Page 1


Espacio del lector

Consejo Editorial del CICM Presidente

Ascensión Medina Nieves Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera

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

sumario PORTADA: COMPOSICIÓN HELIOS CON IMÁGENES DE ISC, CHILANGO.COM, DIARIOBASTA.COM

Número 605, febrero de 2020

3 4

MENSAJE DEL PRESIDENTE DIÁLOGO / PROFESIONALIZAR Y RETOMAR NIVELES DE EXIGENCIA / VINICIO A. SERMENT GUERRERO

8

PLANEACIÓN / RESILIENCIA INTERNA Y SU RELACIÓN CON LA RESILIENCIA EXTERNA DE LA INFRAESTRUCTURA / ALBERTO JAIME P.

PUENTES / DISEÑO SÍSMICO DEL NUEVO PUENTE LA UNIDAD / AL12 BERTO PATRÓN SOLARES Y ERNESTO MORALES FRANCO HIDRÁULICA / LA SOBREEXPLOTACIÓN DE ACUÍFEROS EN MÉXICO Y 16 SUS CONSECUENCIAS / RAÚL MORALES ESCALANTE Y RUBÉN CHÁVEZ GUILLÉN

20

TEMA DE PORTADA: PREVENCIÓN / HACIA EL PROTOCOLO DE RESPUESTA POSTSÍSMICA DEL CICM Y LAS SOCIEDADES TÉCNICAS / FRANCISCO GARCÍA ÁLVAREZ

SÍSMICA / AISLAMIENTO 25 DEINGENIERÍA ESTRUCTURAS. ESTRATEGIA

PARA INCREMENTAR LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL Y DISMINUIR COSTOS DE CONSTRUCCIÓN / JUAN MANUEL FUENTES GARCÍA

30

PLANEACIÓN / LA GERENCIA DE PROYECTOS EN MÉXICO / MARIO OLGUÍN AZPEITIA

36 ALREDEDOR DEL MUNDO / AEROPUERTO DEL OESTE DE SÍDNEY CULTURA / LIBRO SALVAR EL FUEGO / GUILLERMO 40 ARRIAGA

Consejeros

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

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Luis Rojas Nieto Jorge Serra Moreno Édgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Óscar Valle Molina Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación editorial José Manuel Salvador García Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra Diseño Diego Meza Segura Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección operativa Alicia Martínez Bravo Administración y distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS comunicación +52 (55) 29 76 12 22

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXX, número 605, febrero de 2020, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, Colonia Parques del Pedregal, Delegación Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 31 de enero de 2020, 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. Registro en el Padrón Nacional de Medios Certificados de la Secretaría de Gobernación.

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

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 XXXVII CONSEJO DIRECTIVO

Crecimiento, desarrollo y progreso

L

Presidente Ascensión Medina Nieves Vicepresidentes Sergio Manuel Alcocer Martínez de Castro Felipe Ignacio Arreguín Cortés

a profesión de la ingeniería civil, que suele encasillarse como una ac-

Roberto Duque Ruiz

tividad esencialmente vinculada a lo técnico y científico, a las ciencias

Jorge Serra Moreno

duras, tiene un componente social determinante. No es casual que en

países con altos índices de crecimiento y desarrollo, como es el caso de China, ingenieros civiles y de otras especialidades ocupen los más altos cargos en la dirección política.

Luis Rojas Nieto Edgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Alejandro Vázquez Vera José Arturo Zárate Martínez Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala

Es indiscutible que la construcción de un puente, una presa, una carretera o cualquier otra obra de infraestructura requiere la participación de los ingenieros civiles, pero no es menos cierto que en la planeación de cuáles obras se necesitan, dónde y con qué fin económico y social también los ingenieros civiles

Primer secretario suplente Pisis Marcela Luna Lira Segundo secretario propietario Carlos Alfonso Herrera Anda

asumimos responsabilidad. Por lo anterior, la formación humanista y diversa que abarque conocimientos,

Segundo secretario suplente César Alejandro Guerrero Puente

al menos básicos, de políticas públicas, economía y administración, entre otras especialidades relacionadas, debe formar parte de la preparación profesional.

Tesorero Mario Olguín Azpeitia

En el campo estrictamente económico, es necesario distinguir entre los fenómenos del crecimiento, el desarrollo y el progreso. Un país puede crecer sin

Subtesorero Regino del Pozo Calvete

desarrollarse, y puede crecer y desarrollarse sin progresar. El desarrollo económico con equidad sintetiza los tres fenómenos: el aumento de la producción, la mayor y mejor utilización de los recursos productivos y el

Consejeros Aarón Ángel Aburto Aguilar Ramón Aguirre Díaz José Cruz Alférez Ortega

bienestar para todos.

Luis Attias Bernárdez

Para ser protagonistas activos de este proceso, los ingenieros civiles debemos, además, adquirir la capacidad de la comunicación oportuna y adecuada

Renato Berrón Ruiz Jesús Campos López Ernesto Cepeda Aldape

para hacer oír nuestra voz ante las autoridades, y a un mismo tiempo debemos

Celerino Cruz García

dejar a un lado prejuicios y buscar influir en la vida política del país ocupando

Verónica Flores Déleon

espacios de poder público, tanto en el Ejecutivo como en el Legislativo, a lo cual

Salvador Fernández del Castillo Francisco García Álvarez Mauricio Jessurun Solomou

como ciudadanos responsables tenemos derecho y, por nuestro perfil profesio-

Simón Nissan Rovero

nal, incluso responsabilidad.

Juan Carlos Santos Fernández

Alfonso Ramírez Lavín Óscar Valle Molina

Ascensión Medina Nieves XXXVII Consejo Directivo

www.cicm.org.mx


DIÁLOGO

Profesionalizar y retomar niveles de exigencia En la SCT se perdieron muchos profesionales idóneos. Hace 10 o 12 años la mayoría de los funcionarios de todas las áreas normativas e incluso los subsecretarios aún eran ingenieros civiles. Estamos retomando la autoridad técnica que históricamente tuvo la Dirección General de Servicios Técnicos, y este cambio, esta recuperación de profesionales idóneos y con los méritos suficientes, permite que la secretaría recobre la relevancia que debe tener. VINICIO A. SERMENT GUERRERO Ingeniero civil con maestría en Ingeniería de vías terrestres y diplomado en Carreteras. Perito profesional en Vías terrestres por el CICM. Actualmente es director general de Servicios Técnicos de la SCT.

IC: El nuevo gobierno federal ha modificado políticas y enfoques en muchos ámbitos. Si bien en la Dirección General de Servicios Técnicos (DGST) de la SCT los temas son técnicos, ¿hubo también algún cambio de enfoque o de forma de trabajar? Vinicio A. Serment Guerrero (VASG): Sí lo ha habido. En primer lugar, estamos retomando la autoridad técnica que históricamente tuvo la dirección general, ya que en gobiernos anteriores, particularmente del sexenio anterior, desde el secretario, pasando por los subsecretarios y directores generales hasta los delegados de los centros SCT, en su mayoría no eran ingenieros o profesionales relacionados con las responsabilidades que tenían. En cuanto a calidad de obras, seguridad vial, revisión de proyectos y elaboración de normas de las principales actividades a cargo de la DGST, estamos profesionalizando esta dirección y retomando los niveles de exigencia que corresponden. IC: ¿Ese cambio de política está vinculado a la reincorporación e incorporación de ingenieros civiles a áreas de su incumbencia? VASG: Así es. En la secretaría se perdieron muchos profesionales idóneos, particularmente desde hace unos 10 o 12 años, cuando aún la mayoría de los funcionarios de todas las áreas normativas e incluso los subsecretarios eran ingenieros civiles. Este cambio, esta recuperación de profesionales idóneos y con los méritos suficientes, permite que la SCT retome la relevancia que debe tener. IC: Existe una serie de 28 acciones que son atribución directa de la Dirección General de Servicios Técnicos. Le especifico seis y le pido que nos indique en qué medida esa incumbencia se refleja en cuáles hechos. La primera:

4

Participar en la definición de la política en los programas de infraestructura para el transporte. VASG: Participamos proporcionando la información para esa planeación. Somos los responsables de obtener y analizar los datos viales, esto es, cuántos vehículos están pasando por cada carretera, de qué tipo, su origen y destino, etc., y somos los responsables de determinar en qué estado se encuentra la red con base en una auscultación que hacemos anualmente con equipo de alto rendimiento. Esto nos permite proporcionar a las áreas encargadas de esa planeación la información suficiente para que puedan tomar las decisiones, incluso para programar obras y proyectos. IC: Estudiar y proponer características, especificaciones y lineamientos que deban contener los proyectos de las obras del sector. VASG: Eso nunca se ha abandonado, porque somos los responsables de la normativa técnica de la SCT, de proponer y revisar las normas que nos plantean, proponer actualizaciones y nuevas normas en la medida en que se van requiriendo y con eso se tienen que elaborar los proyectos de la SCT. IC: Ejecutar estudios geológicos, hidráulicos, geotécnicos, de cimentación, de pavimentos y demás que se requieran para proyectos de obras del sector. VASG: Se hace, aunque no siempre con personal propio. En la atención de emergencias normalmente interviene personal de la DGST, pero también contratamos a empresas. Revisamos los estudios que elaboran las direcciones generales que contratan los proyectos, como carreteras, conservación, Caminos y Puentes Federales, el Fondo Nacional de Infraestructura, gobiernos de los estados, entre otros. En el caso de conservación, la inter-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Profesionalizar y retomar niveles de exigencia

vención es más directa, ya que elaboramos los estudios que requieren los trabajos de conservación periódica y reconstrucción para los programas de conservación. IC: Una cuarta incumbencia: Realizar estudios y proyectos para puentes, estructuras, túneles y obras de tierras necesarios para la construcción y conservación de obras viales y estructuras a cargo de la SCT. VASG: Es el mismo caso de la anterior. Especialmente nos ocupamos de la revisión, pero también hacemos alguna contratación directamente, apoyándonos así con empresas para que se elaboren esos proyectos. IC: ¿Y respecto a la función de “Emitir opinión sobre estudios y proyectos, así como sobre procedimientos de construcción, operación y conservación de la infraestructura carretera”? VASG: En el caso de las obras de la Dirección General de Carreteras, es a solicitud de ésta; los proyectos para la Dirección General de Desarrollo Carretero los revisamos aquí.

IC: Un tema que ha resultado polémico es el programa de obras de caminos rurales a cargo de habitantes de la zona, sin la participación de empresas constructoras especializadas. ¿Cómo garantiza la DGST el control de calidad en este tipo de obras? VASG: Hacemos una verificación de calidad en ellas. Le aclaro que ese es un programa específico para las áreas más desprotegidas del país, cabeceras municipales de alta marginación donde no teníamos caminos pavimentados; se está empleando la mano de obra local, algo que tradicionalmente se ha hecho en los caminos de la SCT. No sé si recuerda, pero la que ahora es la Dirección General Adjunta de Carreteras Alimentadoras empezó como una Dirección General de Caminos de Mano de Obra, que trabajaba en localidades de estas características; son obras muy específicas en algunos estados y comunidades de alta marginación. Sí llevamos a cabo la verificación de calidad de los materiales que se están utilizando en esos programas. Lo hacemos con recursos propios, no entran en el Sistema Integral de Aseguramiento de la Calidad, aunque nos apoyamos en parte con las empresas verificadoras. IC: ¿Eso sucede antes, durante o después de realizados los caminos?

ELPULSODEHIDALGO.COM

IC: El último punto antes de pasar a otros temas es “Proponer los procedimientos para la gestión de calidad y realizar la verificación de la calidad en la construcción de las obras viales”. VASG: Quizá ese es el programa al que le estamos tratando de dar más relevancia, porque, como le decía, la SCT perdió el control de la calidad. Lo que estamos haciendo ahora es retomar esta responsabilidad. Lo hacemos a través de la implementación del Sistema Integral de Aseguramiento de la Calidad, el SIAC, que instauramos el año pasado y que vamos a consolidar en este 2020. El sistema nos permite integrar todos los datos del control de calidad que elaboran las empresas y los de la verificación de calidad que contratamos nosotros como DGST.

IC: ¿Cómo opera? VASG: Una empresa es la responsable de la calidad de su obra; nosotros revisamos con un 10% de las pruebas que ellos realizan y comparamos resultados. Esto ya se hace a través del SIAC, de manera que en todo momento podemos saber. Se puede hacer en tiempo real y diariamente se está alimentando. Con ello generamos tendencias de calidad, cartas de control de calidad, y se pueden tomar medidas correctivas en la obra y comparar con la información de la verificación de calidad, que es responsabilidad directa de la DGST.

Somos los responsables de obtener y analizar los datos viales y de determinar en qué estado se encuentra la red con base en una auscultación.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

5


Profesionalizar y retomar niveles de exigencia

u Los recursos nunca son suficientes. El reto es recuperar algunas de las plazas para poder incluir personal nuevo. La gran ventaja que tenemos en la capacitación es que el equipo informático y el internet nos permiten estar al día, aunque siempre es necesario consolidar conocimientos.

asignado a estudiar los materiales y procedimientos conforme lo va imponiendo la actualidad. También, a través de la auscultación estamos dando seguimiento a los tramos donde se han aplicado estas nuevas tecnologías; eso lo empezamos apenas el año pasado, para hacer una evaluación del comportamiento de las carreteras a partir de que se aplicaron las nuevas tecnologías.

VASG: Durante la construcción de ellos.

IC: El Tren Maya es el ejemplo más evidente de la política para recuperar el papel del ferrocarril en el transporte terrestre. ¿Está ocupándose la DGST del ferrocarril? VASG: Siempre hemos dado apoyo, cuando se ha requerido, a la Dirección General de Desarrollo Ferroviario y Multimodal, que es la que se encarga del tema por parte de la SCT. Nuestra responsabilidad es mantener un enfoque multimodal.

