bancos de material alejados de los centros de población. Conclusión Los beneficios de la construcción de carreteras es la generación de empleo, disminución en los costos de transporte, economía por el uso de bienes y servicios locales, reducción en los tiempos de desplazamiento, entre otros. Por lo anterior, la construcción de una carretera es muy significativa y no es viable dejar de realizarlas. La ingeniería civil debe

tener en mente y como prioridad el cuidado al medio ambiente ante la construcción de los caminos y no olvidar que la fauna es un factor indispensable para que la vida humana continúe. Como se observó en este artículo existen diferentes formas de mitigar el daño causado por la construcción de una carretera, no obstante, es necesario el “contagio” entre ingenieros por el gusto al medio ambiente y el hacer énfasis del cuidado a los seres vivientes. “No podemos exigir que ames a los animales, pero sí que los respetes” Anónimo Referencias: Ing. Salvador Fernández Ayala, Biól. Tatiana Paredes Rojas. (2016). Ingeniero Verde, una guía para lograrlo. Ciudad de México: Grupo Idonea. Secretaría de Comunicaciones y Transportes, (2001). Catálogo de impactos ambientales generados por las carreteras y sus medidas de mitigación. Subsecretaría de Infraestructura. SCT. México, D.F. María del Pilar Arroyave Carolina Gómez, María Elena Gutiérrez, Diana Paulina Múnera, Paula Andrea Zapata, Isabel Cristina Vergara, Liliana María Andrade, Karen Cristina Ramos. (2006). Impactos de las carreteras sobre la fauna silvestre y sus principales medidas de manejo. EIA, 5, 1-14. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. (2007). Fragmentación. 2018, de Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad Sitio web: http://www.biodiversidad.gob.mx/corredor/fragmentacion.html# Kattan, G. (2002). Fragmentación: patrones y mecanismos de extinción de especies. En: Guariguata M. y G. Kattan (eds). Ecología y conservación de bosques neotropicales. Ediciones LUR, Cartago. Goosem, M. (1997). Internal fragmentation: the effects of roads, highways and powerline clearings on movements and mortality of rainforest vertebrates. pp. 241- 255. En: Tropical forest remnants: ecology, management and conservation of fragmented communities. W. F. Laurance y R. O. Bierregard junior (eds). University of Chicago Press, Chicago. Forman, R. T. and Alexander. L. E. (1998). Roads and their major ecological effects. En: Annual Review of Ecology and Systematics 29: 207231


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Ingeniería Civil

Seguridad y residuos sólidos en trabajos de conservación en carreteras

D

entro del ámbito de las vías terrestres existe una gran cantidad de normas, manuales y prácticas recomendables aplicables para la construcción y el mantenimiento de las carreteras.

I.C. Erick Salvador Díaz Soto Universidad Autónoma de Chihuahua / Facultad de Ingeniería CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

La Normativa para la Infraestructura del Transporte (NITSCT) está orientada a la selección y aplicación de criterios, métodos y procedimientos para la correcta aplicación de los estudios y proyectos; para la ejecución, supervisión, aseguramiento de la calidad, operación y mitigación del impacto ambiental durante su construcción y conservación de una carretera dentro de su derecho de vía (NITSCT, 2015). ¿Qué es la seguridad en vías terrestres? Existen muchas definiciones en cuanto a seguridad se refiere, pero en el caso de las vías terrestres, nos referimos a la prevención de accidentes utilizando de forma correcta, oportuna y adecuada todos los dispositivos de protección de obra y los equipos de protección personal en las distintas actividades que se realizan dentro del tramo carretero.

Figura 1. Equipo de protección personal.

Figura 2. Equipo de protección personal mínimo que se requiere para actividades en tramos carreteros.

Figura 3. Uso de dispositivos de protección de obra.

Figura 4. Uso de dispositivos de protección de obra.