IC: ¿Hay personal de la DGST o empresas contratadas? VASG: Hacemos visitas a estas obras para tomar algunos datos de control de calidad. IC: ¿Se capacita a quienes construirán los caminos? VASG: Sí, por ejemplo en cómo elaborar el concreto para garantizar la calidad. Es muy importante hacer notar que se está dando asesoría técnica y capacitación a las personas que hacen esos caminos, no se les está dejando solos. IC: ¿Las garantías de calidad no deberían ser de 10 años como en otros países? VASG: La legislación en México prevé que concluidos los trabajos, el contratista queda obligado a responder de los defectos que resultaren en ellos, de los vicios ocultos y de cualquier otra responsabilidad en que hubieren incurrido, durante un periodo de 12 meses y por un monto del 10% de los trabajos ejecutados. Actualmente se está viendo la posibilidad de modificar la LOPSRM e incrementar el periodo a 36 meses. IC: ¿Qué procesos se dan para verificar los vicios ocultos antes de que se termine la póliza de garantía? VASG: Para llevar a cabo la entrega de los trabajos ejecutados, se realiza una verificación física de éstos, como resultado de la cual se formula un acta de entregarecepción en la que se establece el estado que guardan y las correcciones que, en su caso, se tienen que hacer con cargo a la garantía de vicios ocultos. IC: Respecto al nivel de la tecnología y los procedimientos constructivos, ¿en qué estado se encuentran ahora? ¿Cuentan con los recursos presupuestales y humanos para lograr los niveles de excelencia? VASG: Los recursos nunca son suficientes. Como le comenté, hemos perdido mucho personal especializado; tenemos a muchos cerca de la edad de jubilación. El reto es recuperar algunas de las plazas para poder incluir personal nuevo. La gran ventaja que tenemos en la capacitación es que el equipo informático y el internet nos permiten estar al día, aunque siempre es necesario consolidar conocimientos. En cuanto a la aplicación de nuevas tecnologías en carreteras, la DGST tiene la responsabilidad de comprobar que esas tecnologías sean útiles y adecuadas para los caminos nacionales. Contamos con un recurso

6

IC: ¿Están participando en el proyecto del Tren Maya? VASG: Se están lanzando las licitaciones para el inicio del proyecto. Probablemente colaboraremos con algunas revisiones. IC: En las obras del tren Toluca-Ciudad de México y el nuevo aeropuerto de Santa Lucía, ¿está vinculada la DGST? VASG: Sí. En este caso, el liderazgo lo tiene la Dirección General de Desarrollo Carretero, pero nosotros y la Dirección General de Carreteras estamos colaborando con ellos y con la Secretaría de la Defensa Nacional, a cargo del proyecto, así como con la Subsecretaría del Transporte, sobre todo a través de la Dirección General de Desarrollo Ferroviario. Estamos participando en mesas de trabajo y en el análisis de las rutas de acceso al aeropuerto. IC: ¿Qué implicaciones tienen los reportes que ustedes elaboran sobre las obras? VASG: Como en cualquier industria, el responsable de la calidad de los trabajos es la empresa que da el producto. Cada empresa constructora debe tener un laboratorio de control de calidad, el cual es aprobado por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes a través de la DGST; se revisa que el personal y el equipo sean suficientes. Se pueden detectar anomalías –les llamamos “hallazgos”– en la verificación de la calidad. Con el Sistema Integral de Verificación de Calidad que implementamos, en el momento en que se detecta una anomalía, un hallazgo, se envía un aviso por correo electrónico a todos los implicados en esa obra: al residente de obra, al residente de la empresa y de la SCT, y se le da seguimiento hasta que se solventa, hasta que se resuelve. IC: En ocasiones, a la hora de licitar, las empresas presentan determinados equipos, procedimientos y personal capacitado, pero al realizar la obra ni son los ingenieros que estaban en la lista de participantes, ni son los equipos ni la maquinaria ni la tecnología… ¿en

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Profesionalizar y retomar niveles de exigencia

qué medida se da este fenómeno y cómo se corrige o se prevé que no suceda? VASG: Sí se da. Lo que se le exige a la empresa es que entregue lo que se le está pidiendo y se verifica a través del control de calidad. En cuanto al personal, en ocasiones hay que sustituirlo por muchas circunstancias, entre otras porque cambia de trabajo, se jubila, se enferma, en fin… Lo que se exige siempre es que, si se sustituye a esa persona, sea por personal de la misma calidad. En el caso específico de lo que corresponde a la DGST, el control de calidad, cualquier laboratorio de control de calidad, a la hora que revisa, analiza que el personal tenga las calificaciones y aplica un examen, que a partir de 2020 se va a hacer directamente en línea y filmado, de manera que nosotros podamos identificar en cualquier momento que el personal del control de calidad sea el que nosotros aprobamos. IC: ¿En las especificaciones de las licitaciones deberían permitirse alternativas que presente el constructor para dar valor agregado a su servicio? VASG: El cumplimiento de las normas técnicas y especificaciones establecidas en el proyecto ejecutivo y en los documentos de contratación es obligatorio para el contratista durante la ejecución de la obra y, de ser el caso, en ellas se prevé un valor agregado o bonificación por la mejora en la ejecución de los trabajos. IC: ¿Qué se debe hacer cuando hay deficiencias, errores y cambios de proyecto que aumenten el precio de las obras? VASG: A partir de considerar que un proyecto de obra, al ser aprobado, no debe ser sujeto de cambios en su ejecución. En el supuesto de que durante la ejecución de los trabajos surjan deficiencias, errores y cambios que aumenten el precio de la obra, lo conveniente es revisar a qué obedecieron éstos y, en su caso, deslindar responsabilidades de quienes intervinieron tanto en su elaboración como en su revisión y aprobación. En ocasiones el proyecto se modifica no porque esté mal, sino porque se altera el trazo por cuestiones legales o de derecho de vía. IC: Con el tiempo que usted ha estado al frente de la DGST, ¿puede evaluar y determinar si se ha mejorado o se mantienen los niveles de calidad del trabajo? VASG: De acuerdo con resultados e indicadores, hemos mejorado la calidad de las obras del año pasado. Además, en el medio existe la percepción de que sí hemos mejorado la calidad, pero estamos todavía en el proceso de solventar deficiencias, si bien la mayoría han sido resueltas satisfactoriamente. IC: ¿Cuál es la relación entre la DGST y el Instituto Mexicano del Transporte (IMT)? VASG: Existe una buena colaboración. Nosotros nos ocupamos de investigaciones enfocadas exclusivamente IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

en necesidades prácticas, y el IMT, de investigación aplicada y de vanguardia. Tiene una coordinación de normas conjuntamente con nosotros. Nosotros elaboramos y somos los responsables de aprobarlas y publicarlas, como parte de un comité en el que participan todas las áreas de la secretaría que tienen que ver con la infraestructura carretera. Además, trabajamos juntos para la elaboración de la estadística de accidentes de tránsito en la red carretera federal y temas relacionados con la seguridad vial. IC: ¿Algún tema que no le haya preguntado y sobre el cual quiera hablar? VASG: Hay ahora un asunto en el que debemos influir más como gremio: la seguridad vial. Una de las principales causas de decesos de jóvenes en este país y en el mundo son los accidentes viales. Debemos incidir en la seguridad vial; debemos hacer un llamado a las autoridades de educación pública para que la cultura, la educación vial sea una materia obligatoria desde el jardín de niños hasta la educación media superior. Se trata de un tema que está costando mucho en vidas humanas Entrevista de Daniel N. Moser ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org


PLANEACIÓN

Resiliencia interna y su relación con la resiliencia externa de la infraestructura En la primera parte de este trabajo se define el concepto de resiliencia de la infraestructura. En seguida, se resaltan sus elementos y atributos y los resultados esperados de ella. También se hace notar la diferencia entre resiliencia interna (propia de un tipo de infraestructura) y externa (propia del municipio, estado o del país) y su interacción; una y otra se complementan. Finalmente, se discuten los atributos técnicos, sociales, organizacionales y económicos de la resiliencia y su contribución relativa en las fases de prevención, respuesta y recuperación de la infraestructura ante eventos extremos. ALBERTO JAIME P. Comité de Resiliencia de la Infraestructura, CICM. Investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM.

8

Resiliencia se define en ingeniería de materiales como el trabajo termodinámico requerido para provocar una deformación elástica en un sólido. En psicología, resiliencia se entiende como la capacidad de un individuo de afrontar y recuperarse de experiencias traumáticas. En general, el término se emplea como la capacidad de un sistema para recuperar su estado inicial después de ser afectado por un evento perturbador. Hay varias definiciones de resiliencia en la bibliografía técnica (Jaime, 2017 y 2018). Timmerman (1981, cit. por Bocchini et al., 2013) la definió como “la capacidad de comunidades humanas para soportar eventos perturbadores contra su infraestructura y recuperarse de dichos eventos”. Esta definición es muy adecuada porque resalta dos aspectos: es una propiedad de la comunidad, no de la estructura o infraestructura. Segundo, resiliencia no sólo es que la infraestructura soporte el evento; se refiere también a que el administrador o dueño de ella y la comunidad beneficiada tengan recursos y medios para una pronta, eficiente y efectiva recuperación. Por ejemplo, la capacidad de un puente de soportar un sismo de gran magnitud con daños parciales depende de su diseño y calidad de construcción (aspectos técnicos, normas y reglamentos de diseño y construcción). El proceso de reparación o sustitución es afectado directamente por las condiciones sociales (políticas), de organización, económicas y técnicas de la comunidad usuaria, local y regional interesada en recuperarlo. La definición más común de resiliencia de la infraestructura es (NIAC, 2009): “La capacidad de reducir la

magnitud y duración de los efectos causados por fenómenos perturbadores”. Los efectos pueden ser catastróficos (pérdida de la infraestructura) o parciales; es decir, imposibilidad de la obra de proporcionar completo el uso o servicio para el que se diseñó y estaba en operación antes de que se presentara la perturbación. Esto es aplicable lo mismo a la infraestructura de un país que a una empresa (bancos, bolsa de valores, aseguradoras, etc.) o a un sistema (por ejemplo, telefonía, internet, servicio de agua potable o de energía eléctrica). Es por ello que se prefiere hablar de falla catastrófica (colapso) o fallas parciales o de servicio. La eficiencia de una infraestructura o empresa resiliente depende de la capacidad de anticipar, absorber, adaptarse y recuperarse rápidamente de un fenómeno potencialmente perturbador (NIAC, 2009). Algunos de los fenómenos perturbadores son de origen natural y otros antrópicos. Entre ellos se tienen: sismo de magnitud mayor que el de diseño (súbito); huracanes y tormentas severas (se anuncian con algo de anticipación); sobreexplotación de acuíferos (silencioso, sus efectos se notan después de muchos años); eventos no previstos o combinación en cascada de varios (difíciles de identificar o anticipar); acciones terroristas y tumultos (inciertos en ubicación, objetivo y tiempo). Atributos de la resiliencia En la figura 1 se muestran de manera esquemática los atributos más destacados del concepto de resiliencia de la infraestructura. En ella se observa que cuenta con

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Resiliencia interna y su relación con la resiliencia externa de la infraestructura

cuatro dimensiones y cuatro elementos que combinados adecuadamente producen tres resultados. Las cuatro dimensiones de la resiliencia de la infraestructura son: 1) técnica, 2) organizacional, 3) social (incluye, política) y 4) económica. Estas dimensiones implican: 1. Que los aspectos técnicos de la infraestructura tengan resiliencia; es decir, el análisis, diseño y construcción de ella es tal que minimiza la posibilidad de una falla catastrófica. Que su operación es eficiente y el mantenimiento se lleva a cabo con regularidad. Los puntos o zonas críticas del sistema están identificados y son monitoreados. 2. En la parte de organización, asegurar que el operador o dueño de la infraestructura o de alguno de sus componentes cuente con procedimientos y manuales para restablecerla a su estado de servicio previo o mejorado una vez que el evento ha pasado. 3. En lo social (político), asegurar que hay una clara y efectiva comunicación con los usuarios de la infraestructura para que el impacto de la alteración sobre las personas y los negocios se minimice. 4. En lo económico, asegurar una bolsa de dinero para previsión, preparación, manejo y mitigación de emergencias. Los cuatro elementos de la resiliencia son: resistencia, confiabilidad, redundancia, y respuesta y recuperación: 1. Elemento resistencia. Se refiere al diseño del proyecto o sistema para resistir un nivel de cargas o efectos dados, por lo general proporcionados por reglamentos o normas. Más allá de este nivel se presenta la falla, no importa si es catastrófica o total. Generalmente, estas cargas o efectos se estiman de eventos previos o históricos. Algunas veces se emplean experiencias que ocurrieron en otros sitios, similares o no. 2. Elemento confiabilidad. Consiste en asegurar que los componentes de la obra, infraestructura o sistema sean diseñados para operar en un intervalo de solicitaciones que permitan mitigar los daños o la pérdida durante un evento. Es decir, se debe revisar el comportamiento de la obra, infraestructura o sistema para niveles de cargas o efectos fuera de los rangos de diseño. Esto se puede ejemplificar con la pregunta: ¿qué le pasaría al proyecto si el evento de diseño se excede? En el caso de un edificio, si el sismo de diseño se excede, se revisaría si la estructura colapsaría o sufriría desplazamientos importantes, pero continuaría en pie. Lo segundo es lo deseable porque permitiría a los ocupantes del edificio salir con vida y no quedar aplastados por el colapso del edificio. Por tanto, en el diseño se buscaría que la falla no fuera frágil sino dúctil. 3. Elemento redundancia. Se refiere a que la obra, red o sistema sea diseñada de tal manera que tenga capacidad adicional para soportar un evento perturbador sin

Resiliencia de la infraestructura

Elementos (4) Resistencia Confiabilidad Redundancia Respuesta y recuperación

Dimensiones (4) Técnica Organizacional Social Económica Resultados (3) Más confiabilidad Rápida recuperación Menos consecuencias

Figura 1. Atributos del concepto resiliencia de la infraestructura.

colapsar. O bien, que tenga varias líneas de defensa que le permitan contener la falla catastrófica. Con ello la obra o sistema podría seguir proporcionando un servicio parcial. 4. Elemento respuesta y recuperación. Se refiere a que la infraestructura sea capaz de tener una adecuada respuesta a los efectos provocados por un evento perturbador. Con ello, el operador o dueño podría hacer una rápida y eficaz recuperación, tomando en cuenta las cuatro dimensiones. Para tal fin, es necesario llevar a cabo acciones de planeación, preparación y ejercicios de prevención en espera de un evento perturbador (prevención civil). Por ejemplo, en la Ciudad de México la alerta sísmica y los ejercicios de prevención civil de evacuación de edificios con brigadas de voluntarios. La combinación de las dimensiones y los elementos deben producir tres resultados: mayor confiabilidad, una rápida recuperación y menores consecuencias. El nivel de resiliencia que debe tener cada tipo de infraestructura depende de su importancia en términos de la intensidad de su uso, de las alternativas disponibles y del impacto tanto económico como social de su falla. Un aspecto de importancia vital son las interconexiones de diferentes tipos de infraestructura o sus componentes. Por ejemplo, puertos, ferrocarriles y carreteras: la interrupción del servicio de cualquiera de ellos altera la operación de los demás. Por ello, debe buscarse redundancia en la conexión de los puertos con los transportes terrestres y que éstos tengan rutas alternativas para el traslado de personas y bienes. Similarmente, entre aeropuertos, rutas aéreas, aerolíneas y vías de comunicación (transporte) a las ciudades que sirven. Resiliencias interna y externa La resiliencia se divide en interna y externa. La resiliencia interna (véase tabla 1) se refiere a que el operador o dueño de la infraestructura debe asumir los elementos

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

9


Resiliencia interna y su relación con la resiliencia externa de la infraestructura

Tabla 1. Resiliencia interna y externa Dimensión

Resiliencia interna

Resiliencia externa

Técnica

Diseño y construcción confiables Operación y mantenimiento Sistemas de monitoreo Equipos, alarmas y sistemas de respuesta ante emergencias

Equipos, alarmas y sistemas públicos de respuesta ante emergencias Normas y reglamentos

Organizacional

Procedimientos y manuales para manejo de crisis Compromiso del dueño u operador Preparación del encargado del manejo de emergencias Preparación del personal de operación de la emergencia

Preparación del equipo de primera respuesta Preparación de los tres niveles de gobierno Apoyo de grupos de la sociedad de respuesta ante emergencias Leyes y reglamentos ad hoc

Económica

Fondo económico para emergencias

Fondo público para atención de emergencias

Social

Conciencia y preparación de los operadores y usuarios del sistema

Conciencia y preparación de las autoridades y la comunidad sobre las situaciones de emergencia

Modificada de Labaka et al., 2015.

Tabla 2. Impacto de las dimensiones de la resiliencia interna durante un evento extremo Dimensión Técnica Resiliencia interna

Organizacional Económica Social

Líneas de acción Diseño y construcción confiables Mantenimiento Sistema de monitoreo Equipos, alarmas y sistemas de respuesta ante emergencias Procedimientos y manuales para manejo de crisis Compromiso del dueño u operador Preparación del encargado del manejo de emergencias Preparación del personal de operación de la emergencia Fondo económico para emergencias Conciencia y preparación de los operadores o usuarios del sistema

Prevención 10 8 8 4 8 10 10 6 4

Respuesta 10 6 8 10 10 10 10 10 6

Recuperación 8 4 8 8 8 8 8 8 10

8

10

8

Prevención

Respuesta

Recuperación

2

8

8

2 4

8 8

8 8

4

8

8

10 10

6 6

6 10

4

8

10

Modificada de Labaka et al., 2015.

Tabla 3. Impacto de las dimensiones de la resiliencia externa durante un evento extremo Dimensión

Económica

Líneas de acción Equipos, alarmas y sistemas públicos de respuesta ante emergencias Entrenamiento del equipo de primera respuesta Preparación de los tres niveles de gobierno Apoyo de la sociedad a través de organizaciones civiles de respuesta ante emergencias Leyes y reglamentos ad hoc Fondo público para prevención y atención de emergencias

Social

Preparación de la comunidad ante emergencias

Técnica

Resiliencia Externa

Organizacional

Modificada de Labaka et al., 2015.

mencionados, desde la óptica del tipo de infraestructura o componente, de su responsabilidad. Debe cumplir con los aspectos técnicos de su competencia a través de normas y reglamentos que permitan analizar, diseñar y construir (o implementar) de manera confiable y con redundancia su infraestructura o componente; tener prácticas de operación y mantenimiento que aseguren su buen funcionamiento. Por tanto, requiere contar con sistemas de monitoreo e inspección, además de asegurar que cuenta con equipos, alarmas y sistemas

10

de respuesta ante emergencias. Debe tener una organización que permita, además de operar y mantener su infraestructura o componente, enfrentar los efectos de eventos extremos con la capacidad y entrenamiento para manejo de crisis a través de procedimientos y manuales. En la parte económica, el operador o dueño debe contar con un fondo económico para emergencias. En el aspecto social, debe crear conciencia entre su personal y en los usuarios del sistema sobre las mejores prácticas para aprovechar la infraestructura con oportunidad y

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Resiliencia interna y su relación con la resiliencia externa de la infraestructura

u Algunos de los fenómenos perturbadores son de origen natural y otros antrópicos. Entre ellos se tienen: sismo de magnitud mayor que el de diseño (súbito); huracanes y tormentas severas (se anuncian con algo de anticipación); sobreexplotación de acuíferos (silencioso, sus efectos se notan después de muchos años); eventos no previstos o combinación en cascada de varios (difíciles de identificar o anticipar); acciones terroristas y tumultos (inciertos en ubicación, objetivo y tiempo). seguridad; además, comunicarse oportunamente con los usuarios en caso de una interrupción o alteración de la infraestructura y dar posibles alternativas. La resiliencia externa se refiere a los mismos elementos mencionados, ahora desde la perspectiva de los tres ámbitos de gobierno: municipal, estatal y federal. Un elemento técnico de la mayor importancia son las alarmas y los sistemas de monitoreo y medición de variables hidroclimatológicas, de calidad del aire y del agua, acelerógrafos, etc. Los datos de estas redes de medición son esenciales para el diseño de la mayoría de los tipos de infraestructura y durante su operación. La autoridad debe intervenir para brindar apoyo o cuando los efectos de un evento extremo sean de tal magnitud que el operador con sus propios recursos no sea capaz de enfrentarlos. Labaka et al. (2015) informan de un estudio en el cual se preguntó a expertos en el tema cuál es el orden de importancia de cada una de las dimensiones de las resiliencias interna y externa en la prevención, respuesta y recuperación ante un evento extremo. Las tablas 2 y 3 fueron ligeramente modificadas con base en la experiencia del autor en diversas situaciones de emergencia ocurridas en el país. La calificación va de 1 a 10, siendo 10 la máxima importancia. De la tabla 2 se destaca que las líneas de acción de la resiliencia interna de la mayor importancia en las fases de prevención y respuesta son las técnicas y organizacionales. En especial, diseño y construcción confiables, compromiso del dueño u operador de la infraestructura y preparación del encargado del manejo de la emergencia. Entre las líneas de acción de la resiliencia externa (tabla 3) se observa que la de mayor impacto es el fondo económico para prevención y atención de emergencias. Se destaca también que la resiliencia externa en todas sus dimensiones es de la mayor importancia en las fases de respuesta y recuperación. Conclusiones La resiliencia de la infraestructura tiene diversos atributos. Primero, cuatro dimensiones: técnica, organizacional, social (política) y económica. Segundo, cuatro elementos: resistencia, confiabilidad, redundancia, y respuesta y recuperación. Éstos, aplicados adecuadaIC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

mente, producen tres resultados: mayor confiabilidad, rápida recuperación y menores consecuencias. La aplicación de los conceptos de resiliencia permitirá mejorar la respuesta de la comunidad ante eventos extremos; mejorar el comportamiento de los sistemas y componentes de cada tipo de infraestructura y de ésta como un todo; minimizar las pérdidas sociales y monetarias, y recuperar rápidamente la vida cotidiana después de emergencias provocadas por eventos extremos

Referencias Bocchini, P., D. Frangopol, T. Ummenhofer y T. Zinke (2013). Resilience and sustainability of civil infrastructure toward a unified approach. Journal of Infrastructure Systems. ASCE. Jaime, A. (2017). Resiliencia de la infraestructura. IC Ingeniería Civil 572. Jaime, A. (2018). Resiliencia de la infraestructura. Un enfoque racional. Vías Terrestres 51. Labaka, L., J. Hernantes y J. Sarriegi (2016). A holistic framework for building critical infrastructure resilience. Technological Forecasting & Social Change 103. National Infrastructure Advisory Council, NIAC (2009). Critical infrastructure resilience. Informe final y recomendaciones. NIAC (2010). A framework for establishing critical infrastructure resilience goals. Informe final y recomendaciones del Consejo. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org


PUENTES

Diseño sísmico del Nuevo Puente La Unidad En el número 601 de esta revista se expusieron los principales aspectos del diseño y la construcción de la reciente obra de ingeniería vial ubicada en el sureste de nuestro país. En esta ocasión se abordan los aspectos sísmicos. Dada la importancia de la estructura, se realizó un estudio de riesgo específico del sitio, tomando en cuenta las diferentes fuentes sismogénicas que afectan esta zona del país y las características geológicogeofísicas locales. De igual manera, se modeló la respuesta no lineal de la estructura durante movimientos sísmicos importantes. Tales consideraciones permitieron optimizar el diseño del puente, para garantizar los márgenes de seguridad conforme a la normativa nacional e internacional.

ERNESTO MORALES FRANCO Maestro en Ingeniería con especialidad en Estructuras.

12

El Nuevo Puente La Unidad está ubicado en la entrada de la Laguna de Términos, en el sureste del Golfo de México en el estado de Campeche. El nuevo puente es paralelo al que existía, y está localizado a 15.5 m de éste. Tiene una longitud total de 3,285 m y atraviesa el mar con alturas de agua comprendidas entre 4 y 15 metros. El diseño y la construcción de este puente tuvieron diversos desafíos: en el sitio se presentan riesgos de huracanes y nortes; por otro lado, existe una amplificación de la respuesta sísmica del puente debida a efectos de sitio, siendo esta acción la que rigió el diseño de la subestructura. En este artículo se presentan los principales aspectos del diseño sísmico de esta destacada obra. La superestructura del puente cuenta con 73 claros de 45 m cada uno. El tablero tiene un ancho de 14 m, con dos carriles de circulación de 3.5 m cada uno, acotamientos, guarnición y parapeto. Dicho tablero está formado por seis vigas “I” tipo Nebraska de concreto pretensado, de 2.2 m de peralte. Sobre las vigas se apoya la losa de rodamiento de concreto de 22 cm de espesor. La subestructura cuenta con 74 apoyos, y está formada por tres tipos diferentes de ellos, cuya forma depende de su localización a lo largo del cruce (véase figura 2). Los apoyos tipo “I” son los más comunes (50 elementos), y consisten en siete pilotes tubulares de acero de 1.2 m de diámetro, hincados a golpe y rellenos de concreto en su parte superior. Sobre estos pilotes descansa un cabezal de concreto reforzado. Los apoyos tipo “II” corresponden a la zona del canal de navegación bajo el puente (19 apoyos), y están

Ancho total = 14.00 m Eje del puente 2.20 m

ALBERTO PATRÓN SOLARES Doctor en Ingeniería con especialidad en Estructuras. Ha trabajado en el diseño y supervisión de la construcción de puentes. Director general y socio fundador de la empresa Consultora Mexicana de Ingeniería, S.A. de C.V.

T1

T2

T3

T4

T5

T6

Figura 1. Sección transversal del tablero.

formados por 10 pilotes tubulares de acero de 1.2 m de diámetro hincados a golpe y rellenos parcialmente de concreto reforzado. Sobre los pilotes se apoya una zapata de concreto reforzado que sirve de sustento a columnas y un cabezal de concreto, igualmente de concreto reforzado. Los apoyos tipo “III” son los más altos (tres elementos), y corresponden al área del canal de llenado/vaciado de la Laguna de Términos. Esta zona se caracteriza por la presencia diaria de corrientes marinas de alta velocidad, debido a las mareas, y es particularmente sensible al fenómeno de socavación. Las pilas están formadas por ocho pilotes tubulares de acero de 1.5 m de diámetro. Dada la gran altura de estas pilas, y con el fin de mejorar su comportamiento estructural, su forma es tipo “A”, y los pilotes están inclinados en la dirección longitudinal. Estos pilotes son igualmente hincados a golpe y rellenos con concreto reforzado en su parte superior. Un cabezal de concreto reforzado se apoya directamente sobre los pilotes.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Diseño sísmico del nuevo puente La Unidad

Longitud total del puente: 3,285 m Tipos de pilas I

2.20 m

T2

T3

T4

T5

III

I

Canal de navegación

Eje del puente

T1

I

II

T6

Tablero

Lecho marino

Nivel del mar

Canal de “llenado” de la laguna Figura 2. Perfil general del puente.

Exploración geotécnica La exploración geotécnica del sitio se llevó a cabo a través de 17 sondeos de penetración estándar y muestreo inalterado selectivo a lo largo del eje del trazo del nuevo puente. La separación promedio entre los sondeos fue de 253 m, y casi todos fueron llevados hasta alcanzar una capa resistente uniforme a profundidades variables de entre 35 y 48 metros. En términos generales, la estratigrafía del cruce está constituida por depósitos superficiales de arena limosa muy suelta y arcilla de alta compresibilidad con materia orgánica y conchas de consistencia blanda a firme, espesor variable entre 1.20 y 9.0 m; subyace arcilla de consistencia firme a dura con intercalación de limo arenoso medianamente compacto, así como arena limosa o arcillosa de medianamente compacta a muy compacta. Como resultado de la campaña de exploración geotécnica y geofísica (la cual se comenta más adelante), el sitio del cruce se dividió en cinco “zonas geotécnicas” diferentes, dentro de las cuales las características del suelo se consideraron homogéneas, y permitieron profundidades de desplante similares para los pilotes de cimentación.

Estudio de riesgo sísmico Dada la importancia de la estructura, se decidió realizar un estudio de riesgo sísmico específico del sitio del puente, tomando en cuenta las diferentes fuentes sismogénicas que afectan esta zona del país y las características geológico-geofísicas locales del sitio. Para estimar los efectos de sitio se realizaron los siguientes trabajos: a. Mediciones de vibración ambiental del terreno en 14 puntos distribuidos de forma estratégica. b. Estudios geofísicos de campo que consistieron en el levantamiento de perfiles sísmicos a partir de ambas márgenes del cruce. 0.500 0.450

Reglamento (CFE 94)

0.400 Coeficiente sísmico (g)

La profundidad de desplante de los pilotes en todos los apoyos fue de aproximadamente 25 m por debajo del lecho marino, y descansan sobre estratos conformados principalmente por arcillas arenosas. El tablero del puente está restringido lateramente en los cabezales de las pilas mediante topes sísmicos de concreto reforzado.

0.350

Espectro diseño “centro”

0.300 0.250 0.200 0.150 0.100

Espectro diseño “márgenes”

0.050 –

0.00

1.00

2.00 3.00 Periodo (s)

4.00

5.00

6.00

Figura 3. Comparación de los espectros de diseño para el sitio Tr = 2,500 años.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

13


Diseño sísmico del nuevo puente La Unidad

Este estudio de sitio permitió una reducción significativa de los coeficientes sísmicos en relación con los previstos por la normativa de la SCT (véase figura 3).

Figura 4. Ejemplo de modelos de elemento finito de diferentes zonas del puente.

Articulación plástica

Resortes

Figura 5. Detalle de modelo de elementos finitos de una pila tipo I, y resultados típicos obtenidos (momentos flexionantes).

Estos trabajos permitieron obtener parámetros muy importantes del sitio, como el periodo fundamental de vibrar del suelo y el incremento o amplificación del movimiento sísmico que se puede presentar en el sitio para dicho periodo fundamental. De acuerdo con los resultados obtenidos, el suelo del sitio muestra variaciones importantes en cuanto a la frecuencia fundamental de vibración; se distinguen dos zonas principales, una que corresponde a la parte central de la boca de la laguna y otra que corresponde a ambas márgenes del cruce. Lo anterior permitió definir dos diferentes espectros de diseño: uno para la parte central del puente (donde el suelo es “blando”), y otro para las márgenes donde el suelo es “rígido”. Los espectros de diseño se calcularon para periodos de retorno de 500 y 2,500 años, y considerando un amortiguamiento de 5 por ciento.

14

Diseño sísmico de la estructura La acción que rigió el diseño de la subestructura del puente fue el sismo, y con el fin de optimizar este diseño se realizó una serie de cálculos particulares. Se elaboraron modelos de elemento finito de diferentes zonas del puente. La definición de los diferentes modelos fue hecha tomando en cuenta los diferentes tipos de pilas y las condiciones del suelo (y espectros de diseño sísmico) a lo largo del puente. La interacción suelo-estructura se tomó en cuenta mediante la incorporación de resortes que representan las diferentes capas de suelo que atraviesan los pilotes de cimentación. Un diseño preliminar de las pilas de cimentación fue realizado usando el método modal-espectral tradicional, pero los resultados de estos cálculos fueron muy conservadores. Estos cálculos permitieron observar la aparición de zonas propensas a formación de articulaciones plásticas, principalmente en la conexión de los pilotes con el cabezal y las zapatas. Con el fin de optimizar el diseño de los pilotes de cimentación del puente, se realizaron cálculos temporales paso a paso no lineales para evaluar las fuerzas sísmicas en estos elementos. Por este motivo, se generaron grupos de acelerogramas “sintéticos” (cinco) a partir de los diferentes espectros de diseño obtenidos. La validez de estos acelerogramas se verificó mediante la obtención de espectros de respuesta a partir de éstos y su comparación con el espectro de diseño objetivo. Mediante estos acelerogramas se evaluó la respuesta de la estructura ante un movimiento sísmico importante. En los cálculos no lineales se tomó en cuenta la aparición de articulaciones plásticas en las zonas de conexión entre los pilotes y los cabezales. Lo anterior, mediante el cálculo de los diagramas momento curvatura de las secciones de concreto reforzado de los pilotes en zona de conexión con el cabezal. Estos diagramas permitieron modelar las articulaciones plásticas en esta zona y la disipación de energía que se produce en ellas durante sismos de gran magnitud, gracias a su comportamiento histerético. Los cálculos no lineales realizados pusieron en evidencia una reducción importante (de más del 50%) en las solicitaciones de la estructura (momentos flexionantes y fuerzas cortantes) comparadas con las obtenidas por el método modal-espectral tradicional. Esta reducción también se confirmó en el nivel de las cargas axiales en la punta de los pilotes. En la figura 7 se muestra el ciclo histerético producido en una de las articulaciones plásticas, que permite una importante disipación de energía inducida por el sismo. El diseño final de los apoyos del puente se realizó tomado en cuenta los resultados de los cálculos

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Espectro de diseño

Tiempo (s)

A (g)

1.500 1.450 1.400 1.350 1.300 1.250 SIMKE 1.200 1.150 1.100 1.050 – 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 Periodo (s)

Tiempo (s)

A (g)

Coeficiente sísmico

A (g)

Diseño sísmico del nuevo puente La Unidad

Tiempo (s) Acelerogramas “sintéticos” Figura 6. Ejemplo de acelerogramas sintéticos generados.

previamente descritos, haciendo especial énfasis en las zonas sensibles a la formación de articulaciones plásticas (conexión pilotes-cabezal o zapata). El diseño de estas zonas consideró un confinamiento adecuado del concreto de los pilotes mediante estribos circulares cerrados con espaciamientos mínimos entre ellos, y el anclaje adecuado de los armados longitudinales de los pilotes dentro de los cabezales o zapatas. Los trabajos de supervisión de obra durante la construcción fueron particularmente estrictos en estas zonas. Conclusiones El Nuevo Puente La Unidad es una obra destacada de infraestructura que presentó grandes retos durante su diseño y construcción. El sismo fue la acción dominante en el diseño de su subestructura, y para tal fin se realizó un estudio de riesgo sísmico específico del sitio que incluyó la medición de los periodos de vibración del suelo y la caracterización geofísica del sitio. Como resultado de este estudio se definieron dos espectros de diseño para el cruce: uno para las márgenes y otro para la parte central. Por otro lado, se realizaron cálculos numéricos de la respuesta no lineal de la estructura, que tomaron en cuenta la disipación de la energía inducida en el puente por sismos severos en zonas de posible formación de articulaciones plásticas. Dichas zonas fueron adecuadamente diseñas y supervisadas durante la construcción. Las consideraciones anteriores permitieron optimizar el diseño del puente para garantizar los márgenes de seguridad conforme a la normativa nacional e internacional.