En todo momento y en cualquier lugar existen riesgos de trabajo, por eso mismo, se debe utilizar de forma adecuada todo el equipo de protección personal que las empresas dedicadas a la conservación o mantenimiento carretero proporcionan a sus trabajadores. Se debe implementar capacitaciones al personal sobre el uso adecuado de los equipos de protección personal, así como también la correcta colocación y uso de los dispositivos de protección de obra en la zona de los trabajos. El uso adecuado de los dispositivos de protección de obra en las cuatro zonas recomendadas por la normativa NITSCT; zona de información, zona de transición, zona de trabajo y zona de redireccionamiento, puede salvar la vida de los trabajadores que realizan sus actividades y de los usuarios que transitan las vías, además de hacer eficiente el paso vehicular por la zona de los trabajos. Año 26, Núm.161 / julio- agosto 2018


25 ¿Qué son los residuos sólidos urbanos? Estos comprenden todos los residuos que provienen de actividades agrícolas, industriales, mineras, de construcción o humanas que por lo regular son sólidos y en ocasiones líquidos, los cuales son desechados. Es importante mencionar que los residuos sólidos, ya sean urbanos o peligrosos se generan diariamente y tienen un enorme impacto ambiental si no se recolectan, almacenan o se disponen de éstos de forma adecuada, por lo tanto, en los trabajos de conservación o mantenimiento de carreteras es primordial darles la importancia que se amerita. Por todo lo anterior se debe considerar una gestión integral de los residuos sólidos urbanos o peligrosos, la cual debe incluir mínimo lo siguiente: • Control de la generación: se generan residuos sólidos peligrosos debido al mantenimiento de maquinaria y equipo, al igual que los residuos sólidos urbanos que desecha el factor humano. • Recolección: se realiza la limpieza de la calzada y acotamientos, al igual que se recolecta la basura dentro de la franja del derecho de vía, la cual es arrojada por los usuarios que transitan las vías. • Almacenamiento: se debe disponer de una zona establecida delimitada para el correcto almacenamiento de estos, en caso de ser residuo sólido peligroso se debe contar con un cuarto especial y adaptado para la recepción y almacenamiento de éstos, mediante tambos bien identificados para no realizar mezclas que pudieran ocasionar alguna reacción. • Transferencia: las empresas deben contar con maquinaria o vehículos para realizar la transferencia desde los centros de trabajo a los sitios donde se disponen de ellos o contar con los proveedores que realicen las transferencias. • Disposición final: dependiendo del tipo de residuo sólido que se vaya a disponer se realizará el proceso adecuado, ejemplo: los residuos sólidos urbanos se puede disponer en un relleno sanitario y el residuo sólido peligroso se debe disponer con una empresa que cuente con el certificado y autorización por parte de las instituciones medioambientales para realizar la actividad. La Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, publicada la última reforma en el Diario Oficial de la Federación con fecha del 19 de enero de 2018, nos orienta a proteger el medio ambiente en materia de prevención y gestión integral de los residuos en el territorio nacional. Adicional a lo anterior, las empresas a cargo de trabajos de construcción, conservación y operación de tramos carreteros, deberán estar obligadas a tener un sistema de gestión ambiental, el cual debe cumplir con los lineamientos y especificaciones que marca la norma ISO 14001:2015 • Proteger el medio ambiente utilizando la prevención. • Mitigación de los impactos ambientales. • Mitigar los efectos secundarios según las condiciones ambientales de la empresa.

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• Cumplir con la legislación. • Controlar la forma en la que se diseñan o se ofrecen los servicios por parte de la organización. • Conseguir beneficios operacionales y financieros que puedan resultar de aplicar alternativas ambientales relacionadas que fortalezcan el posicionamiento en el mercado. • Comunicación de la información ambiental con todas las partes interesadas.

Figura 5. Modelo de sistema de gestión ambiental para la norma ISO 14001:2015. Por lo anterior descrito, es importante que las empresas dedicadas a la construcción, conservación y operación de las carreteras, deban seguir cabalmente con las especificaciones que marcan las leyes y normativas vigentes en materia del medio ambiente, con la finalidad de disminuir el impacto ambiental que producen los residuos sólidos urbanos y los peligrosos