Figura 7. Ejemplo de ciclo de histéresis generado en una conexión pilote-cabezal.

Es importante señalar que el sismo de magnitud 8.2 ocurrido el 7 de septiembre de 2017 con epicentro en el Golfo de Tehuantepec, y que es uno de los mayores sismos registrados en México, generó movimientos muy considerables en todo el sureste de México. En la Isla del Carmen se percibieron movimientos sísmicos importantes. En esa fecha, el Nuevo Puente La Unidad se encontraba en un estado avanzado de construcción. Luego de este evento sísmico se realizó una inspección detallada de la estructura y no se encontró daño. El Nuevo Puente La Unidad fue inaugurado y puesto en funcionamiento el 10 de junio de 2019 ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

15


HIDRÁULICA

La sobreexplotación de acuíferos en México y sus consecuencias La Comisión Nacional del Agua publicó en 2018 que 105 de los acuíferos de México se encuentran en estado de sobreexplotación. Pero ¿qué significa este término y cuáles son las razones por las que el agua subterránea almacenada en el subsuelo está en tales condiciones? RAÚL MORALES ESCALANTE Ingeniero geólogo con diplomado en Hidrogeología y maestría en Recursos Hidráulicos. Actual presidente del Consejo Directivo de la Asociación Geohidrológica Mexicana. RUBÉN CHÁVEZ GUILLÉN Ingeniero civil y maestro en Hidráulica. Desempeñó cargos públicos relacionados con la gestión de las aguas subterráneas. Impartió cursos sobre hidrogeología y disciplinas afines en la UNAM y otras universidades. Es consultor independiente.

La sobreexplotación es un régimen de explotación de un acuífero que provoca efectos indeseables; el término, aunque subjetivo, en el caso de un acuífero representa la extracción de un volumen tal que puede afectar al ambiente, las obras de captación de agua subterránea someras y la propia calidad del agua. Las razones por las que se ha explotado en exceso a los acuíferos están relacionadas en parte con procesos naturales, por ejemplo la ubicación del país en una franja del planeta en la que se encuentran los grandes desiertos, como el Sahara y el Arábigo, entre otros (véase figura 1). En consecuencia, prácticamente una tercera parte del territorio nacional localizada en la porción centro-

norte y norte de México tiene una precipitación pluvial baja, que ronda los 400 mm anuales o menos. Existen regiones en Sonora y Baja California, entre otros estados (véase figura 2), donde llueve menos de 50 mm al año. En todas estas áreas el agua subterránea es prácticamente el único recurso hídrico disponible, por lo que desde el decenio de 1960 se ha extraído del subsuelo un volumen de agua que excede al que de forma natural ingresa en los acuíferos. Cabe mencionar que las razones por las que el agua subterránea es la fuente más importante de abastecimiento en las zonas sur y oriente del país no están relacionadas únicamente con la baja precipitación pluvial. Otras razones por la cuales se han extraído grandes volúmenes de agua del subsuelo que exceden la recarga están vinculadas con la explosión demográfica, la concentración de la población y la actividad agrícola, todas éstas relacionadas con actividades humanas (véanse figuras 3 y 4). En la actualidad, aproximadamente el 75% de la población vive concentrada en algunas ciudades principales de México, y más del 70% del agua subterránea se usa con fines agrícolas. Las consecuencias de estos fenómenos naturales y hechos inducidos por el ser humano han sido muchas,

Latitud norte de México 32°43’06’’ N Desierto Sahara Latitud sur de México 14°32’27’ N

Desierto Arábigo

Trópico de Cáncer 23°26’ N Ecuador Trópico de Capricornio 23°26’ S

Figura 1. Localización del país en relación con los grandes desiertos en el mundo.

16

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


La sobreexplotación de acuíferos en México y sus consecuencias

Fuente predominante Superficial Similar Subterránea Sin uso Región hidrológico-administrativa Municipios Fuente: Conagua.

Figura 2. Regiones en México y su fuente predominante de abastecimiento de agua.

entre ellas el abatimiento de los niveles en los pozos, y en consecuencia el “minado” de la reserva de agua subterránea almacenada; la reducción del caudal y rendimiento de los pozos, con el consiguiente incremento en los costos de extracción del agua; el deterioro de la calidad del agua subterránea por la extracción de agua más profunda de mala calidad, efectos relacionados con intrusión de agua marina o la conexión con acuíferos con agua contaminada o de mala calidad natural; desecación de humedales, lagos y manantiales; pérdida de vegetación nativa y eliminación de vegetación ribereña; asentamiento diferencial y agrietamiento del terreno con grave impacto sobre la infraestructura; reducción o eliminación del caudal base, y con esto de la disponibilidad de agua superficial. Esta situación se fue presentando en escala nacional de la siguiente forma: • De 1950 a 1980, con la creación de los distritos y unidades de riego, se extrajo el agua con la necesidad de impulsar la agricultura para alcanzar la seguridad alimentaria. • De 1960 a 1980 se tenía un incipiente conocimiento de los acuíferos; su estudio institucional se inició a mediados de los sesenta, con la creación de la Secretaría de Recursos Hidráulicos. • De 1960 a 2019 se dio la explosión demográfica y hubo un crecimiento acelerado de la demanda de agua para uso público urbano. Hasta antes del año 2000, en escala mundial hubo una escasa o nula atención a la preservación del medio ambiente; la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales se creó en el año 2000.

Es importante considerar que la Constitución política del país establece lo siguiente: “Las aguas del subsuelo pueden ser libremente alumbradas mediante obras artificiales y apropiarse por el dueño del terreno, pero cuando lo exija el interés público o se afecten otros aprovechamientos, el Ejecutivo federal podrá reglamentar su extracción y utilización y aun establecer zonas vedadas, al igual que para las demás aguas de propiedad nacional.” Por otra parte, en 2018 la Comisión Nacional del Agua reportó 105 acuíferos sobreexplotados de los 653 que existen en el país. Esta situación de sobreexplotación podría agravarse cuando se concluya la regularización de los usuarios del agua en las zonas de suspensión del libre alumbramiento, debido a que si se realiza la legalización de extracciones, sin revisiones en campo, podría resultar que muchos de los volúmenes de agua que supuestamente se están extrayendo sean inventados, es decir, que no existan en realidad los pozos y al legalizarse estas extracciones los supuestos usuarios tendrían la autorización de perforar los pozos o se facilitaría el mercado negro de derechos de agua subterránea; lo anterior puede generar nuevos casos de sobreexplotación en los acuíferos que ya estén cercanos a esta condición. Tal inadecuada regularización de usuarios quedaría avalada por la Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento, en cuyo artículo 3, capítulo XXIV, se establece que la disponibilidad media anual de aguas del subsuelo en una unidad hidrogeológica (acuífero) es el volumen medio anual de agua subterránea que puede ser extraído de esa unidad hidrogeológica para diversos usos, adi-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

17


La sobreexplotación de acuíferos en México y sus consecuencias

2015

2010

2005

2000

1995

1990

1980

1970

1960

1950

1940

1930

1921

32

1910

Es importante considerar que cada acuífero o grupo de acuíferos requiere estrategias de solución a la medida de sus condiciones geológicas, geográficas, climáticas, de desarrollo humano, etc., y que son necesarios planes de manejo por acuífero y vigilancia para su cumplimiento. Adicionalmente, para dar solución a la sobreexplotación es preciso que las estrategias sean planteadas de la siguiente manera: • Con la participación de los organismos públicos y de la sociedad a través de grupos de usuarios, como comités de cuenca, comités técnicos de aguas subterráneas (Cotas), asociaciones, universidades, etcétera. • Integración de grupos de trabajo multidisciplinarios de abogados, economistas, sociólogos, biólogos y profesionales técnicos como ingenieros con diferentes formaciones académicas, entre otros. • Capacitación de los diferentes grupos de trabajo para que conozcan lo que se ha realizado y se establezcan acciones de forma integral y multidisciplinaria. • Hacer efectiva la gobernanza del agua (véase figura 5).

120 Población total

a

Explosión demográfica

2010

80 Población urbana

71.3

77.8

2000

58.7

1970

1960

1950

42.6

50.7

74.6

1990

b

Figura 3. Época en que se inició el crecimiento poblacional y forma en que se incrementó la cantidad de habitantes en las ciudades (millones). a) Población rural; b) población urbana.

La gobernanza del agua debe ser interinstitucional e intersectorial a partir de los elementos siguientes: • Marco legal adecuado y actualizado, estructurado con conocimiento fundamentado de la hidrogeología del país; sin demagogia ni manipulación de la sociedad. • Amplio conocimiento geológico e hidrogeológico de los acuíferos; es importante que los acuíferos dejen de verse como una caja negra. Difundir este conocimiento y la problemática de una forma clara para crear conciencia y responsabilidad social. • Marco institucional con liderazgo, que organice, coordine e interactúe con los usuarios del recurso. • Políticas hídricas consistentes, incentivos y planes con acciones realizables a corto, mediano y largo plazo. • Vigilancia eficaz y continua del cumplimiento de los ordenamientos legales, no sólo por parte de la autori-

18

2015

2010

2005

2000

1995

1990

1985

1980

1975

1970

1965

1960

1955

1950

1945

Área (miles de ha)

cional a la extracción ya concesionada y a la descarga natural comprometida, sin poner en peligro el equilibrio de los ecosistemas. Como puede verse, al legalizar estos volúmenes se estaría autorizando la extracción de agua de pozos que no existen, es decir, se estaría dando una concesión y con ello favoreciendo la sobreexplotación. Por lo antes expuesto, es necesario plantear estrategias técnicas y legales que den solución de forma urgente a este asunto; algunas de estas estrategias son las siguientes: • Manejo de la demanda a través de la reducción de fugas en las redes de distribución de agua potable; evitar desperdicios; uso eficiente del recurso hídrico y reúso del agua residual tratada. Recarga artificial de agua de lluvia y de agua Riego en México residual tratada considerando 6000 dar estímulos a quien realice la 5000 aplicación de esta tecnología. • Llevar a cabo un adecuado 4000 ordenamiento territorial para 3000 efectuar cambios en el uso del 2000 suelo que protejan legalmente las zonas de recarga de los 1000 acuíferos. 0 • Uso conjunto y planificado del agua superficial, subterránea, Años residual tratada, meteórica y Distritos de riego Unidades de riego Total marina. • Participación activa de todos Explosión urbana los sectores. Desarrollo agrícola Fuente: Conagua. • Desalación de agua marina y salobre. Figura 4. Incremento de las áreas dedicadas al cultivo en el país.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


La sobreexplotación de acuíferos en México y sus consecuencias

dad, sino de los múltiples actores, como consejos de cuenca, organismos operadores, Cotas, comisiones estatales del agua, etcétera. Conclusiones La sobreexplotación de los acuíferos es una condición no sustentable, frena el progreso y compromete el desarrollo; afecta a todos los sectores, pero más al medio ambiente y a los usuarios de menor nivel económico. La reserva de agua almacenada en el subsuelo es finita; con el régimen de explotación actual no podrá sostenerse por mucho tiempo. En muchas regiones del país nos estamos acercando al día cero del agua; en consecuencia, la naturaleza irá imponiendo límites no favorables para el ser humano. Por esta razón es imperativo implementar planes de manejo para corregir la sobreexplotación y prevenir que se generen nuevos casos; los planes de manejo deben incluir acciones realizables y medibles, y ha de vigilarse su cumplimiento. El manejo sustentable del agua subterránea requiere recursos económicos y humanos mucho mayores, compatibles con su vital importancia, para actualizar su estudio, control y monitoreo en cantidad y calidad. Por este motivo los usuarios mayores de este recurso deben

Cimentaciones y obra civil

Estructuras subterráneas

Conocimiento de los acuíferos (ciencia y tecnología)

Gobernanza del agua subterránea

Autoridad hidráulica con liderazgo y capacidad organizacional

Políticas consistentes e incentivos

Marco legal

Participación efectiva de todos los sectores

Capacitación y difusión

Planes de manejo integrado

Figura 5. Acciones para la gobernanza del agua y actores que deben participar en ella.

colaborar con la autoridad en dichas tareas, pues serán los beneficiados o afectados; las soluciones requieren voluntad política y social. Finalmente, es relevante considerar que la sobreexplotación de los acuíferos no justifica el desarrollo, ni tiene una real ventaja económica ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

Obras hidráulicas e industriales

Estructuras portuarias


PREVENCIÓN TEMA DE PORTADA

Hacia el protocolo de del CICM y las so La experiencia vivida por el Colegio de Ingenieros Civiles de México (CICM) y la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural (SMIE) durante septiembre y octubre de 2017 se materializó en una inédita propuesta de Protocolo de Actuación para la Inspección Estructural de los Edificios, impulsado y desarrollado por el Comité de Seguridad Estructural. A continuación se transcribe íntegramente la propuesta. FRANCISCO GARCÍA ÁLVAREZ Coordinador del Comité de Seguridad Estructural, CICM.

Revisión postsísmica desarrollada por las brigadas del CICM y de la SMIE Vivir en una zona sísmica obliga moralmente a los profesionistas con experiencia en estructuras, como ingenieros, ingenieros municipales, ingenieros/arquitectos y arquitectos, así como los pasantes de las carreras mencionadas, a ofrecer sus servicios honorarios para realizar las visitas de inspección ocular estructural de los inmuebles de una región determinada después de un sismo de magnitud tal que provoque daño estructural en dicha zona. Para tener un buen sistema de respuesta postsísmica es necesario llevar a cabo, previo al evento, diferentes tareas que deben tener el carácter de recurrente. Es importante mencionar que estas tareas deben estar coordinadas con las autoridades federales y locales, debido a que los resultados de estas inspecciones oculares formarán parte del censo de daños que las autoridades utilizarán en el futuro para la asignación de recursos de la reconstrucción. Sobre este particular, es importante destacar que el CICM y sus brigadas deben ser validadas por el gobierno local o federal para el desarrollo de actividades propias del Protocolo de Actuación para la Inspección Estructural de los Edificios, contar con apoyo legal o certificación ante las actividades que lleven a cabo los brigadistas, lo cual presenta un área de oportunidad para las autoridades a fin de contar con personal especializado, preparado y organizado para coadyuvar ante un suceso de consideraciones relevantes. Trabajos preliminares Sin lugar a dudas, atender un sismo de magnitud importante debe ser un esfuerzo de múltiples organizaciones, tanto federales como locales, así como de asociaciones civiles, que deben trabajar en conjunto para obtener

20

resultados adecuados en tiempo y forma, los cuales aportarán a la población en general, que se encuentra en una situación vulnerable, las respuestas que necesitan tener en una situación de crisis, como el estado de su patrimonio y la seguridad de que su vida no corre riesgo. En el Comité de Seguridad Estructural creemos que el coordinador general o la cabeza de este esfuerzo debe ser una Secretaría de Protección Civil local o federal profesionalizada. Es decir, que los funcionarios públicos que lleven el control y la coordinación de los trabajos deben estar capacitados para coordinar diferentes organizaciones, tanto públicas como privadas, al igual que las asociaciones civiles de las diferentes profesiones involucradas, así como las incontables agrupaciones de generación espontánea motivadas por la solidaridad que surgen durante la emergencia; como ocurrió durante el sismo del pasado 19 de septiembre de 2017, cuando probaron ser un mecanismo muy efectivo para acopio de insumos, desde: ropa, víveres, medicamentos, los cuales variaron su demanda en el tiempo, hasta herramientas especializadas, generadores eléctricos, motosierras o carpas y lonas, entre muchos otros requerimientos que se precisaron para hacer frente al suceso. Es muy importante que el gobierno estatal o local junto con el gobierno federal generen acuerdos con los diferentes medios de comunicación y en conjunto con el uso de redes sociales, para utilizar estos medios en la difusión de las diferentes necesidades que se irán presentando durante la emergencia, no solamente en lo concerniente a los insumos requeridos por la población, sino también como un medio para identificar a la gente que podría colaborar en la inspección de daño. Sobre la experiencia que recabaron el CICM y la SMIE durante el sismo del pasado 19 de septiembre de 2017, en múltiples ocasiones la labor de las brigadas de inspección estructural se

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Hacia el protocolo de respuesta postsísmica del CICM y las sociedades técnicas

respuesta postsísmica ciedades técnicas vio dificultada por el desconocimiento de la población en general. La identificación oficial de las brigadas resultó fundamental para su buen desempeño, por ello consideramos que las autoridades deberían tener convenios de colaboración con prensa, radio, televisión y redes sociales en la difusión de la forma de identificación que los brigadistas utilizarán para realizar las inspecciones estructurales. Además de los convenios descritos anteriormente, es importante que el gobierno federal tenga comunicación directa con los diferentes organismos gubernamentales que tienen protocolos propios de actuación tales como la Comisión Federal de Electricidad, el Instituto Mexicano del Seguro Social, el Instituto de Seguridad y Servicios Sociales de los Trabajadores del Estado, la Cruz Figura 1. Diagrama de flujo para la interacción de las instituciones. Roja, entre otros, puesto que muchos de los esfuerzos realizados se llegan a duplicar o una sisionales en la respuesta postsísmica, sino que debe tuación más desfavorable, se interfieren unos con otros, proveer un marco legal que le confiera certeza jurídica a dificultando la respuesta. Como ejemplo, podemos citar los revisores que, en poco tiempo, deberán determinar la que los protocolos de evacuación en los diferentes ediseguridad estructural de un inmueble, muchas veces con ficios contemplan concentrar a la gente en los arroyos acceso restringido, sin las condiciones de iluminación vehiculares dificultando el libre tránsito de los vehículos adecuadas o en situaciones de seguridad muy precade emergencia, tanto de ambulancias o transportes de rias. Esta interrelación de la Secretaría de Obras con los bomberos, como de las múltiples cuadrillas de la Codiferentes colegios y sociedades técnicas debe también misión Federal de Electricidad que se despliegan para extrapolarse a las diferentes Facultades de Arquitectura restablecer el servicio eléctrico. e Ingeniería de las universidades locales, puesto que Dentro de las dependencias gubernamentales que el capital humano que representan los estudiantes es debieran tener un papel fundamental en la respuesta fundamental para tener una respuesta pronta y expedita; postsísmica, se encuentran las diferentes secretarías de sin embargo, es necesario que estos estudiantes tengan obra pública de los gobiernos federal, estatal y municila capacitación adecuada en la evaluación de cualquier pal, por lo que resulta fundamental que la Secretaría de daño estructural, es decir, debiera incluirse dentro del Obras de la entidad o entidades afectadas, tenga una Plan de Estudios de cada una de las carreras afines a la interrelación muy cercana con los diferentes Colegios Seguridad Estructural, una materia de Levantamiento de de Arquitectos e Ingenieros y las diferentes sociedades daños donde se enseñe al estudiante a evaluar los difetécnicas. En este sentido, la Secretaría de Obras no rentes tipos de daño y la gravedad de cada uno de ellos, solamente debe coordinar los esfuerzos de los profede esta forma se podrá tener un gran capital humano

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

21


Hacia el protocolo de respuesta postsísmica del CICM y las sociedades técnicas

pudieran obtenerse diferentes resultados dependiendo del profesional que efectúe dichos dictámenes. A medida que estos cursos estén estandarizados, la respuesta o los resultados obtenidos por los diferentes profesionales involucrados en la respuesta posterior a este tipo de eventos, serán más certeros y Figura 2. Organización del Centro de Crisis para coordinar a las brigadas. tendrán un nivel de confiabilidad adecuado. En este marco, se ha documentado la existencia de múltiples documentos a nivel internacional que pueden servir de modelo con el objeto de generar el formato de evaluación postsísmica, herramienta documental indispensable para el éxito del censo de daños, y que todos los involucrados utilicen el mismo formato, de esta manera el posproceso de información será más sencillo. Este formato deberá estar disponible de forma digital mediante una aplicación (app) y también sin conectividad, porque debido a las probables fallas en el suministro eléctrico existirán zonas donde no se tenga acceso a Internet; asimismo, el formato también deberá estar disponible físicamente para que cuando la forma digital no se encuentre disponible, se realice el levantamiento en formato impreso para su futura digitalización en el Centro de Crisis. Un trabajo fundamental previo al evento es contar con una zonificación de la posible área afectada, esto puede tener sentido en ciudades de gran tamaño como por ejemplo Acapulco, Guadalajara, Cuernavaca, Puebla o la Ciudad de México, la cual debería Figura 3. Diagrama de flujo de los trabajos previos que deben estar resueltos y deben ser recuestar digitalizada y predispuesta en rrentes para garantizar su correcta ejecución. un plano donde su consulta fuera eficiente, donde los futuros brigadiscapacitado para evaluar estructuralmente los diferentes tas tuvieran bien determinada su zona de actuación. inmuebles afectados, lo cual resultará en un tiempo de Dicha zonificación debe ser concebida por expertos en respuesta más corto con resultados confiables. la materia que puedan, previo al evento, determinar las Otro de los trabajos preliminares que deben zonas con mayor vulnerabilidad, reducir el área de los efectuarse, a consideración del Comité de Seguridad sectores con mayor riesgo de daño, es decir, a mayor Estructural, es la impartición de diferentes cursos, probabilidad de daño en la zona, sería menor el área empezando por los de levantamiento de daños para que la brigada tendría que cubrir. Esta zonificación seguir actualizando y capacitando a los profesionales podría estar correlacionada con los diferentes mapas involucrados en la respuesta postsísmica, así como la de riesgos o experiencias previas, donde resulta fundaimpartición de cursos de reparación de estructuras, mental utilizar avenidas o calles importantes con el fin principalmente de mampostería y concreto, así como de sectorizar la zona afectada. cursos para elaborar dictámenes estructurales, los Otro de los trabajos importantes previos al evento es cuales muchas veces no tienen lineamientos claros y tener una base de datos actualizada y confiable sobre

22

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Hacia el protocolo de respuesta postsísmica del CICM y las sociedades técnicas

los posibles integrantes de las brigadas de inspección estructural. Esta base de datos deberá ser depurada y actualizada por lo menos una vez al año durante las horas de actualización profesional que piden los diferentes Reglamentos y Códigos de Construcción, además de cierto tiempo en la capacitación de evaluación de daños, medida que conllevará a tener un padrón de revisores estructurales confiable, quienes deberán tener muy claro a dónde dirigirse una vez que la emergencia se presente, esto ayudará a organizar de manera pronta y expedita las diferentes brigadas. Conformación de las brigadas Una vez que el sismo se presentó y que la activación de las brigadas de inspección estructural fue determinada por un comité especializado y formalmente integrado, que podría ser el Comité Asesor de Seguridad Estructural del gobierno local o inclusive de una Secretaría de Protección Civil local o federal profesionalizada, deberá emitirse un comunicado ya sea por redes sociales o por los diferentes convenios firmados con los medios de difusión, para que los integrantes del padrón de revisores estructurales se presenten al lugar designado para la conformación de las brigadas. Desafortunadamente este proceso no es posible llevarlo a cabo previo al evento debido a que la disponibilidad de los diferentes brigadistas puede variar en tiempo, por ello debe realizarse una vez que el evento se presente. Al respecto, la conformación de las brigadas deberá realizarse en un espacio conocido, de fácil acceso, que tenga espacio para un gran número de personas y la capacidad para albergar al Centro de Crisis, el cual coordinará y controlará los trabajos de las brigadas en la revisión de las estructuras. Una vez seleccionado el recinto, el primer paso será la agrupación de los brigadistas en función de la experiencia de cada uno, es decir, deberán colocarse en diferentes zonas del recinto con el objeto de identificar rápidamente quiénes son las personas con mayor o menor experiencia en materia de levantamiento de daños. Es de esperarse que las personas con mayor experiencia sean mucho menos que las personas con menor experiencia. Ahora bien, una forma de organizar las brigadas es dividiendo a los brigadistas que respondan a la convocatoria en cuatro grupos, el primero con la gente de mayor experiencia, es decir con más de 15 años dedicados al diseño de estructuras, en este grupo se pueden ubicar a los corresponsables en seguridad estructural o los peritos profesionales en seguridad estructural; el segundo grupo puede estar conformado por los profesionales, que tengan entre 5 y 15 años de experiencia en el ramo de las estructuras; el tercer grupo lo conformarían recién egresados y hasta con 5 años de experiencia; mientras que en el cuarto grupo estarían todos los estudiantes, por lo cual es recomendable que todos los educandos ya hubiesen cursado la materia de levantamiento de daños o puedan comprobar que han tomado los cursos

u El CICM y sus brigadas deben ser validadas por el gobierno local o federal para el desarrollo de actividades propias del Protocolo de Actuación para la Inspección Estructural de los Edificios, contar con apoyo legal o certificación ante las actividades que lleven a cabo los brigadistas, lo cual presenta un área de oportunidad para las autoridades a fin de contar con personal especializado, preparado y organizado para coadyuvar ante un suceso de consideraciones relevantes. correspondientes. Con el objeto de contar con un censo de daños confiable, lo más adecuado sería que todos los alumnos hubiesen tomado el Curso de levantamiento de daños previamente, para lo cual sería de gran apoyo que el Sistema Educativo Nacional contribuyera en la difusión de este tipo de contenidos en beneficio de la población en general. Asimismo, con el propósito de lograr una conformación operativa de las brigadas, lo más conveniente sería contar con una configuración piramidal, así el número de brigadas estaría en función del número de personas del primer grupo (el de los corresponsables o peritos profesionales en Seguridad Estructural) del cual saldrán los jefes de brigada, es decir los de mayor experiencia, posteriormente se deberá distribuir uniformemente a la gente de los segundo, tercero y cuarto grupos, respectivamente, a cada uno de los jefes de brigada. Es muy probable que alguno de los jefes de las brigadas ya tenga conformado su equipo de trabajo, por lo cual es prudente respetar las intenciones de cada uno; no debemos olvidar que esto es un esfuerzo altruista. Siguiendo esta mecánica, las brigadas organizadas para atender al sismo del 19 de septiembre de 2017 quedaron conformadas por un jefe de brigada con más de 15 años de experiencia, o bien, un corresponsable en Seguridad Estructural o un perito profesional en Seguridad Estructural, dos o más subjefes de brigada con más de 5 años de experiencia en el ramo de las estructuras y una base conformada por personas de menor experiencia y estudiantes. Una vez conformadas las brigadas es necesario registrar a cada una, obtener los nombres y teléfonos de contactos de cada integrante y asignarles la zona donde deberán realizar las visitas de inspección estructural. Cada brigada se pondrá de acuerdo para llevar a cabo la labor encomendada, previamente explicada en los cursos de levantamiento de daños. Conformación del Centro de Crisis Ya que las brigadas están listas y evaluando daños en las zonas afectadas, es necesario contar con el Centro de Crisis, o Centro de Monitoreo, el cual coordinará y concentrará toda la información recabada por las brigadas. Dentro del Centro de Crisis deberá haber un coordinador por cada número de brigadas, en la expe-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

23


Hacia el protocolo de respuesta postsísmica del CICM y las sociedades técnicas

nando en un mapa digitalizado, el registro de cada una de las brigadas, los integrantes de cada una, el porcentaje de avance visitado del área asignada a cada brigada, así como los reportes puntuales que se deban atender. También, dentro del Centro de Crisis debe haber un grupo especializado en digitalizar los reportes de levantamiento de daños que se realicen en formato físico; toda esta información debe ser cargada en la plataforma seleccionada ya que se compartirá con las autoridades correspondientes. Asimismo, es conveniente que toda esta información sea de acceso público para que la población sepa si su vivienda aparece dentro del censo. En la experiencia del sismo del 19 de septiembre de 2017, para las brigadas conformadas por el CICM y la SMIE, esta información estuvo disponible a los 15 días del sismo y puede ser consultada en la actualidad en la página www.sismosmexico.org. Adicionalmente, en el Centro de Crisis también se deberán emitir las acreditaciones a los brigadistas, recibir a nuevos voluntarios y asignárseles brigada. También deberá funcionar como centro de reunión Figura 4. Diagrama de flujo de los trabajos que deben efectuarse después del evento (conformapara las juntas de información con ción de las brigadas). los Jefes de brigada, que no necesariamente deben ser diarias, en la u La interrelación de la Secretaría de Obras con experiencia del año 2017, las reuniones fueron cada los diferentes colegios y sociedades técnicas de- tercer día. En consecuencia, tanto el Centro de Crisis be también extrapolarse a las diferentes Facultades como las brigadas deben cerrar operaciones una vez que se haya completado el recorrido del 100 por ciento de Arquitectura e Ingeniería de las universidades de la zonificación previamente establecida, la cual puede locales, puesto que el capital humano que repre- sufrir modificaciones en función de los reportes de daños sentan los estudiantes es fundamental para tener recibidos, por ejemplo, si en alguna región que no estaba una respuesta pronta y expedita; sin embargo, es contemplada en la zonificación original se detectara la necesario que estos estudiantes tengan la capaci- existencia de daños, sería conveniente incluir la zona en el alcance de las brigadas. tación adecuada en la evaluación de cualquier daEn las figuras 1 a 4 se presentan los diagramas de ño estructural, es decir, debiera incluirse dentro del flujo que resumen el Protocolo de Actuación para la Plan de Estudios de cada una de las carreras afines Inspección Estructural de los Edificios propuesto, el cual consideramos debe ser producto de un amplio consenso a la Seguridad Estructural. institucional-académico-operativo y enriquecido por las riencia del segundo sismo de 2017 había un coordinadiversas entidades a las cuales se hizo referencia dor por cada tres brigadas. Dicho coordinador estaba integrado en cada uno de los chats de las brigadas y tenía los teléfonos de los contactos gubernamentales para resolver cualquier inconveniente que la brigada Fuente: Libro Retos y oportunidades de la Ingeniería civil, publicado por el CICM. pudiese tener. Por su parte, dentro del Centro de Crisis se deben ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? tener bien identificadas las zonas que se están inspeccioEscríbanos a ic@heliosmx.org

24

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


INGENIERÍA SÍSMICA

Aislamiento de estructuras Estrategia para incrementar la seguridad estructural y optimizar el uso de los materiales

En México, durante las últimas dos décadas se han desarrollado un mayor número de proyectos estructurales sobre aislamiento sísmico, y cada vez más despachos de ingeniería estructural se animan a proponer a sus clientes esta alternativa. Por su parte, los beneficios derivados de la aplicación de esta estrategia son cada vez más conocidos por los inversionistas y desarrolladores inmobiliarios, lo cual ha permitido que el número de propuestas con aislamiento sísmico se haya incrementado considerablemente en los últimos cinco años. Cuando ocurre un sismo, las ondas que son generadas viajan a través de los estratos de suelo desde el lugar de origen hasta varios kilómetros de distancia, en donde se disipan. Si en el trayecto se encuentran con estructuras cuyas cimentaciones están apoyadas sobre dichos estratos, aquellas ondas sísmicas ingresarán en el sistema estructural a través de la cimentación, y provocarán que éste se desplace y deforme de acuerdo con sus características dinámicas. El aislamiento sísmico parte de ese hecho: introducir un elemento flexible que permita desacoplar el movimiento horizontal en la unión rígida que existe entre la cimentación y la base de la estructura, con la finalidad de disminuir las deformaciones relativas que experimenta la estructura y con esto evitar o minimizar el daño a los elementos que la conforman y sus contenidos. Antecedentes del aislamiento sísmico en el mundo contemporáneo El primer antecedente contemporáneo del que se tiene registro en relación con el aislamiento sísmico ocurrió en 1870, cuando Jules Touaillon presentó en la oficina estadounidense de patentes de San Francisco, California, una idea para colocar balines entre la base de la estructura y su cimentación. En 1885, el científico británico John Milne –considerado el padre de la sismología moderna– realizó una serie de experimentos en la Universidad de Tokio colocando pequeñas canicas de acero entre la base de las estructuras y sus cimentaciones. En 1911, Domenico Loda patentó un aislador que podría considerarse como el precursor de los aisladores pendulares actualmente conocidos. La primera propuesta detallada de aislamiento sísmico surgió en 1909 del médico británico Johannes A. Calantarients, quien expuso con suma claridad el con-

cepto y sus beneficios. Detalla que los edificios podrían colocarse libremente sobre superficies con materiales que permitieran su deslizamiento en caso de ocurrir un sismo, y que el costo por la construcción de una estructura aislada podría ser menor que el de una estructura tradicional; incluso llegó a asegurar que los contenidos podrían permanecer sin daños al finalizar el sismo. En 1969, la ciudad de Skopje en Macedonia del Norte (ex República de Yugoslavia) sufrió un sismo en el que aproximadamente el 80% de las edificaciones resultaron afectadas. Ante esto, el gobierno suizo donó un edificio para escuela cuya estructura fue apoyada sobre un sistema con base en aisladores de caucho puro; con el propósito de limitar los desplazamientos horizontales, dado el bajo amortiguamiento del caucho, se colocaron bloques laterales de vidrio como elementos de sacrificio, los cuales se romperían una vez alcanzado el límite establecido. No fue hasta 1978 que para una estructura en Provenza, Francia, Gilles Delfosse propuso aisladores en los que alternó placas de acero y caucho, con lo que controló las deformaciones horizontales excesivas que ocurrían en los aisladores conformados únicamente por caucho. En la Ciudad de México, la estructura que ocupa la escuela secundaria general número 168 en la calle de Lago Ximilpa, fue aislada sobre esferas metálicas. Esta edificación fue diseñada por el ingeniero González Flores en la década de 1970, y es considerada la precursora mexicana de estructuras sísmicamente aisladas. La década de 1980 fue un parteaguas para el aislamiento sísmico mundial, ya que varios países reconocieron oficialmente sus beneficios a través de sus códigos de construcción, y con esto se permitió un rápido avance en la implementación de los aisladores sísmicos. En 1981 se aisló la primera estructura normativamente permitida

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

JUAN MANUEL FUENTES GARCÍA Ingeniero civil con maestría en Estructuras. Integrante en dos ocasiones de la mesa directiva de la SMIS. Es socio y director técnico de la firma de ingeniería estructural Quasar.