¡Cuídemos al planeta! Referencias: Diario Oficial de la Federación, (2003). Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos. Recuperado de www.diputados. gob.mx/LeyesBiblio/pdf/263_190118.pdf Diario Oficial de la Federación, (2015). Ley Federal del Trabajo. Última reforma DOF 12-06-2015. Diario Oficial de la Federación, (2016), publicada por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Norma Oficial Mexicana NOM-086SCT2-2015, Señalamiento y dispositivos para protección en zonas de obra viales. Instituto Mexicano del Transporte, (2018). Normativa para la Infraestructura del Transporte. Recuperado de http://normas.imt.mx/ Manual de Señalización Vial y Dispositivos de Seguridad, publicado por la Dirección General de Servicios Técnicos de la Subsecretaría de Infraestructura de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, Sexta edición, 2014. Normativa para la Infraestructura del Transporte, publicada por la Dirección General de Servicios Técnicos de la Subsecretaría de Infraestructura de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, en lo particular al capítulo N-INT-1-99 Introducción. Propósito de la normativa para la infraestructura del transporte Organización Internacional de Normalización, (2015) ISO 14001 2015, Gestión Ambiental. Recuperado de https://www.nueva-iso-14001.com/pdfs/FDIS-14001.pdf

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INGENIERÍA CIVIL

Fundamentos de la

licitación pública

I.C. Martha Delia Orona Baylón Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

L

a Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas, fue publicada en el Diario de la Federación el 4 de enero del año 2000 y entró en vigor 60 días después de la fecha de su publicación; en ese decreto se ordenó que quedaba derogada la que estaba vigente desde el 1 de enero de 1994, misma que llevaba el nombre de Ley de Adquisiciones y Obras Públicas. En este ordenamiento la federación separó en dos leyes las obras públicas y las adquisiciones, la primera regulada por el nombre que mencionamos en el inicio del párrafo y la segunda actividad del gobierno federal quedó regulada con el nombre de Ley de Adquisiciones, Arrendamiento y Servicios del Sector Público. Tanto la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas (LOPSRM) actual, como la de adquisiciones, son las leyes para respaldar al Art. 134 constitucional y así lograr que el gobierno obtenga la oferta, ya sea de una persona física o moral, con las mejores condiciones en cuanto a precio, calidad, financiamiento, eficacia, eficiencia y honradez, como lo señala la constitución y para ello se hace un llamado público a interesados que quieran ser contratados. Tal procedimiento se conoce con el nombre de licitación, procedimiento que en otros países como en España es denominado subasta. Los principios que rigen una licitación pública bajo nuestra constitución y las leyes de obras públicas o de adquisiciones son: concurrencia, igualdad, publicidad y oposición o contradicción. • La concurrencia se refiere a la participación del mayor número de oferentes con una decisión libre de los interesados por concursar. • La igualdad, se refiere a que las condiciones deben ser las mismas para todos los participantes, consiste en no ejercer tolerancias o acciones en las que se favorezca a alguno de los participantes en perjuicio de los otros. Es la equidad que se pide en el Art. 134 constitucional. • La publicidad, implica toda la información dada a los inte-

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resados relativa a la licitación correspondiente, el llamado a través del periódico oficial u organismos designados por la ley para dar a conocer sus condiciones y sus conclusiones. Aquí aplica la disposición de dar transparencia a los actos de la administración gubernamental. • La oposición o contradicción que radica en la impugnación de las ofertas y las defensas de las mismas. El procedimiento de la licitación pública es una obligación para ejecutar obra pública, como para adquirir servicios o bienes por parte de los órganos del gobierno los cuales quedan mencionados en el Art. 1 de la LOPSRM y en la Ley de Adquisiciones, Arrendamiento y Servicios del Sector Público. La licitación pública de obra gubernamental es un proceso administrativo realizado en varios actos de preparación y precedentes a la contratación para poder seleccionar al mejor contratante y corresponde a las dependencias de gobierno llevarlas a cabo, Art. 11 de la LOPSR. Dentro de la mencionada ley en el título tercero, capítulo segundo se encuentra el