25


Aislamiento de estructuras

Figura 1. Apple Park, Cupertino, California.

Láminas de acero y caucho

Protección exterior de caucho

Núcleo interior de plomo Figura 2. Estructura interna de un aislador tipo LRB.

en Wellington, Nueva Zelanda. En ella se utilizaron aisladores con placas alternadas de caucho y acero, pero incorporando amortiguamiento adicional a través de un núcleo de plomo, con lo que se dio origen a los aisladores denominados LRB, por las siglas de lead rubber bearings. En 1985 se aisló el primer edificio con dispositivos LRB en la ciudad de Los Ángeles, EUA, avalado por el código de construcción, y un año después en Sanda, Japón, se construyó el primer edificio aislado diseñado con el código de construcción. En 1991 en la ciudad estadounidense de San Francisco se rehabilitó un edificio de departamentos donde se utilizaron por primera vez los aisladores friccionantes pendulares o frictional pendulum system (FPS). Los sismos de 1994 de Northridge, California, y de 1995 de Kobe, Japón, permitieron demostrar al mundo que la estrategia de aislar estructuras cercanas a las zonas sismogénicas era adecuada, por lo que la confianza generada en el ámbito gubernamental, entre inversionistas y propietarios ha exigido la implementación de estos dispositivos en el mundo. Actualmente, grandes corporativos han adoptado esta estrategia para la construcción de sus edificaciones. Tales son los casos de Apple en Cupertino, EUA, que colocó 700 FPS, y de la empresa desarrolladora inmobiliaria más grande de Japón, Mitsui

26

Fudosan, que optó por el aislamiento sísmico para la protección de su parque logístico en Tokio. La Gran Mezquita de Argel, en Argelia, concluida en 2019 con un costo total de mil millones de euros y que contiene piezas históricas invaluables, fue aislada sísmicamente. Tanto en Turquía como en Chile se ha vuelto obligatorio el aislamiento sísmico de hospitales y edificios destinados a la salud pública; en Chile, el aislamiento sísmico se ha vuelto incluso un argumento imprescindible de venta para los desarrolladores inmobiliarios. En la ciudad italiana de L’Aquila, después del sismo de 2009 que devastó la mayor parte de la ciudad, el gobierno se propuso reconstruir la ciudad en un tiempo récord, dada la cantidad de damnificados; para ello los ingenieros decidieron erigir grandes plataformas apoyadas en cerca de 2,400 aisladores sísmicos, sobre las cuales se desplantarían 185 nuevas viviendas. Pero el aislamiento sísmico ha sido utilizado no sólo en países con altos niveles de peligro sísmico. En 2018, la ciudad holandesa de Groninga experimentó un sismo de magnitud 3.4, que podría no ser determinante para la estabilidad estructural de inmuebles localizados cerca de zonas altamente sísmicas; sin embargo, en esa localidad existen cerca de 22,000 casas, muchas de las cuales datan del siglo XVI y no fueron diseñadas para resistir fuerzas horizontales. El sismo ocurrido, no común para la zona geográfica, se produjo por la extracción de gas shell; los daños en las estructuras fueron de leves a moderados. Dado que la extracción de gas shell debe continuar hasta el año 2030 por razones contractuales, el gobierno holandés, luego de diversas consultas y de analizar varias alternativas, decidió solucionar el problema mediante la implementación de aisladores sísmicos en las edificaciones más vulnerables de la ciudad. Tipos de aisladores sísmicos Actualmente, los dispositivos para aislamiento sísmico más utilizados en el mundo son los elastoméricos con núcleo de plomo (LRB) y los friccionantes pendulares (FPS). Ambos tipos de dispositivos ofrecen ventajas similares y los precios pueden llegar a variar ligeramente entre ellos. Los aisladores LRB están conformados básicamente por dos elementos: capas intercaladas de caucho natural y acero, y una barra de plomo en el interior. La combinación de caucho natural y acero genera una capacidad tal que los dispositivos pueden resistir fuerzas verticales sin experimentar grandes deformaciones; asimismo, esta combinación evita que las deformaciones horizontales sean excesivas. En tanto, el núcleo de plomo que se encuentra en el interior incrementa el amortiguamiento del aislador a través de la disipación de energía. Por otro lado, los aisladores FPS son dispositivos en los que existen dos superficies metálicas dispuestas una encima de la otra, una cóncava y otra que puede ser igualmente cóncava o plana, dependiendo del desempeño que se busque. Entre ambas superficies se coloca un

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Aislamiento de estructuras

Efectos y beneficios del aislamiento sísmico El aislamiento sísmico en estructuras produce dos efectos: el primero consiste en alargar el periodo fundamental de vibración de la estructura y el segundo en incrementar el amortiguamiento del sistema estructural aislado. El primer efecto ocurre debido a que la rigidez lateral de los aisladores (base flexible) es considerablemente menor que la rigidez lateral de una base rígida, por lo que al disminuir ésta, el periodo fundamental de vibración se incrementará. El segundo efecto proviene de la disipación de energía que ocurre en ambos dispositivos; en el caso del LRB en la barra de plomo, y en de FPS, en la fricción entre las superficies deslizantes. Teniendo en cuenta lo anterior y observando un espectro de diseño sísmico, será muy sencillo comprender la manera en que influyen ambos efectos para lograr mejorar la respuesta del sistema estructural. El alargamiento del periodo, al incorporar los aisladores sísmicos, provocará que el periodo fundamental se desplace hacia la derecha del espectro, lo cual se verá reflejado en un valor menor de la pseudoaceleración que le corresponda al sistema estructural ahora aislado; un valor empírico utilizado para suponer este incremento es 3, de tal forma que si a una estructura apoyada sobre base rígida que tiene un periodo fundamental de 1 segundo se le incorporan aisladores sísmicos, el periodo de vibración fundamental resultante será cercano a los 3 segundos; a este respecto, es importante aclarar que el factor de incremento mencionado depende de la flexibilidad de la estructura, es decir, una estructura muy flexible o en la que dominan los periodos superiores se acercará a un factor de incremento de 1, mientras que una estructura rígida en la que el periodo fundamental tiene la mayor participación modal, el factor de incremento estará más cercano a 3. Por otro lado, el incremento de amortiguamiento provocará una disminución en los valores de las ordenadas espectrales; recordemos que los espectros

de diseño normativos consideran generalmente un factor de amortiguamiento hasta del 5%, mientras que el amortiguamiento total que podemos lograr a través del aislamiento sísmico puede llegar hasta 28%. Cabe mencionar que el efecto producido por el incremento de amortiguamiento beneficia en mayor medida al modo fundamental de vibración y en menor medida a los modos superiores. Los beneficios obtenidos al generar de manera eficiente un sistema estructural aislado son diversos e impactan no sólo el comportamiento estructural del inmueble; al ocurrir un sismo, la estructura aislada –a diferencia de la estructura sin aislamiento– se desplazará casi como un cuerpo rígido, por lo que las deformaciones relativas entre un nivel y otro serán menores que las que experimentará la estructura sobre base rígida. Una deformación relativa pequeña significará un daño nulo o mínimo en las conexiones entre los elementos estruc-

Placa superior Material friccionante Disco deslizante

Material friccionante

Material friccionante Placa inferior Figura 3. Estructura interna de un aislador tipo FPS. 900 Pseudoaceleración espectral (cm/s2)

elemento metálico deslizante que tiene dos caras, una de ellas convexa y la otra convexa o plana. Las superficies en contacto son recubiertas con un material a través del cual se controla la fricción. A diferencia del LRB, el desplazamiento lateral en el FPS se limita a través de la curvatura inducida a la superficie cóncava; la fricción entre el objeto deslizante y el material colocado en las superficies disipa energía. Ambos dispositivos logran llevar a la estructura a su posición original una vez que el desplazamiento horizontal producido por el sismo cesa (recentreo); sin embargo, debido a la forma cóncava de los dispositivos FPS, la capacidad de recentreo se da de manera más natural y no depende tanto de la edad del material al momento en que ocurre el sismo; sin embargo, las mejoras que se han realizado en la última década en la calidad del caucho utilizado en los dispositivos LRB han permitido que este efecto vaya en disminución.

800 700

1. Incremento en el amortiguamiento 2. Corrimiento del periodo fundamental

600 500

5% 25%

400 300 200 100 0

0 1 2 3 4 5 Periodo estructural (s)

Figura 4. Efectos del aislamiento sísmico sobre los espectros para diseño.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

27


Aislamiento de estructuras

a

nuestras estructuras, por lo que suponer la falla de la estructura ya no es una opción.

b

Figura 5. a) Movimiento y deformación de una estructura sin aislamiento en comparación con b) una estructura aislada.

Figura 6. Construcción de un centro vacacional en Punta Mita, Nayarit, apoyado sobre 440 aisladores tipo FPS.

turales horizontales y los verticales, y por consiguiente una menor demanda de ductilidad para la estructura. Este es el primer beneficio claramente observado. El segundo beneficio directo que se desprende del primero es que, dado que la demanda de ductilidad será menor, la cantidad de material que será necesaria para reforzar al elemento estructural también será menor que la necesaria para la misma estructura apoyada sobre base rígida, por lo que el costo final y el tiempo de ejecución serán menores. Esto último ha quedado comprobado en diversos proyectos en el mundo, donde se han reportado ahorros hasta del 40% en el consumo de materiales. Finalmente, el tercer beneficio parte de un requerimiento que ha ido tomando fuerza en los últimos años: la resiliencia. Una estructura resiliente es mucho más económica que una que no lo es; la razón es simple. Una estructura resiliente puede seguir en funcionamiento casi de manera inmediata, una vez que el suceso perturbador ha concluido. Con base en esto, una estructura aislada de manera eficiente puede ser capaz de seguir operando ininterrumpidamente una vez que ocurre un sismo intenso, como se ha visto en Japón y Chile después de sismos con magnitudes cercanas o mayores a 8. Asimismo, existe suficiente evidencia de que el valor de los contenidos, en comparación con el valor de la edificación, se ha incrementado de manera notable en los últimos años; cada vez almacenamos objetos más valiosos dentro de

28

Proyectos mexicanos con aislamiento sísmico En México, durante las últimas dos décadas se han desarrollado un mayor número de proyectos estructurales sobre aislamiento sísmico, y cada vez más despachos de ingeniería estructural se animan a proponer a sus clientes esta estrategia. Por su parte, los beneficios derivados de la aplicación de esta estrategia son cada vez más conocidos por los inversionistas y desarrolladores inmobiliarios, lo cual ha permitido que el número de propuestas con aislamiento sísmico se haya incrementado considerablemente en los últimos cinco años. Centros comerciales, hoteles, hospitales, reclusorios y edificios de oficinas son proyectos que se han construido sobre aisladores sísmicos en nuestro país, tanto LRB como FPD de distinta índole. En la Ciudad de México hay un hotel en la zona de Vallejo y un hospital en la zona de Tláhuac que están desplantados sobre aisladores tipo LRB; ambos proyectos fueron diseñados con ingeniería mexicana. El mayor proyecto aislado en América Latina, un centro vacacional apoyado sobre 440 aisladores tipo FPS, se encuentra actualmente en construcción en la zona de la Riviera Nayarit, y ha sido también desarrollado por un despacho mexicano de ingeniería. Conclusiones Como se mencionó, los beneficios que puede generar el sistema de aislamiento son diversos: evitar el daño en las estructuras al reducir las deformaciones relativas entre un nivel y otro, incrementar el confort entre los habitantes durante un sismo, reducir el consumo de materiales durante la construcción, y el más importante, preservar las vidas humanas que diariamente confían en nuestro trabajo. Adicionalmente, si estos beneficios son divulgados lo suficiente a las empresas aseguradoras y a los otorgantes de créditos para la construcción, en un futuro no muy lejano podrían lograrse reducciones en los costos de las pólizas y otorgamientos preferenciales de crédito para aquellos inversionistas que opten por esta estrategia. Por lo anterior, el reto para los colegios, sociedades técnicas e ingenieros estructuristas del país es comprender que el aislamiento sísmico es una estrategia adecuada para ofrecer y divulgar entre los inversionistas y los propietarios de proyectos cercanos o inmersos en zonas sismogénicas, y por otro lado, cabildear entre las instituciones aseguradoras y crediticias divulgando los excelentes beneficios que se han observado en casos alrededor del mundo al utilizar el aislamiento sísmico. Como ingenieros civiles debemos contribuir a crear una conciencia resiliente en nuestra sociedad

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

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


“Más de 50 años proporcionando ” w w w. a n d a m i o s at l a s .co m

01 800 263 2646 servicioaclientes@andamiosatlas.com


PLANEACIÓN

La gerencia de proyectos en México La gerencia de proyectos provee las herramientas para administrar los proyectos de manera integral a lo largo de cada una de sus fases: planeación, programación, ejecución, control, pruebas y puesta en marcha, de modo que los riesgos derivados de su entorno se puedan, primero, detectar; luego eliminar si esto es posible; después compartir o, en su defecto, mitigar al máximo en sus efectos adversos y aprovechar en sus efectos positivos. Lo único que no debe hacerse es ignorar dichos riesgos, porque esto puede traer grandes consecuencias negativas para el éxito del proyecto. MARIO OLGUÍN AZPEITIA Ingeniero civil. Director responsable de obra, perito profesional en Gerencia de proyectos de infraestructura y en Vías terrestres. Ha sido integrante de los últimos cuatro consejos directivos del CICM. Actualmente es gerente en ICA Fluor.