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procedimiento de la licitación pública, desde el Art. 30 hasta el artículo 40, inclusive. El procedimiento de una licitación pública ya sea nacional o internacional tiene varias etapas que pueden ser coordinadas por un comité de obras públicas, Art. 25 de la LOPSRM. 1.- Presupuesto, la existencia de una partida en el presupuesto de la administración gubernamental, con apoyo de un proyecto y de un presupuesto base. 2.- La elaboración de bases o pliego de condiciones, donde se detalla por medio de cláusulas de requisitos, procedimientos, publicaciones y documentos por presentar toda la información técnica, jurídica y económica para poder competir. 3.- La publicación de la convocatoria, donde se invita a las personas físicas o morales, nacionales o extranjeras, ya que la licitación puede ser nacional o internacional, a presentar sus propuestas para realizar las obras o servicios requeridos, atendiendo a las bases; en ella se señalarán lugares, fechas y horas en que se realizarán actos que son parte del proceso licitatorio. Debe de publicarse en el Diario Oficial de la Federación. 4.- Presentación de las propuestas, en esta fase los interesados que satisfagan los términos de la convocatoria tendrán derecho a presentar sus

ofertas. Deberán de tener los participantes un gran cuidado en la preparación de sus ofertas, tanto en la redacción como en presentar toda la documentación solicitada en las bases, en las formas y especificaciones que solicita el convocante y tomar en cuenta los lugares, fechas y horas para visitas a obras, junta de aclaraciones, aperturas y fallos. 5.- Apertura de ofertas, como se indica es la fase en la que se abrirán y leerán públicamente los contenidos de los sobres que se presentaron cerrados en una sesión; durante su proceso se desecharán las que no cumplan con la ley o lo solicitado en las bases, al final es obligatorio elaborar el acta circunstanciada, correspondiente del acto y en ella se indicarán los sucesos en el mismo, nombres y ofertas de los participantes, causas y el sustento a las ofertas desechadas por incumplimiento a la ley o a las bases, así como fecha y hora del fallo, la cual no pasará de diez días hábiles a partir de la fecha de apertura. La sesión debe ser abierta al público en general, como observadores y en lo particular a los inscritos en participar. 6.- Adjudicación, es el acto en el cual el convocante determina cuál fue la oferta más conveniente para el gobierno; previa a su decisión deberá realizar un dictamen técnico donde tomará en cuenta las ventajas en calidad y cantidad de los oferentes, evaluando capacidades técnicas, jurídicas y económicas. 7.- Contratación, una vez que se notificó el nombre del oferente al que se adjudicó la obra, se formaliza el contrato con las firmas de las partes. La ley indica en el Art. 47 que debe de firmarse por ambas partes dentro de 30 días naturales después de la fecha del fallo. En el Art. 46 señala los requisitos que debe de contener el contrato. Es muy importante señalar que la ley indica que el contrato, sus anexos técnicos (planos, programa, catálogo de precios, presupuesto) y la bitácora de trabajo son las herramientas que vinculan a las partes en derechos y obligaciones. Conclusiones En México la contratación de obra pública de servicios o de adquisiciones de bienes para el gobierno está protegida por la Constitución, las leyes y sus reglamentos elaborados para tal efecto, en donde se sostienen los fundamentos o principios de las licitaciones y su procedimiento para administrar correctamente los recursos que provienen de los ciudadanos. Ahí se vinculan la demanda del gobierno y las ofertas de los particulares interesados. Nota: En este artículo exponemos la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas (LOPSRM) de la federación por ser el modelo para las leyes estatales que se elaboraron en esta materia basada en el sistema político federal.

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TALENTO Y CREATIVIDAD

I.C. y M.A. Arturo Rocha Meza Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua CICDECH Año 26, Núm. 161 / julio - agosto 2018

Frases célebres sobre

inteligencia artificial

U

sted se ha dado cuenta que al hacer alguna búsqueda en internet, casi de inmediato empieza a recibir mensajes y ofertas relacionadas con lo que busca. Es la ciencia predictiva basada en los algoritmos, lo cual dio origen a la Inteligencia Artificial (IA). Analizar las frases de los científicos puede ser una aventura escalofriante y retadora para tu inteligencia e imaginación. La inteligencia artificial es el campo científico de la informática que se centra en la creación de programas y mecanismos que pueden mostrar comportamientos considerados inteligentes. En otras palabras la IA es el concepto según el cual “las máquinas piensan como seres humanos”.