De acuerdo con el Project Management Institute (PMI), un proyecto es un esfuerzo temporal que se lleva a cabo para crear un producto, servicio o resultado único. Tiene la particularidad de ser temporal, tener metas definidas de tiempo, costo y calidad, y lo circunscribe una amplia gama de actividades, circunstancias y actores interrelacionados debido a la influencia que ejercen las diferentes partes interesadas en su desarrollo. La supervisión está enfocada exclusivamente en vigilar el estricto cumplimiento de la normatividad aplicable (planos, especificaciones generales y particulares, normatividad local y federal, etcétera) durante la ejecución de una obra, pero no es responsable de coordinar la interacción que tienen en la obra todas las variables relacionadas con el proyecto, como sí lo hace la gerencia de proyectos. Por lo tanto, la sola acción de supervisar no garantiza el éxito de la obra. Ambas actividades son complementarias y necesarias para la consecución de los objetivos. Los ingenieros civiles son los administradores de la infraestructura de la nación, responsables del diseño, construcción, operación y mantenimiento de nuestras obras públicas vitales. Inherente a esta responsabilidad está la obligación de evaluar periódicamente el estado de la infraestructura, informar sobre su condición y comportamiento y asesorar sobre las medidas necesarias para su mejora. Competencias del gerente de proyecto • Planificador del proyecto y de los recursos a su cargo • Integrador de los esfuerzos de los diferentes actores que participan en la construcción • Comunicador que mantenga el interés por el proyecto y la oportuna acción de los diferentes participantes;

30

Gerencia de proyecto

Figura 1. El gerente de proyecto integra y administra diferentes actores y recursos.

debe promover la comunicación ágil y eficiente entre ellos • Administrador de los recursos físicos, tecnológicos, humanos y financieros para el desarrollo de la construcción • Líder para conducir, estimular, supervisar, motivar, capacitar y, en su caso, corregir a los participantes del proyecto Generalidades Con el tiempo, los proyectos de infraestructura han ido incrementando su complejidad al pasar de la simple

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


La gerencia de proyectos en México

construcción de obras a la administración integral de todos los aspectos que se presentan durante su ciclo de vida: técnicos, sociales, ambientales, políticos, financieros, legales, normativos, de calidad y seguridad, por mencionar los más relevantes. La gerencia de proyectos (GP) se requiere porque, en un entorno mundial tecnológico y financiero cada vez más complicado, con proyectos de mayores dimensiones y enorme complejidad, con cada vez mayor número de actores y especialistas, se hace necesario el uso de técnicas depuradas de gestión para lograr su óptimo desarrollo. Debe tenerse presente que las técnicas de la GP deben aplicarse tanto al proyecto integral como a cada una de las fases, disciplinas y subproyectos que resulten necesarios para su consecución total. Un punto fundamental al aplicar la GP es que deben utilizarse las herramientas tecnológicas e informáticas de punta, por ejemplo, el building information modeling (BIM), pero sin perder de vista que el conocimiento de estas herramientas nunca sustituirá a la experiencia, que sólo se adquiere cuando se ha liderado la realización de grandes proyectos mediante el conocimiento y aplicación de esta disciplina. No hay que olvidar que cada proyecto es único e irrepetible. Evolución y diagnóstico de la situación actual de la infraestructura en México A partir de la década de 1980, el gobierno federal inició una política de reducción de los cuadros profesionales encargados del desarrollo de la infraestructura en prácticamente todas sus dependencias y entidades. En teoría, esa disminución del capital humano iba a compensarse al destinar el gobierno mayores recursos presupuestales a la atención de las diversas etapas del desarrollo de los proyectos a través de empresas privadas mexicanas de consultoría, lo cual ocurrió en muy pequeña escala; esto derivó en una pérdida en la capacidad y calidad de la ingeniería desarrollada y repercutió, a su vez, en un incremento en el tiempo, costo y calidad de las obras. Para que los proyectos sean exitosos debe darse un seguimiento continuo a cada una de las etapas mediante las técnicas de la GP, como se practica en la mayor parte del mundo y, lamentablemente, muy poco en México. Existen además otras circunstancias que influyen en el desarrollo de los proyectos: el financiamiento de las obras, el análisis de riesgos, la tenencia de la tierra y el derecho de vía, los bienes distintos a la tierra, las manifestaciones de impacto ambiental y sus resolutivos, cambios en el uso de suelo, atención de todos los interesados incluidos los grupos indígenas, así como la presencia de restos arqueológicos, entre otras. Cuando se ignoran estas circunstancias o se atienden tardíamente, los proyectos tienden a enfrentar problemas que, tarde o temprano, repercuten en el tiempo, costo y calidad, pudiendo llegar al extremo del fracaso.

Campos del conocimiento de la GP Los 13 campos del conocimiento que deben atenderse para una correcta aplicación de la gerencia de proyecto son: 1. Integración del proyecto 2. Alcances del proyecto 3. Tiempo de ejecución 4. Presupuesto 5. Calidad de las obras 6. Recursos humanos, materiales, maquinaria y equipo 7. Comunicación 8. Manejo de riesgos 9. Procura 10. Seguridad en las obras 11. Medio ambiente y entorno social 12. Planeación financiera 13. Controversias

En nuestro país se destinó del 15 al 20% del Presupuesto de Egresos de la Federación (5,279,667,000,000 pesos) en 2018 (DOF, 29/11/2017) para el desarrollo de los proyectos de inversión física. En un estudio denominado “Problemática general en materia de obra pública y servicios relacionados con las mismas”, la Auditoría Superior de la Federación (ASF) observó que los principales proyectos de infraestructura realizados por diferentes entidades fiscalizadas tuvieron modificaciones recurrentes respecto de las previsiones originales, que generaron incrementos importantes en el monto de inversión y prórrogas en el plazo de contratación, ejecución y puesta en operación, con la consecuente repercusión social y económica derivada de no contar con las obras y servicios en el plazo y monto contratados. En el año 2012, la ASF realizó un diagnóstico sobre las causas que originaron los incrementos en monto y los retrasos en las obras; seleccionó 80 contratos de proyectos de infraestructura con un monto individual superior a 100 millones de pesos (mdp), suscritos entre 1999 y 2010 por diversas dependencias: Pemex, CFE, SCT, IMSS, ISSSTE y Semarnat, Capufe, ASA, CLF y API de Veracruz y Manzanillo. El análisis se realizó a los procesos de planeación y programación, contratación, ejecución y puesta en marcha de los proyectos. Las principales causas de las desviaciones fueron: a. Desarrollo insuficiente de los proyectos ejecutivos, lo que ocasiona falta de ingeniería de detalle, indefinición de la tecnología por utilizar en el desarrollo de la obra, ausencia o insuficiencia de estudios previos como mecánica de suelos, topográficos, geológicos y ambientales, entre otros; indefiniciones en normas técnicas y de calidad para la ejecución de la obra, así como en las especificaciones generales y particulares de construcción; bases de licitación inadecuadas o incompletas, licitaciones mal evaluadas, e insuficien-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

31


La gerencia de proyectos en México

Figura 2. La gerencia de proyectos es muy importante en una obra tan compleja como una refinería, en la que intervienen tantas y tan diferentes disciplinas.

cia de personal técnico capacitado para elaborar los proyectos y evaluar las propuestas presentadas. b. Retraso en la asignación y disponibilidad presupuestaria, reducciones presupuestarias durante la ejecución, falta de capitalización de las empresas contratistas e imprevisión sobre la problemática mundial del mercado de bienes de capital, que impactan el costo y la oportunidad en la entrega de suministros. c. Plazos de ejecución pactados que no corresponden a la realidad y complejidad de las obras, entrega extemporánea del anticipo, incumplimiento de contratistas y supervisoras; incumplimiento de las especificaciones de construcción y normas de calidad, retraso en la formalización de convenios modificatorios así como en la autorización de precios extraordinarios o ajustes de costos, ausencia de supervisión y deficiente control de las obras; incumplimiento de libranzas, problemas sociales particularmente referidos a derechos de vía, servidumbres de paso y tenencia de la tierra, problemas ambientales y conflictos sindicales, obras inducidas no previstas; falta de permisos ambientales, cambios de uso de suelo, recepción inoportuna de los trabajos y tardía realización de las pruebas de operación y puesta en marcha. En resumen, los incrementos encontrados fueron de hasta 284% en monto y 524% en tiempo. Cinco años después del primer diagnóstico, la ASF realizó un estudio similar para el periodo de 2011 a 2016 y encontró que las causas que originaron modificaciones recurrentes respecto de las previsiones originales contratadas prácticamente fueron las mismas detectadas en el anterior.

32

u Con el tiempo, los proyectos de infraestructura han ido incrementando su complejidad al pasar de la simple construcción de obras a la administración integral de todos los aspectos que se presentan durante su ciclo de vida: técnicos, sociales, ambientales, políticos, financieros, legales, normativos, de calidad y seguridad, por mencionar los más relevantes. En esta ocasión se seleccionaron 92 proyectos de obra pública cuyo importe contratado fuera mayor de 100 mdp y con variaciones iguales o mayores al 30.0% en monto de inversión o plazo de ejecución. Las causas detectadas que originaron desviaciones en monto y plazo fueron: a. Planeación y programación: planeación incompleta en el alcance del proyecto, su rentabilidad, contratos inequitativos, indefinición del tipo de contratación y forma de pago, falta de coordinación para la obtención de licencias y permisos y el predominio de decisiones políticas sobre consideraciones técnicas. b. Técnicas: insuficiente desarrollo de los proyectos ejecutivos, lo cual propicia anomalías como la falta de ingeniería de detalle, indefinición de la tecnología por utilizar en el desarrollo de la obra o la imprecisión del sitio de los trabajos. Bases de licitación inadecuadas o incompletas; licitaciones o adjudicaciones inadecuadas por deficiente evaluación, e insuficiencia de personal técnico capacitado para elaborar los proyectos y evaluar las propuestas. c. Económicas: falta de oportunidad y retraso en la asignación y disponibilidad presupuestaria, trans-

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


La gerencia de proyectos en México

ferencias entre programas efectuadas tardíamente, reducciones presupuestarias durante el proceso de la ejecución, falta de capitalización de las empresas contratistas. d. De ejecución: plazos de ejecución o montos pactados que no corresponden a la realidad y complejidad de las obras, entrega extemporánea del anticipo, incumplimiento de contratistas y supervisoras; falta de control en las subcontrataciones, problemas técnicos por incumplimiento de las especificaciones de construcción y normas de calidad, retraso en la formalización de convenios modificatorios y la autorización de precios extraordinarios o ajustes de costos, quiebra de fabricantes, ausencia de supervisión y deficiente control de las obras; incumplimiento de libranzas, problemas de carácter social (derechos de vía, servidumbres de paso y tenencia de la tierra), conflictos sindicales, obras inducidas no previstas, falta de certificados de no afectación ambiental, cambios de uso de suelo y recepción inoportuna de los trabajos, tardía realización de las pruebas de operación y puesta en marcha. De lo anterior se desprende que persiste como causa primaria de los incrementos en los costos de las obras y sus periodos de ejecución el no contar con proyectos ejecutivos completos antes de iniciar la ejecución de los trabajos, situación recurrente no obstante el mandato de la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas (LOPSRM) que establece como requisito para iniciar cualquier obra de infraestructura la existencia del proyecto ejecutivo totalmente terminado o con un grado de avance tal que permita la continuidad en la ejecución de los trabajos. La segunda causa generadora de dichos aumentos resulta de problemas de índole social relacionados con la tenencia de la tierra; y la tercera se refiere a no prever en la etapa de planeación y programación de los proyectos la obtención previa de derechos, permisos y licencias para iniciar las obras. En esta ocasión, los incrementos encontrados fueron de hasta 292% en monto y 388% en tiempo. Las recomendaciones de la ASF fueron las mismas del primer estudio; asimismo, recomendó que el Poder Legislativo analice la viabilidad de adecuar la LOPSRM, de manera que se establezca la obligatoriedad de que, antes de iniciar cualquier obra de infraestructura, se cuente con el proyecto ejecutivo correspondiente totalmente terminado sin que se contemple la excepción de permitir la presentación de proyectos con un determinado grado de avance para tal fin. El CICM ha presentado al Legislativo una serie de modificaciones a dicha ley, entre las cuales se incluye la obligatoriedad de que se aplique la gerencia de proyectos, buscando así minimizar al máximo las recurrentes y nocivas desviaciones en tiempo y costo en los proyectos licitados por las diferentes instancias de gobierno. IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020

u El CICM ha presentado al Legislativo una serie de modificaciones a dicha LOPSRM, entre las cuales se incluye la obligatoriedad de que se aplique la gerencia de proyectos, buscando así minimizar al máximo las recurrentes y nocivas desviaciones en tiempo y costo en los proyectos licitados por las diferentes instancias de gobierno. Desafortunadamente, y sin razón válida, en México muchos proyectos con fuertes desviaciones en tiempo y presupuesto han propiciado el desprestigio de la ingeniería civil mexicana y ponen en entredicho el prestigio de los ingenieros civiles mexicanos, aun sin participar ellos en las decisiones estratégicas que han provocado tales resultados. Se sabe que las causas de las desviaciones en los proyectos obedecen a decisiones gubernamentales no bien analizadas, supervisadas ni fundamentadas. Influye en lo anterior la falta de planeación de corto y largo plazo, no contar con un banco de proyectos elaborado por especialistas y dejar que en la decisión de las obras a construir prevalezcan los criterios políticos sobre los técnicos. Es cierto que en el mundo no hay proyectos de infraestructura perfectos en los que se respeten rigu-

SISTEMA DE MONITOREO

Seguridad estructural como prevención

Freyssinet de México

Canal FreyMex

freymex


La gerencia de proyectos en México

rosamente el tiempo y costo planeados; sin embargo, las desviaciones se minimizan cuando se aplican las técnicas de la GP, lo cual inexplicablemente casi no se lleva a cabo en las obras a cargo del sector público de nuestro país. Retos para el desarrollo de la infraestructura en México Primero. Contar con un plan nacional a largo plazo para el desarrollo de la infraestructura con un horizonte de planeación no menor de 25 años. Si bien existe el Plan Nacional de Desarrollo, su contenido es de carácter general. Deben elaborarse planes sectoriales, regionales e integrales con actualización continua. Para ello es necesario constituir en escala federal un Instituto Autónomo de Planeación de la Infraestructura, propuesta liderada por el CICM, en el que participen los tres órdenes de gobierno y los principales representantes de la sociedad civil relacionados con el tema, entre los que se encuentran los colegios de ingenieros, académicos, empresarios, etcétera. Dicha entidad autónoma tendría como responsabilidad elaborar e integrar la planeación sectorial y regional, que servirá para confeccionar el Plan Nacional de Infraestructura (PNI). Éste, a largo plazo, deberá ser lo suficientemente versátil para adaptarlo en el tiempo a las necesidades, condiciones y recursos de nuestro país. Segundo. Conformar en cada sector de la infraestructura un órgano de planeación, a cargo de la planeación de la infraestructura de su sector, en escala regional y nacional. Tercero. A partir del PNI, elaborar programas anuales a largo y mediano plazos para cada uno de los sectores y regiones. Cuarto. Pugnar por que las instancias correspondientes asignen oportunamente partidas presupuestales suficientes para elaborar con antelación a los estudios de ingeniería y los proyectos ejecutivos de las obras programadas, además de todas las actividades complementarias indispensables para evitar el inicio de la construcción de obras que no cuenten con un proyecto con el avance necesario que asegure el cumplimiento de los objetivos de costo, tiempo y calidad planeados. Quinto. Pugnar por que se legisle la obligatoriedad, en los tres órdenes de gobierno, de aplicar la gerencia de proyectos en todas las obras. Sexto. Establecer una política y una estrategia para la formación de nuevos ingenieros civiles con conocimientos sobre GP. Buscar que esta asignatura se incorpore en los planes de estudio de las instituciones de educación superior que impartan la carrera de Ingeniería civil. Séptimo. La GP debe estar encabezada por ingenieros civiles con amplios conocimientos en la materia y con experiencia, capacidad probada y suficiente, de preferencia certificados por el CICM. Octavo. La GP se fundamenta en el desarrollo científico y tecnológico en escala mundial y es aplicable a