Normalmente, un sistema de IA es capaz de analizar datos en grandes cantidades (big data) identificar patrones y tendencias y por lo tanto, formular predicciones de forma automática, con rapidez y precisión. Para nosotros lo importante es que la IA permite que nuestras experiencias cotidianas sean más inteligentes. ¿Cómo? Al integrar análisis predictivos y otras técnicas de IA en aplicaciones que utilizamos diariamente. Algoritmo de Inteligencia Artificial. - Rama de las ciencias de la computación dedicada al desarrollo de cualquier cosa capaz de percibir su entorno (recibir entradas) procesar tales percepciones y actuar en su entorno (proporcionar salidas) y le permita pensar, evaluar y actuar conforme a ciertos principios de optimidad y consistencia, para satisfacer algún objetivo o finalidad. El matemático Marvin Minsky (1927-2016) será recordado como uno de los mayores impulsores del desarrollo tecnológico del siglo XX. En 1959 fundó junto con el experto en ciencias cognitivas John McCarthy el Laboratorio de Inteligencia Artificial y Ciencias de la Computación del Instituto Tecnológico de Massachusetts, que en la actualidad es una de las instituciones de referencia en todo el mundo en biología computacional, robótica, teoría de la computación y sistemas de aprendizaje.

Año 26, Núm. 161 / julio- agosto 2018

Algunas frases célebres “Cuando los ordenadores tomen el control, puede que no lo recuperemos. Sobreviviremos según su capricho. Con suerte, decidirán mantenernos como mascotas”. Marvin Minsky, científico estadounidense. “¿Heredarán los robots la Tierra? Sí, pero serán nuestros hijos”. Marvin Minsky, científico estadounidense.

“Hasta la fecha no se ha diseñado un ordenador que sea consciente de lo que está haciendo; pero, la mayor parte del tiempo nosotros tampoco lo somos”. Marvin Minsky, científico estadounidense. “El día que la inteligencia artificial se desarrolle por completo podría significar el fin de la raza humana. Funcionará por sí sola y se rediseñará cada vez más rápido. Los seres humanos, limitados por la lenta evolución biológica no podrán competir con ella y serán superados”. Stephen

Hawking, científico.

“Visualizo una época en la que (los humanos) seremos a los robots lo que los perros son para nosotros”. Claude Shannon, matemático, ingeniero eléctrico y criptógrafo.

“La inteligencia artificial será la última versión de Google, el motor de búsqueda que entenderá todo en la web. Comprenderá exactamente lo que quiera el usuario y le dará lo correcto. No estamos cerca de lograrlo ahora, pero podemos acercarnos cada vez más y es básicamente en lo que trabajamos”. Larry Page, fundador de Google. “El ritmo al que progresa la inteligencia artificial es increíblemente rápido. A menos que trabajes en compañías del sector, la gente no se imagina lo rápido que está creciendo. El riesgo de que ocurra algo peligroso llegará en unos cinco años, diez a lo sumo”. Elon Musk, emprendedor, inno-

vador y CEO de Tesla y Space X.

“Es alarmante la cantidad de expertos relacionados con la inteligencia artificial con los que he hablado que tienen una casa refugio para esconderse por si llega el día en que todo se va al garete”. James Barrat, autor del libro “Nuestra Invención Final: Inteligencia Artificial y el Fin de la Era Humana”. “La verdadera pregunta es: ¿Cuándo elaboraremos una lista de derechos de inteligencia artificial? ¿En qué consistirá? ¿Quién los va a diseñar?”. Gray Scott, experto en futurismo y tecnologías emergentes. “Debemos abordar individual y colectivamente las cuestiones morales y éticas planteadas por la investigación de vanguardia en inteligencia artificial y biotecnología, lo que permitirá la extensión de nuevas formas de vida, como los bebés de diseño y la extracción de memoria”. Klaus Schwab, fundador de Foro Económico Mundial.

“La inteligencia artificial alcanzará los niveles humanos alrededor de 2029 (lo que se conoce como singularidad) pero un poco más adelante, en 2045, habremos multiplicado la inteligencia biológica humana mil millones de veces”. Ray Kurzweil, inventor y científico. “No habrá forma de que la mente humana le siga el ritmo a una máquina con inteligencia artificial a partir del año 2035”. Gray Scott.



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