34

u La GP se fundamenta en el desarrollo científico y tecnológico en escala mundial y es aplicable a todas las disciplinas de la ingeniería, particularmente a la ingeniería civil. Por ello, es necesario que los profesionistas del equipo se actualicen permanentemente en técnicas y herramientas como diseño en 3D, sistemas de información, softwares para el diseño y construcción, geofísica, utilización de satélites, uso de dispositivos móviles, entre otras. todas las disciplinas de la ingeniería, particularmente a la ingeniería civil. Por ello, es necesario que los profesionistas del equipo se actualicen permanentemente en técnicas y herramientas como diseño en 3D, sistemas de información, softwares para el diseño y construcción, geofísica, utilización de satélites, uso de dispositivos móviles, entre otras. Beneficios y ventajas de la gerencia de proyectos Se indican a continuación los principales beneficios y ventajas que se pueden obtener cuando se aplica en una obra la GP: a. Disminuye al máximo las posibles desviaciones del proyecto respecto de los parámetros predefinidos de tiempo, costo y calidad. b. Permite un control mucho más oportuno y preciso de una obra, a diferencia de aquellas en las que se carece de esta herramienta. c. Contar con una GP profesional y experimentada inhibirá acciones de corrupción. d. Posibilita asignar los recursos necesarios para los estudios de factibilidad, inversión y proyecto ejecutivo que cualquier obra requiere, en especial aquéllas de gran magnitud, complejidad y multidisciplinarias; ayuda a que éstas se puedan iniciar con un grado tal de avance en el proyecto ejecutivo, que evita afectaciones durante la construcción; ayuda a que en el inicio de la obra se cuente con los permisos necesarios, en especial el derecho de vía, lo cual evitará retrasos, reclamos del contratista y otros efectos nocivos para el proyecto. e. Contribuye a que las desviaciones sean mínimas durante las diferentes fases de un proyecto, lo cual reduce notablemente retrasos, sobrecostos, disputas y controversias cliente-supervisor-constructor posteriores a la conclusión de la obra y ayuda a un proceso ágil de entrega y finiquito. f. La aplicación de la GP es fundamental para lograr la satisfacción del cliente

Fuente: Conferencia del autor en la 4ª Reunión Regional (Pachuca, Hidalgo). ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


ALREDEDOR DEL MUNDO

Aeropuerto del Oeste de Sídney La nueva terminal será un aeropuerto inteligente, a la vanguardia de la industria mundial. Su principal objetivo es incrementar sustancialmente la capacidad aeronáutica de la ciudad australiana con la mayor población, en busca de reducir la congestión; se construirá para dar servicio a más de 10 millones de pasajeros al año a partir de su inauguración en 2026, mientras que el transporte de carga también aumentará; además, se tienen grandes planes de expansión para los años subsecuentes. Sídney, en la provincia de Nueva Gales del Sur, es la ciudad más poblada de Australia y quizá el principal centro financiero de ese país. Proporciona alrededor de 25% del PIB, y de acuerdo con varios índices suele situarse entre las primeras 20 ciudades del mundo en términos de ingresos netos por habitante. Para mantener la calidad de vida que amerita semejante centro económico, cuenta con una amplia red de transporte público que integra trenes, tranvías, autobuses, metro y transbordadores o ferris. Y es también debido a su papel predominante que la demanda de transporte aéreo ha ido incrementándose año con año, y con ella ha surgido la necesidad de una infraestructura aeroportuaria acorde con el crecimiento de la urbe. La construcción del Aeropuerto Internacional del Oeste de Sídney (AIOS), que llevará el nombre de Nancy-Bird Walton en honor a la pionera australiana de la aviación, tiene entre sus principales objetivos:

Aeropuerto Internacional del Oeste de Sídney

Sídney

Aeropuerto Kingsford Smith

Figura 1. Ubicación del AIOS y el aeropuerto actual de Sídney.

36

• Mejorar el acceso a los servicios de aviación en el poniente de Sídney proveyendo una amplia gama de servicios a los pasajeros. • Resolver en el largo plazo la cuestión de la capacidad aérea en la cuenca de Sídney maximizando la capacidad aeroportuaria de la nueva terminal, en contraste con el saturado aeropuerto actual de Sídney (Kingsford Smith). Este último, además, se encuentra ya engullido por la mancha urbana (véase figura 1). • Generar la mayor cantidad posible de empleos y el mayor aprovechamiento de la inversión, teniendo en cuenta que el AIOS será un potente catalizador del crecimiento y el desarrollo en la zona. • Integrarse de manera eficiente con los proyectos existentes y nuevos en el área occidental de Sídney a través de una planificación de largo plazo que considere los impactos económicos, sociales y ambientales. • Operar con base en principios comercialmente sostenibles en un esquema de desarrollo en el que participan las esferas pública y privada. Desarrollo del proyecto El consorcio encargado de construir el proyecto, Western Sydney Airport (WSA), es una empresa del Estado que se fundó en agosto de 2017 con sede en el distrito financiero de Liverpool, Australia. La etapa 1 arrancó en la segunda mitad de 2018, y las obras de construcción comenzaron en septiembre de ese año. El primer paso fue la preparación del terreno y la instalación del drenaje primario en el sitio del AIOS. Los preparativos incluyeron estudios geotécnicos, con los cuales se perfiló la geología del suelo en el área del proyecto. Así también se calculó que en total se requerirían 1.7 millones de metros cúbicos de tierra para relleno en sitio, por lo cual se reciclará material

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Aeropuerto del Oeste de Sídney

extraído de otros proyectos dentro de la cuenca de Sídney. Posteriormente se construirán la infraestructura aeroportuaria, los edificios de apoyo a la aviación y de otros tipos, así como instalaciones de transporte terrestre; esto incluye la construcción de la pista aérea con longitud de 3.7 kilómetros y las instalaciones que alojarán a los 10 millones de pasajeros anuales. Tras la construcción de pistas, calles de rodaje y otros trabajos correspondientes al lado aire, la etapa 1 quedará finalizada con el complejo de la Terminal de Pasajeros e instalaciones del lado tierra tales como estacionamientos, terminales de transporte terrestre y otras. La tabla 1 contiene el calendario de trabajo propuesto por WSA para la etapa 1, la cual concluye en 2026 con la entrada en operación y la sustitución del aeropuerto actual; la distribución espacial del nuevo el aeropuerto se muestra en la figura 2, donde se resaltan también las áreas más importantes. El aeropuerto seguirá entonces desarrollándose mediante etapas progresivas, entre las que se contempla una segunda pista, paralela, para alcanzar la capacidad de diseño de 82 millones de pasajeros anuales, si bien no se proyecta que esto suceda antes del año 2063.

El diseño Las firmas encargadas del diseño arquitectónico son la mundialmente reconocida Zaha Hadid Architects y la australiana Cox Architects, que propusieron que el aspecto exterior de la terminal se integrara en el paisaje natural circundante, más que destacar en él. Resulta notable que en el desarrollo del concepto inicial participaron estudiantes de la Universidad del Oeste de Sídney y miembros del pueblo aborigen darug. Para la etapa de construcción se propuso un centro de visitantes con el fin de acercar la comunidad al proceso. Con este objetivo se inauguró en septiembre de 2019 un Centro de Experiencias en el sitio (véase figura 3), donde se recibe a comunidades, escuelas, empresas o simplemente a cualquier visitante interesado. Sostenibilidad En marzo de 2019, WSA publicó su Plan de Sostenibilidad correspondiente a la etapa 1 del proyecto, la cual a su vez se subdivide en las fases de planificación, diseño, logística, construcción y operación. Para cada una de ellas se han establecido acciones en la materia. En la planificación, la principal acción fue definir los objetivos y compromisos. En el diseño destaca la continua evaluación de riesgos y en suma el seguimiento del


Aeropuerto del Oeste de Sídney

Tabla 1. Calendario de trabajos de la etapa 1 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Reubicación de red eléctrica Área de tendido e infraestructura de sitio Trabajos de construcción Instalación de cables de transmisión Retiro de la línea existente sobre el terreno Trabajos iniciales Limpieza de la superficie Cuencas de drenaje y sedimentación Movimiento de tierra Realineación de la carretera Badgery Creek Importación de materiales Importación de materiales Centro de Experiencias y oficinas en sitio Trabajos preparativos Trabajos de construcción Movimiento de tierras Trabajos preparativos Movimiento de tierras y drenaje Pavimentación de pista/infraestructura lado aire Trabajos de construcción Complejo Terminal de Pasajeros Trabajos de construcción Infraestructura lado tierra Trabajos de construcción Operatividad y transferencia aeroportuaria Operatividad y transferencia aeroportuaria Simbología Terminal de Pasajeros Edificio multifuncional Estacionamiento comercial Pista Bahías de abordaje

Figura 3. Construcción del Centro de Experiencias.

principios de manejo sostenible para cada paquete de trabajo. Por último, también se incorporarán principios sostenibles a las operaciones y planes de mantenimiento, cuya efectividad se evaluará constantemente

Figura 2. Plano del AIOS.

desempeño sostenible, donde se incluyen asuntos prioritarios para la comunidad a través de todo el proyecto; los riesgos y oportunidades se revisan y actualizan constantemente. Dentro de la logística, que abarca los procesos de asignación, contratación y subcontratación, las acciones incluyen la observancia de la norma ISO 20400:2017 sobre compras sostenibles, así como la asignación de responsabilidades entre los proveedores. En la fase de construcción, se integrarán a los procesos constructivos

38

Elaborado por Helios Comunicación con información de las siguientes fuentes: https://westernsydney.com.au/ https://westernsydney.com.au/sites/default/files/2019-06/250319_Susta inability_Plan_Rev02.pdf https://westernsydney.com.au/sites/default/files/2019-10/WSA%20 Annual%20Report_2019_18%20FA-Web.pdf ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero 2020


Marzo 2 al 6 2020 National Earthquake Conference Federal Alliance for Safe Homes y Earthquake Engineering Research Institute San Diego, EUA earthquakeconference.org Abril 16 al 18 Segundo Concurso Nacional de Puentes de Acero México Universidad Autónoma del Estado de México Toluca, México www.cnpamexico.com

Abril 23 y 24 1er. Seminario Internacional de Conservación de Carreteras Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C. Cancún, México www.amivtac.org Abril 27 al 30 2020 SSA Annual Meeting Seismological Society of America Albuquerque, EUA www.seismosoc.org

Salvar el fuego Guillermo Arriaga Alfaguara, 2020 Es ésta una novela polifónica que narra con intensidad y con excepcional dinamismo una historia de violencia en el México contemporáneo, donde el amor y la redención aún son posibles. El autor se sirve tanto de una extraordinaria fuerza visual como de la creación y reinvención del lenguaje coloquial para lograr una obra de inquietante verosimilitud. Los distintos planos narrativos tienen como hilo conductor el cuerpo humano, motivo de celebración y expuesto a numerosos excesos. Se trata de una historia de amor “desigual e improbable” ambientada en dos Méxicos diferentes, el de las clases más protegidas y el de aquellos que viven al límite de la sociedad. Acreedor del Premio Alfagura de novela 2020, este trabajo es uno de los 57 remitidos desde México, de entre más de 600 presentados: 281 desde Es­paña, 94 desde Argentina, 57 desde Colombia, 32 desde Estados Unidos, 19 desde Chile, 18 desde Uruguay y 15 de Perú. Arriaga es también autor de novelas como Escuadrón Guillotina (1991), Un dulce olor a muerte (1994), El búfalo de la noche (1999) y El salvaje (2016); Premio Mazatlán de Literatura 2017 al mejor libro del año, así como autor de los guiones para las películas Amores perros, 21 gramos y Babel –que forman una trilogía sobre la muerte– y Los tres entierros de Melquiades Estrada

40

2020

AGENDA

ULTURA

Paradojas de un país

Junio 15 al 19 XIII International Symposium on Landslides Sociedad Colombiana de Geotecnia Cartagena, Colombia www.scg.org.co/xiii-isl

Agosto 16 al 19 4th International Symposium on Frontiers in Offshore Geotechnics Deep Foundations Institute y Geo-Institute de la ASCE Austin, EUA www.isfog2020.org Octubre 5 al 9 XXIX Congreso Latinoamericano de Hidráulica Asociación Mexicana de Hidráulica, A.C. y Asociación Internacional de Ingeniería e Investigación Hidroambiental Acapulco, México congresolatamiahr.com Noviembre 11 al 13 XXX Reunión Nacional de Ingeniería Geotécnica y XXI Reunión Nacional de Profesores de Ingeniería Geotécnica Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A. C. Guadalajara, México www.smig.org.mx

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 605 febrero de 2020


APLICACIONES, ANALITICOS, SERVICIOS

CLOUD/LOCAL

CONTROL LOCAL

PRODUCTOS CONECTADOS

Innovación a todos los niveles, redefiniendo el cuidado de la salud IT y OT desde la sala de emergencias hasta la oficina, interconectados como nunca antes. Dispositivos inteligentes que monitorean y administran la energía, manteniendo un funcionamiento óptimo ante cualquier circunstancia.

La información del hospital se recolecta y almacena en One Cloud a distancia, disponible en cualquier lugar.

Sistemas de monitoreo y control conservan a pacientes y personal en un ambiente seguro y cómodo.

Aplicaciones y herramientas de análisis que mantienen la información recopilada disponible a toda hora, para facilitar la toma de decisiones, asegurando así un futuro verde y sostenible para futuras generaciones.

schneider-electric.com.mx/iot © 2016 Schneider Electric. All Rights Reserved. Schneider Electric | Life Is On is a trademark and the property of Schneider Electric SE, its subsidiaries, and affiliated companies. • 998-19725835_GMA-US_A


Empresa 100% mexicana Estamos certificados en ISO 9001:2015 en alcance de izajes especializados, a través de la compañía certificadora Bureau Veritas.

Contamos con una flotilla de equipos con capacidades de 12 a 3,000 toneladas Nuestras grúas de mayor capacidad: LIEBHERR LR13000, grúa sobre orugas, PB + Superlift, capacidad: 3,000 t LIEBHERR LR11350, grúa sobre orugas, Superlift + Luffing Jib + Jib fijo, capacidad: 1,350 t MANITOWOC M21000, grúa sobre orugas, Max-Er + Lufing Jib + Fixed Jib, capacidad: 1,000 t LIEBHERR LTR11200, grúa sobre orugas, pluma hidráulica, Superlift + Luffing Jib + Fixed Jib, capacidad: 1,200 t LTM11200, grúa sobre camión, pluma hidráulica, Superlift + Luffing Jib + Fixed Jib, capacidad: 1,200 t MANITOWOC M18000, grúa sobre orugas, Max-Er + Luffing Jib + Fixed Jib, capacidad: 800 t DEMAG CC2800, grúa sobre orugas, Superlift + Luffing Jib + Fixed Jib, capacidad: 600 t DEMAG AC-500, grúa hidráulica todo terreno sobre camión, Luffing Jib 36 m, capacidad: 500 t SANY SCC4000, grúa sobre orugas, Superlift + Luffing Jib + Fixed Jib, capacidad: 400 t DEMAG AC-300, grúa hidráulica todo terreno sobre camión, capacidad: 300 t MANITOWOC M16000, grúa sobre orugas, capacidad: 400 t MANITOWOC M2250, grúas sobre orugas, capacidad: 300 t LIEBHERR LTM1220, grúa todo terreno sobre camión, capacidad: 220 t LIEBHERR LTR1220, grúa sobre orugas con pluma hidráulica, capacidad: 220 t LIEBHERR LTR1100, grúa sobre orugas con pluma hidráulica, capacidad: 100 t GRÚAS RT, capacidad: 30-130 t GRÚAS TITÁN, capacidad: 12-33.5 t Ciudad de México / Oficinas WTC Montecito 38, piso 31, oficina 1, colonia Nápoles Delegación Benito Juárez, C.P. 03810 Tel. (55) 90002630

Altamira, Tamaulipas Bahía Adair, Lt. 1, Mz. 1 Parque de la Pequeña y Mediana Industria Tel. 833-260-30-30

www.eseasaconstrucciones.com

Profile for Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Revista IC febrero 2020  

IC Ingeniería Civil, año LXIX, número 605, febrero de 2020, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de Méxic...

Revista IC febrero 2020  

IC Ingeniería Civil, año LXIX, número 605, febrero de 2020, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de Méxic...

Advertisement

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded