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La mayor obra de infraestructura vial del mundo

Planeación de la infraestructura de transporte 2010 - 2035/10

Vector

Nº 77 Mayo 2015 Costo

$ 50.00

Proyecto geotécnico del túnel “El Sinaloense”/14

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Fácil Mantenimiento Las puertas y paneles de acceso e inspección están diseñados para ofrecer un camino sencillo hacia los componentes principales como motores y rodetes. La lubricación a base de cobre externa permite la relubricación constante y asegura una vida útil considerable a los rodamientos.

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Vector Mayo 2015

Índice

En portada

AMIVTAC

•Ingeniería Civil del Siglo XXI NTHS Red Nacional de Carreteras de China/4

Instituto Mexicano de la Construcción en Acero

• Empresas y Empresarios

—PLENO—Beneficios de obtener la velocidad promedio del trayecto como herramienta para reducir

el exceso de velocidad vehicular/8

• Infraestructura

—Planeación de la infraestructura de transporte 2010 - 2035/10

• Tecnología

—Proyecto geotécnico del túnel “El Sinaloense”/14

•Maravillas de la Ingeniería

—Dalton Highway/19

—El Puente Eads/23

•Historia de la Ingeniería Civil

—Caminos incas/24

—La red carretera mexicana/34

•Libros

— 100 años de comunicaciones y transportes en México 1891 – 1991/40

www.revistavector.com.mx comunicar para servir


Editorial Cozumel # 63-A • Col. Roma Norte C.P. 06700 México, D.F. Tel. (55) 5256 1978

Carlos Arnulfo López López Leopoldo Espinosa Benavides José Rafael Giorgana Pedrero Roberto Avelar López Manuel Linss Luján Jorge Damián Valencia Ramírez Enrique Dau Flores CONSEJO EDITORIAL Raúl Huerta Martínez DIRECTOR GENERAL Daniel Anaya González DIRECTOR EJECUTIVO Patricia Ruiz Islas DIRECTORA EDITORIAL Daniel Amando Leyva González JEFE DE INFORMACIÓN Ana Silvia Rábago Cordero COLABORACION ESPECIAL Historia de la ingeniería civil

Alfredo Ruiz Islas CORRECCIÓN DE ESTILO Iman Publiarte Nallely Morales Luna DISEÑO

Ernesto Velázquez García DIRECTOR DE DISTRIBUCIÓN Aide Celeste Cruz Martínez WEB MASTER Carlos Hernández Sánchez DIRECTOR DE PROYECTOS ESPECIALES

La infraestructura nacional de transporte La infraestructura es la base material de una sociedad y la que determinará la estructura social, el desarrollo y el cambio social de la misma, incluyendo las fuerzas productivas y las relaciones de producción que en la misma se dan. Así mismo, es el conjunto de elementos o servicios que están considerados como necesarios para que una organización pueda funcionar o bien para que una actividad se desarrolle efectivamente. La infraestructura nacional del transporte está integrada por más de 350,000 kilómetros de carreteras, 26,000 kilómetros de vías férreas, 114 puertos y 85 aeropuertos nacionales e internacionales. Mediante esta infraestructura se desplaza la totalidad de la carga comercial y los pasajeros movilizados en México a través de los distintos modos de transporte existentes. A partir de 1985, el gobierno mexicano se retiró de la construcción directa de infraestructura en el área del transporte y optó por concesionarla, al tiempo que entregaba a la iniciativa privada los ferrocarriles y las aerolíneas. Los retos más significativos a que deberá responderse en el área de transportes reside en la conservación y ampliación de la infraestructura, tanto básica como complementaria, lo que requiere diseñar esquemas de financiamiento que aseguren la disponibilidad y aplicación oportuna de recursos. Del mismo modo, deberán modernizarse la tecnología y los equipos empleados en el sector, impulsar decididamente el transporte multimodal, buscar, y en su caso aplicar, criterios y parámetros internacionales de seguridad, formar cuadros bien preparados y permanentemente capacitados en las áreas relacionadas con el sector, así como consolidar los nuevos acuerdos o esquemas internacionales y regulatorios. El objetivo final es dar forma a un sistema de transporte robusto y flexible, eficiente y competitivo, confiable y seguro, para satisfacer el crecimiento de las necesidades y la exigencia de una mejor calidad. En suma, deberá poseerse un sistema que no sólo apoye el desarrollo de la economía, sino que se convierta en motor y avanzada del progreso integral del país.

Herminia Piña González DIRECTORA COMERCIAL Myrna Contreras García DIRECTORA DE ADMINISTRACIÓN Publicomp/Catalina Mariles Ortega IMPRESIÓN

“Libros, caminos y días dan al hombre sabiduría”

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SUSCRIPCIONES

(55) 5256.1978 www.revistavector.com.mx

Búscanos en Facebook: Vectordelaingenieriacivil REVISTA VECTOR, Año 8, Número 77, Mayo 2015, es una publicación mensual editada, diseñada y distribuida por Comunicaciones La Labor, S. A. de C.V. Cozumel 63 – A, Col. Roma Norte, Delegación Cuauhtémoc, C.P. 06700, Tel. 5256 – 1978, www.revistavector.com.mx, daniel.anaya@revistavector.com.mx •Editor responsable: Daniel Anaya González. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2011- 010512575900-102, ISSN: (En trámite) Licitud de Título y contenido: Certificado No. 15819 Expediente CCPRI/3/TC/13/19755, ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso SEPOMEX No. IM09- 0754. Impresa por Publicomp/Catalina Mariles Ortega, Calz. de la Viga 577 Col. Nueva Santa Anita, Iztacalco, C.P. 08210, Tel.5579 3675. Este número se terminó de imprimir el 5 de Mayo 2015 con un tiraje de 8,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización del Editor.

Punto de Origen

Proverbio árabe.


Ingeniería civil del siglo XXI

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NTHS

Red Nacional de Carreteras de China

La mayor obra de infraestructura vial del mundo

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as redes de carreteras son una pieza clave para el desarrollo económico de cualquier país, siendo fundamental el proyecto de una expansión estratégica y sostenida, así como de un adecuado mantenimiento de las mismas para garantizar conexiones de calidad entre las diferentes partes del territorio geográfico. Actualmente, el país que cuenta con la red carretera más grande del mundo es Estados Unidos, seguido de China e India, siendo además estos últimos, dos de los países más poblados del planeta.


bierno chino ha continuando reforzando la red carretera e incrementando los kilómetros de autopista para facilitar el crecimiento económico, al tiempo que mantiene el propósito de mejorar las condiciones de vida en el campo como una meta nacional.

Actuando conforme a los objetivos de los más recientes Planes Quinquenales para el Desarrollo Económico y Social de su esquema de planeación, el go-

Cuando la primera autopista del NTHS se inauguró en 1988, el transporte por carretera era un privilegio que pertenecía sólo a un élite y hoy en día, la red de autopistas supera ya los 100 mil kilómetros de extensión. Tan sólo en la última década, la red ha triplicado su tamaño y la causa de esta desmesurada

Como resultado, la Red Nacional de Carreteras Troncales de China – NTHS – ha experimentado en las últimas décadas la mayor expansión que jamás haya tenido la infraestructura vial de cualquier país; atendiendo al plan de construir “un sistema y tres redes”, a saber: el sistema troncal de caminos estatales y las redes de carretera troncales regionales, de carreteras distritales y cantonales y de servicio del transporte carretero; lo que ha permitido incrementar de manera notable la densidad carretera y enlazar por este medio el 99% de los cantones y el 93% de las aldeas administrativas del país.

5 Ingeniería civil del siglo XXI

Según datos de 2012, China cuenta con la segunda red de carreteras, superando los 4.24 millones de kilómetros, pero su red de autopistas, es ya la mayor del mundo. Los gobiernos de este país llevan ya muchos años desarrollando un plan que persigue la construcción acelerada de una plataforma de infraestructura del transporte, con el propósito de conformar gradualmente un sistema de transporte múltiple moderno, de tránsito fluido, rápido y seguro.


Ingeniería civil del siglo XXI

6 expansión se debe en gran medida, a un crecimiento sin precedente del parque automotor chino, derivado del aumento del poder adquisitivo de decenas de millones de personas; en 30 años ha tenido un exorbitante incremento desde 19,000 vehículos en 1985 hasta los 100 millones de coches actuales. Se espera que ese número llegue a los 200 millones en 2020, y esa previsión requiere de unas infraestructuras acordes a la creciente demanda. El sistema de autopistas que continua en construcción se compone de 7 autopistas radiales que salen de la ciudad de Beijing, 9 que unen el norte con el sur y otras 18 para las conexiones este – oeste. La autopista Tongsan, de 5,700 kilómetros de longitud es la más larga de China. La red conecta todas las capitales provinciales y ciudades de más de 200,000 habitantes, además de enlazar los principales nodos de transporte ferroviario, aéreo y marítimo, formando parte de un sistema integral con capacidad de atender las necesidades actuales y futuras de transporte de carga y pasajeros. Una vez terminado el proyecto, el pueblo más alejado, en la parte menos desarrollada del país estará a dos horas de una autopista. En promedio, las poblaciones provinciales estarán a una distancia de una hora y la mayoría de las poblaciones a una distancia de 30 minutos. Con esta infraestructura proyecto, China espera que más personas puedan salir de la pobreza en los próximos años, ya que a pesar de las décadas de continuo progreso económico, hasta hace poco muchas personas continuaban viviendo con un presupuesto muy bajo y el milagro económico había favorecido principalmente a los centros urbanos del oriente del país, pero dejando todavía fuera de su alcance a las personas que viven en la parte rural.

La realización de este proyecto masivo fue percibido por los economistas como parte del problema de recalentamiento de la economía china. Sin embargo, como el índice de inflación se mantiene bajo control, los oficiales chinos restan importancia a los temores de recalentamiento mientras la construcción del sistema de carreteras continúe. Y todo parece indicar que la tendencia de un rápido desarrollo en toda su red de carreteras que China ha atestiguado de manera especial durante los últimos 10 años, continuará en el futuro. El Plan Maestro de Carreteras prevé un total de 5.8 millones de kilómetros en su red, incluyendo 400,000 kilómetros de carreteras nacionales y más de 180,000 kilómetros de autopistas. La Dirección del Instituto de Planeación y Transporte ha señalado que el plan es mantener la misma velocidad que en los años previos, ya que “la construcción de carreteras es una forma ideal de favorecer el crecimiento económico”. Y lo deben saber bien los chinos, quienes desarrollaron un sistema de carreteras desde el siglo XI A.C. y durante 2000 años construyeron la Ruta de la Seda, que fue la más larga del mundo. Entretanto, la economía china y la calidad de vida de sus habitantes continúan mejorando. El ambicioso proyecto de contar con al red de carreteras más grande del mundo suma otro ejemplo a los récords de infraestructuras que China no cesa de acumular.


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Empresas y Empresarios

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Beneficios de obtener la velocidad promedio del trayecto como herramienta para reducir el exceso de velocidad vehicular

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a segunda causa de muerte en la población económicamente activa de México (INEGI) son los accidentes de tránsito. Ésta calamidad es provocada principalmente por el exceso de velocidad vehicular y genera pérdidas materiales superiores al 1% del PIB. Actualmente en México se utilizan tres mecanismos orientados a persuadir a los conductores para que respeten los límites de velocidad. 1. Radar de velocidad con foto multa fijo. 2. Radar de velocidad con foto multa portátil. 3. Policía con radar tipo pistola haciendo mediciones manuales de velocidad.

Se puede argumentar cuál de estos estos dispositivos es el más efectivo, sin embargo, vale analizar una característica en común: su cobertura es limitada ya que sólo protegen una pequeña área alrededor del punto donde se encuentran instalados. El primero de los tres tiene el inconveniente de que el conductor puede memorice las ubicaciones y los otros dos, además de necesitar personal capacitado para operar, dependen del factor sorpresa para obtener la mayor efectividad.

ciente, activa y no repentina tomar la decisión de modificar su conducta al volante. Se generan condiciones más seguras de circulación vial que derivan en menores multas, recorridos más uniformes, mayor efectividad y mayor aprobación por parte de la población. Se espera que los principales beneficios económicos de cualquier programa de cumplimiento a los límites de velocidad lleguen indirectamente a través de la reducción de accidentes y no por concepto de infracciones.

Utilizar la variable de velocidad promedio entre dos puntos como referencia para determinar el exceso de velocidad, en lugar de la velocidad instantánea, tiene la gran ventaja de no depender del factor sorpresa para que sea efectiva su implementación. El conductor es informado de que está circulando por un tramo de velocidad controlada y puede de manera cons-

Para medir la velocidad promedio que guardan los vehículos durante una sección carretera definida es necesario identificar a cada automotor en el momento en que entran y salen del tramo protegido. Con esta información podemos calcular el tiempo de recorrido y, como la longitud del tramo es conocida, podemos calcular la velocidad promedio de circulación.


Para identificar los vehículos que recorren el tramo carretero se utilizan cámaras detectoras de placas que, además de capturar el número de matrícula, toman una fotografía con la hora impresa de cada vehículo que entra y sale del tramo. Esta tecnología es relativamente nueva, sin embargo ya ha sido desplegada en otros países con resultados muy prometedores. En Austria se documentó que durante el primer año hubo una reducción en la velocidad promedio de más de 10km/h, se estimó que después de dos años de operación se redujeron los accidente en un 33.3%, y los accidentes con heridas graves o fatales se redujeron en un 48.8%. En Holanda también han tenido efectos positivos la implemen-

tación de control de velocidad por sección. Se encontró que estos sistemas redujeron a menos de 1% el número de vehículos que circulan a exceso de velocidad. La cultura vial que prevalece en México se distingue por la falta de respeto a los límites de velocidad a pesar de la presencia cada vez más notoria en sus vialidades de los mecanismos disuasorios convencionales ya mencionados. Plenodesign es una empresa mexicana que está trabajando en la implementación de tramos carreteros con velocidad promedio controlada que fomente la cultura del respeto a los límites de velocidad.


Infraestructura

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Planeación de la

infraestructura de

transporte

2010 - 2035 Oscar de Buen Richkarday Ingeniero Civil

N

uestro país enfrenta actualmente una situación económica difícil; pero las crisis, no sólo plantean retos e incógnitas difíciles de superar, sino también oportunidades que pueden ofrecer una sólida plataforma para el crecimiento futuro. En el entorno provocado por la crisis económica mundial existe consenso en que las políticas públicas dirigidas a la educación, a aumentar la inversión en infraestructura y a elevar la competitividad del país constituyen uno de los principales instrumentos para contrarrestar, así sea parcialmente, los efectos de la adversa coyuntura actual. El transporte es un elemento fundamental para el funcionamiento cotidiano de cualquier país e influye en su desarrollo social, en su competitividad económica y en el intercambio comercial y cultural. En México, el transporte representa alrededor del 8% del PIB y emplea cerca de dos millones de personas. Por su función en la vida de la nación, reflexionar sobre como debe evolucionar en el futuro resulta provechoso y útil para orientar las políticas públicas en la materia.


De manera muy general, se puede afirmar que los factores que influirán en el transporte en México en 2035 incluirán, entre otros, a la población, desarrollo económico, energía, tecnología e impacto social. La infraestructura, los vehículos, el impacto del transporte en el medio ambiente, la sociedad y, desde luego, las estrategias, programas y planes que se pongan en marcha para conducir la evolución del sector.

habitantes, que será más urbana y que su ingreso per cápita estará entre 120 mil y 140 mil pesos por año. También sabemos que, al igual que en 1985, las principales ciudades de México seguirán siendo México, D.F., Guadalajara, Monterrey, Puebla, León y las ciudades de la frontera norte, a las que quizás se agregarán otras que hoy ya están entre las veinticinco más pobladas. Las características orográficas, climatológicas y naturales de nuestro país serán las mismas que hoy o que hace veinticinco años, obviamente con algunos cambios marginales en ciertos aspectos y en ciertas regiones.

Dadas las dificultades aparentes para imaginar esa realidad en un horizonte tan lejano en el futuro, y con la finalidad de ayudar en ese ejercicio de imaginación, cabe pensar en 2010 como año “bisagra”, y analizar la evolución del transporte entre 1985 y 2010. Aún cuando un ejercicio de planeación para veinticinco años pudiera parecer extenso, si analizamos este mismo hacia el pasado nos trasladaremos al año 1985, que a algunos nos parecerá tan reciente como el día de ayer. En consecuencia, la reflexión acerca de la planeación estratégica del transporte y las condiciones que lo afectarán debe partir de que , muy probablemente, muchas de sus características en 2035 ya están condicionadas desde ahora, por lo que la visión retrospectiva a 1985 seguramente podrá aportar un marco de referencia de utilidad. Así, al analizar los cambios acaecidos entre 1985 y 2010 podemos aventurar algunos pronósticos indicativos del entorno del transporte de nuestro país en 2035. Por ejemplo, con ciertos niveles de confiabilidad podemos anticipar que la población de México será de entre 120 y 130 millones de

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Carretera Monterrey – Saltillo.

Infraestructura

En un proceso de planeación del transporte a corto, mediano y largo plazos se deben evaluar distintos factores que influirán en la realidad de los próximos años. Ante ello, debemos preguntarnos. ¿cómo será México en 2035? ¿Qué implicaciones tendra su realidad futura para el sector transporte?


Infraestructura

12 Si bien en los campos sociales puede existir más incertidumbre, cabe esperar que la población mexicana de 2035 tenga mayores niveles de educación que la de hoy, que la participación de la mujer en las actividades económicas y sociales se acreciente, que haya un ingreso per cápita superior al actual y que se haya avanzado en el combate a la pobreza extrema. Sin embargo, los cambios que se pueden anticipar en estos temas serán graduales, como parte de las tendencias iniciadas desde hace algunos años. En lo que se refiere a las características tecnológicas del transporte, es muy probable que los cambios que se registren en los próximos años sean también marginales: como en 1985 y 2010, seguirá habiendo automóviles, camiones, aviones, barcos y ferrocarriles, así como carreteras, vías férreas, aeropuertos y puertos. Sin duda, se avanzará en las aplicaciones de la teleinformática, las comunicaciones en el transporte y la logística, y se contará con nuevas fuentes de energía que contribuirán a mitigar los efectos nocivos del transporte para el medio

Viaducto La Cumbre y Las Abejas, km. 12+000, autopista Arriaga–La Ventosa.

ambiente. De igual forma, se avanzará en la introducción de nuevas modalidades de operación y servicio al usuario. En el contexto de esta reflexión, si volvemos a 1985 nos percataremos de que México y su transporte eran muy parecidos a como lo son hoy, y todo parece indicar que, con las salveda-

des del caso, lo mismo ocurrirá entre 2010 y 2035. Lo anterior, sin embargo, se aplica sobre todo a los aspectos “cuantitativos” y tecnológicos del sector transporte, pues desde otra perspectiva, es indudable que las condiciones para el funcionamiento y el desarrollo del mismo han cambiado de una manera sustancial entre 1985 y 2010, por citar sólo algunos elementos de cambio, considérense los siguientes: Construcción, operación, conservación y prestación de servicios casi totalmente en manos del Estado, frente a la creciente participación actual del sector privado y al mayor énfasis en la función promotora de aquél. Decisiones concentradas en el Ejecutivo federal, frente a la creciente influencia de legisladores y gobiernos estatales. Débil presencia de organismos de fiscalización y control, frente a la permanente rendición de cuentas.

Puente Santa Catarina II, km. 45+773 de la carretera Arriaga-Ocozocoautla.

Poca participación social, frente a una mayor presencia de los medios y los grupos sociales en temas relacionados con el transporte.


Escasa preocupación por la sustentabilidad del transporte, frente al esfuerzo por mitigar sus impactos nocivos sobe el medio ambiente y la sociedad. Aparente disponibilidad ilimitada de recursos energéticos – petróleo- para el transporte, frente a la escasez actual y futura de oferta de combustibles. Poca competencia, nula integración intermodal y ausencia de visión respecto al potencial logístico de México frente, al menos, al reconocimiento de que el país puede convertirse en una importante plataforma logística.

Como conclusión parcial, la comparación con 1985 nos revela que, si bien los aspectos físicos y cuantitativos del sector transporte son bastante parecidos a los de 2010, el entorno político, social, cultural y ambiental es radicalmente distinto. En mi opinión, es previsible que de aquí a 2035 los principales cambios en el ámbito del transporte sigan ocurriendo en su entorno sociopolítico, institucional y de políticas públicas. Se podrá vaticinar que el gobierno tendrá un papel predominantemente regulador y gestor del desarrollo de infraestructura, generador de políticas públicas y normativas, con una tendencia hacia la descentralización de actividades. También se podría esperar una mayor participación del sector privado en el desarrollo y la operación de infraestructura y servicios, privilegiando la intermodalidad. Podrán anticiparse esfuerzos para regular la oferta y la demanda por modo de transporte para reducir el tráfico, así como la formulación de políticas ambientales y energéticamente sustentables. Desde el punto de vista institucional, los organismos o dependencias encargadas del transporte probablemente tendrán estructuras distintas a las actuales. Sin embargo, el dinamismo del sector transporte y la incertidumbre de algunas condiciones de su entorno, como las mencionadas previamente, hacen necesario el replanteamiento de los mecanismos de planeación con el fin de diseñar estrategias e instrumentar acciones que faciliten un desarrollo del transporte acorde con las condiciones del entorno. Las implicaciones de la interacción de los distintos factores para la planeación de la infraestructura del transporte exigen un análisis detallado de los grandes objetivos y variables nacionales, de las tendencias económicas, demográficas y sociales, y de la tecnología, la energía y sus perspectivas. Por tanto, la planeación del transporte deberá

Viaducto La Cumbre y Las Abejas, km. 12+000, autopista Arriaga–La Ventosa.

ser integral y considerar aspectos técnicos, tecnológicos, financieros, legales, institucionales y regulatorios. En este contexto, la formulación de escenarios que reflejen la interdependencia de las variables y los factores relacionados con el desarrollo del transporte contribuirá a prever las condiciones que se puedan presentar para, de esta manera, generar mecanismos de planeación flexibles que respondan eficientemente a las exigencias que se planteen al transporte en todos sus aspectos. El desarrollo de políticas integrales o paquetes de políticas que consideren acciones de infraestructura, servicios, tecnológicas, o de regulación y promoción, será fundamental para la sustentabilidad de las soluciones y la mitigación de las externalidades respectivas. En síntesis, para lograr los objetivos nacionales en materia de transporte, más allá de formar las muy necesarias carteras de proyectos y programas, es necesario desarrollar procesos de planeación del transporte permanentes y continuos, tanto a nivel nacional como estatal y urbano. Estos procesos y planes, deben ser indicativos, flexibles y adaptables a realidades cambiantes. Sólo la continuidad y permanencia de los esfuerzos podrán generar resultados de utilidad. El transporte es un tema demasiado complejo para abordarse aislado en el corto plazo, y más aún en un horizonte de veinticinco años, por lo que deben establecerse desde hoy los mecanismos de coordinación y planeación para que, en el futuro, se desarrolle de una manera congruente con las necesidades de la población de México. Del libro “Planeación estratégica de la infraestructura en México 2010 – 2035” Capítulo III. Comunicaciones y Transportes Pags: 191 – 194.

13 Infraestructura

Ejecución casi inmediata de proyectos de inversión, frente a la necesidad actual de asegurar derechos de vía y permisos ambientales en un entorno más riguroso y exigente.


Tecnología

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Proyecto geotécnico del túnel

“El Sinaloense”

En la construcción de la autopista Durango-Mazatlán se consideraron 61 túneles que ayudan a cruzar la Sierra Madre Occidental; de éstos destaca El Sinaloense, el de mayor longitud y uno de los más importantes en México. Su construcción tardó cerca de cuatro años por la dificultad que representó desarrollar un proyecto carretero en esta zona. Para su diseño se adaptaron los elementos de la definición conceptual y geométrica de los túneles tradicionales y de seguridad de un gran túnel carretero, lo que exigió un aporte de tecnología más intenso que en el caso de los de menor longitud.

E

l túnel El Sinaloense es el segundo túnel vehicular más largo de México. Tiene una longitud total de 2,794.0 m (entre los km 168 + 425.45 y 171 + 219.49 de la autopista Durango-Mazatlán). Además, es el único construido en nuestro país que cuenta con una galería de escape paralela. Su construcción constituye una proeza ingenieril, pues se excavó simultáneamente desde sus extremos opuestos hasta coincidir con exactitud milimétrica.


Para la construcción de esta obra se estableció primero el marco geológico; se realizó el análisis de 10 fotografías aéreas que forman pares estereográficos para cubrir el área cercana al túnel, seis de ellas a es­cala 1:75,000. Ese análisis fotogeológico definió contactos litológicos y rasgos estructurales: fallas, fracturas, estratificación, y estructuras volcánicas, como calderas, colapsos y volcanes, que se asentaron en las fo­tografías y se vaciaron en cartas topográficas a escala 1:50,000, para obtener un mapa fotogeológico. Ese mapa constituyó el modelo geológico preliminar con base en el cual se realizaron los trabajos de campo. Mediante fotointerpretación se definieron dos grandes calderas: la de El Carrizo y la de El Águila, en cuyas inmediaciones se localiza el túnel. También se apreciaron las expresiones morfológicas de las series volcánicas inferior y superior, en donde se destacaron los relieves seudoestratificados de la serie superior formados por diferentes emisiones de riolitas e ignimbritas emanadas por la caldera de El Carrizo localizadas alrededor de su estructura semicircular, que definen taludes escalonados originados por las diferentes resistencias a la erosión. Los recorridos de campo permitieron detallar y completar las características geológicas del sitio. Ahí se encontraron cuatro unidades geológicas que se distinguen entre sí. La primera corresponde a depósitos de talud con capas de boleos y arenas de suelos residuales, abanicos aluviales y tobas alteradas y redepositadas de espesores y composición variada, principalmente de andesita y riolita, que forman el asiento de la cubierta vegetal. Otro grupo identificado es el de riolitas, tobas riolíticas e ignimbritas de textura variada (fluidal, lítica, microlítica y brechoide), en la mitad oriental del túnel, dispuestas en cuerpos tabulares que se inclinan ligeramente al poniente y semejan estructuras estratificadas. Éste grupo se detectó desde la cima de la caldera de El Carrizo hasta la zona de excavación del túnel. El tercero está formado por rocas intrusivograníticas afectadas al término de los eventos intrusivos por cuerpos filonianos graníticos y aplíticos. El último, de andesitas, presenta una textura porfídica con matriz de afanítica a localmente vítrea, con fenocristales de plagioclasa, horblenda y otros minerales ferromagnesianos. Debido a las profundidades de prospección requeridas desde la superficie hasta la rasante del túnel en su trazo, para el estudio geofísico se adoptó el método

de sondeos electromagnéticos de frecuencias (SEF) con la técnica audiomagneto telúrico de fuente controlada (AMTFC o, por sus siglas en inglés, CSAMT: controlled source audio magneto telluric), que se considera adecuado en las grandes profundidades de prospección requeridas para definir la distribución de unidades litológicas en el macizo rocoso a partir de la distribución de sus resistividades. El procesamiento, análisis e interpretación de los valores obtenidos permitieron construir los perfiles geoeléctricos. Dichos valores se asociaron con las diferentes características calculadas de los materiales del subsuelo presentes. Asimismo, se aplicó el método sísmico de refracción; se detectaron las vibraciones con una serie de 12 geófonos. Las ondas sísmicas se generaron con el impacto de un marro sobre una placa metálica colocada en la superficie del terreno; al entrar en contacto, ambos elementos disparan un tren de ondas en el terreno. Estos elementos transductores convierten el movimiento vibratorio del terreno al momento del arribo de la onda a cada uno en una señal eléctrica que se envía al sismógrafo, el cual amplifica las señales y las presenta como sismograma. El procesamiento, análisis e interpretación de los valores de velocidad obtenidos durante los trabajos de prospección sísmica realizados en campo dieron como resultado los perfiles geosísmicos. Estos valores de onda longitudinal se asociaron con las diferentes características de alteración, fracturamiento y compacidad de los materiales del subsuelo presentes en el sitio El estudio geotécnico consistió en la realización de 10 sondeos exploratorios a diferentes profundidades, con un total de 1,000 m de perforación. Para determinar las propiedades índices de deformabilidad y de resistencia de la roca intacta, se enviaron al laboratorio muestras recuperadas en los sondeos exploratorios directos efectuados en la zona del túnel y se hicieron ensayos de compresión sim­ple, triaxiales y brasileños. Estas pruebas sobre la roca matriz se hicieron para determinar sus parámetros de deformabilidad y resistencia. Finalmente, se hizo la integración geotécnica, con los resultados de los levantamientos topográficos, de los estudios geológicos y geofísicos y de los ensayes de laboratorio. Esta caracterización permitió un diseño adecuado de la excavación y de los sistemas de soporte y estabilización del terreno que aloja al túnel. Con las clasificaciones geomecánicas determinadas en la integración geotécnica, se definieron seis condiciones geotécnicas para los procedimientos constructivos en cada tramo del túnel.

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Tecnología

Estudios previos


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Tecnología

Análisis y diseño Para el estudio del comportamiento previsible del túnel, en cuanto a la excavación e implantación de sistemas de soporte, estabilización y reforzamiento, se emplearon técnicas avanzadas. El procedimiento constructivo más adecuado y seguro se seleccionó mediante simulación de distintas fases de excavación y sistemas de estabilización y refuerzo, hasta llegar a la configuración óptima de las etapas de avance y a un tratamiento de sostenimiento adecuado, es decir, a la secuencia que presenta el mejor comportamiento tensodeformacional y resistente. La excavación del túnel se analizó por la técnica numérica de elementos finitos. El análisis geotécnico permitió considerar aspectos fundamentales para aproximarse al problema real. Para modelar con realismo las condiciones del túnel, se analizaron cinco secciones transversales correspondientes a las condiciones geotécnicas determinadas para los procedimientos constructivos. Con la modelación de las fases y etapas de excavación y sostenimiento se evaluó en forma teórica y con técnicas de cálculo avanzadas el posible comportamiento de la obra durante su construcción. El estudio que considera la naturaleza litológica y estructural del macizo rocoso permite evaluar lo que se puede esperar sea su respuesta al ser perturbado por la excavación. Como otros túneles, el tipo de presión de roca considerado para el diseño del revestimiento fue la presión o carga por aflojamiento, determinada con métodos de cálculo de la presión de roca a partir de la clasificación de Barton et al., y la RMR de Bieniawski. Considerando recomendaciones y experiencias previas, y aunque la posibilidad de que se generen presiones por aflojamiento que soliciten el trabajo de los elementos de soporte es remota, se propusieron cálculos estructurales para intervalos de posible variación de la presión. Es fundamental comprender que, en un proyecto de ese tipo, se busca establecer órdenes de magnitud. En este caso se establecieron hipótesis de cuáles serán las particularidades del comportamiento del macizo de acuerdo con su naturaleza. Las secciones analizadas, en las que se realizó el cálculo matemático de elementos finitos, representaron las zonas previsiblemente más complicadas del túnel. Por su parte, los procesos de redistribución de esfuerzos y generación de deformaciones se completan en plazos cortos. Por tanto, resultó conveniente excavar la totalidad del túnel con sistemas de soporte de tipo temporal y de estabilización o reforzamiento. Después se coloca un revestimiento definitivo.

A muy largo plazo y por fenómenos vinculados con la descompresión del macizo se pueden crear zonas de material aflojado que graviten sobre el revestimiento. Pero esas suposiciones suelen ser conservadoras, pues los sistemas de estabilización-reforzamiento, como el concreto lanzado y las anclas, evitan que se generen tales fenómenos. En el caso de este túnel, el revestimiento se diseñó por cuestiones geométricas y funcionales, más que por factores de carga o presiones sobre la estructura. Un revestimiento de concreto favorece ampliamente la iluminación y facilita el flujo de aire. En la fase de proyecto geométrico se definió una estructura de concreto cuyo espesor en la clave es de 35 cm y se ensancha hasta alcanzar 45 cm a nivel de la junta constructiva, y continúa hasta 80 cm en el nivel de la banqueta. Las zapatas tienen un ancho total de 1.55 metros. La respuesta de un revestimiento sometido a presiones por aflojamiento en la clave suele depender mucho de la rigidez del terreno que lo confina: mientras más lo sea, su reacción pasiva sobre el revestimiento, que tiende a deformarse lateralmente, produce mayores fuerzas de compresión axial y se generan momentos flexionantes menores. Lo contrario sucede conforme el terreno es menos rígido. El diseño del revestimiento de concreto reforzado para el túnel se reduce a un problema bidimensional con mezclas


Para esta revisión, se obtuvieron diagramas de interacción de una sección transversal del revestimiento de 1.0 × 0.35 m, con varias combinaciones de barras de acero y espaciamientos, y se compararon con los puntos de respuesta de la estructura. Después de comparar configuraciones de armado, se definió una sección que consta de dos lechos de varillas de 5/8” de diámetro, dispuestas cada 20 cm y con un recubrimiento de 5 centímetros.

Accesos y servicios Por las condiciones orográficas del proyecto, fueron esenciales los caminos de acceso al túnel, construidos con dos carriles y con una pendiente máxima de 8%. La longitud del camino de acceso desde la carretera federal 40 al portal de entrada (Durango) es de 5.0 km y para el de salida (Mazatlán) es de 2.4 km. En ambos casos, la mayor parte de los caminos de acceso ya existían en tramos específicos y sólo se reconstruyeron. Para el suministro de energía eléctrica, y aprovechando la proximidad de la línea de 30,000 voltios de la CFE, un análisis técnico-económico comparó el uso de generadores in situ versus energía de esa institución. El resultado definió la conveniencia de usar energía de CFE por el menor costo y contaminación, y mayor eficiencia y seguridad. Para usar esa energía se instalaron 3,900 m de línea de 30,000 voltios, hasta llegar a las subestaciones de ambos portales, donde se transforma la corriente a 440 y 220 voltios. Con la energía suministrada por la CFE se usan transformadores que no contaminan y son más eficientes. De acuerdo con las necesidades durante la etapa de construcción, se programaron tres transformadores por frente: uno de 150 kVa para el alumbrado, uno de 750 kVa para ventiladores y compresor de aire y uno de 1,000 kVa para la operación de los jumbos de perforación y robots lanzadores de concreto.

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Tecnología

de acciones de flexocompresión (en clave), flexocompresión (en paredes) y cortante (en paredes). La revisión por flexocompresión consistió en verificar la resistencia de un revestimiento de 35 cm de espesor, ante el efecto combinado de la fuerza axial (compresión) y del momento flexionante, al aprovechar que la compresión disminuye los esfuerzos de tensión producidos por la flexión. Para eso, se usaron los resultados del estudio de sensibilidad sobre la respuesta del revestimiento ante distintas combinaciones de carga y rigidez del terreno.


Tegnología Tecnología

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Emportalamientos El portal Durango tiene un talud frontal con una pendiente de 0.25:1, una altura máxima de 41 m, y dos bermas en la parte superior. El portal Mazatlán tiene tres taludes. La pendiente del frontal es de 0.33:1 y es el de mayor altura, con 51 m, mientras que en los laterales la pendiente es de 0.5:1. Al comienzo de la excavación de los emportalamientos se identificó el eje de proyecto, se marcaron los ceros del corte y se hizo el desmonte. Una vez ubicada la línea de ceros y finalizado el desmonte, se marcó la plantilla de barrenación para el inicio de la perforación. El patrón de perforación (diámetro y profundidad de barrenos) se hizo considerando las características litológicas y estructurales del material existente. También se definió el precorte, para evitar sobreexcavaciones y deslizamiento de material, y mejorar la estética del talud. Como se mencionó, la excavación de los portales es diferente de la de un corte en terracerías. Existen casos de falla de portales, por lo que para

la protección de los taludes en El Sinaloense se colocaron anclas de fricción de acero de 1” de diámetro y longitud de 6 m. Los barrenos se hicieron con un diámetro de 3” y de acuerdo con un patrón de 3 × 3 m en tresbolillo. También, se colocó malla electrosoldada calibre 6 × 6-6/6 y concreto lanzado con fibras de acero con dosificación de 40 kilogramos por metro cúbico.


Dalton Highway

La autopista de hielo de Alaska

Carreteras de hielo.

Las carreteras de hielo se construyen año con año sobre lagos e incluso sobre el mar y sirven para conectar pequeñas islas con el resto del continente. Cuando las temperaturas son inferiores a -20ºC durante varios días, la superficie de los lagos y parte del mar se congela totalmente con una capa de al menos un metro de espesor. Esta capa – sumada a la nieve caída- permite comunicar estos puntos mediante el pasaje de camiones pesados.

Antiguamente se utilizaban trineos tirados por perros, pero más tarde, se emplearon bulldozers con pala quitanieves y actualmente se preparan las carreteras con máquinas quitanieve especialmente equipadas para lograr que pueda circular cualquier vehículo convencional. La principal motivación para construir y usar estas peligrosas vías de comunicación es reducir los costos que supone enviar y recibir suministros a estas islas. Las carreteras de hielo requieren de un cuidado especial, ya que es necesario tratarlas para que sea posible el tránsito de vehículos. Además, la circulación sobre ellas es especialmente complicada y se realiza por profesionales especializados, ya que prácticamente no se puede frenar durante todo el trayecto, ni ignorar determinados parámetros: es indispensable analizar continuamente el hielo para determinar cual es la capacidad de carga, porque sabiendo esto se puede determinar el peso máximo, la velocidad máxima y la distancia mínima que hay que exigir para que la infraestructura soporte el tráfico. Conducir en estas carreteras que cruzan una de las zonas más aisladas y cercanas al ártico, es un verdadero riesgo por las bajas temperaturas, el hielo y la escasa visibilidad a causa de las ventiscas. Todos los años, el hielo se traga literalmente a alguno de los camiones, pero los buenos sueldos que cobran los intrépidos conductores por realizar este trabajo casi convierten el peligro en un tema secundario. La carretera de hielo más larga tiene una longitud de 568 kilómetros y va de Tibbit a Contwoyto, en Canadá. El 85 % del recorrido se realiza sobre lagos helados.

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Al igual que las carreteras convencionales, las carreteras de hielo son una infraestructura destinada a la comunicación y el transporte terrestre, pero en lugar de ser de asfalto, grava o concreto, tienen la particularidad de ser de hielo. La mayoría de estas carreteras se localizan en Canadá, donde se construyen para dar servicio a las minas del noreste del país y son accesibles únicamente en las épocas más frías del año.


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La autopista Dalton La autopista Dalton – conocida oficialmente como la Ruta 11 y en inglés como James W. Dalton Highway ó simplemente, Dalton Highway-, es una carretera estatal ubicada en Alaska, en territorio de los Estados Unidos. Tiene una longitud de 666 kilómetros, - 414 millas- iniciando en el Sur en la localidad de Fairbanks, en la autopista Elliot en Livengood, siguiendo hacia el Norte hasta Deadhorse, muy cerca del océano Ártico y con servicio extendido hacia los campos petrolíferos la bahía Prudhoe, ya en el círculo polar. Esta carretera que atraviesa la tundra ártica, está construida en su mayor parte de grava suelta, aunque recientemente algunas pequeñas secciones fueron pavimentadas, está en servicio desde 1974 es administrada y mantenida por el Departamento de Transporte y Servicios Públicos de Alaska – DOT&PF por sus siglas en inglés-. Se le llama así por James Dalton, un ingeniero y habitante de Alaska de toda la vida, que supervisó como experto en ingeniería ártica la construcción de la construcción de la Línea de Alerta Temprana Distante de Alaska y sirvió como consultor en los inicios de la exploración petrolera en el noreste del estado. Anteriormente se le llamó la North Slope Haul Road, un nombre con el que aún se le conoce algunas veces La autopista Dalton se proyectó para servir de carretera de transporte de suministros y para prestar apoyo al transporte de petróleo crudo a través del Sistema de Oleoductos Trans- Alaska y por ello, discurre de manera paralela a él. El oleoducto Trans- Alaska atraviesa de norte a sur ese brazo de Norteamérica, desde la bahía de Prudhoe, cerca de Deadhorse, hasta Valdez, un antiguo puesto comercial español establecido en el siglo XVIII y que todavía conserva al nombre. No muy lejos de Valdez se encuentra la población de Córdova, otro asenta-


miento español del siglo XVIII. Cabe destacar que ambas localidades ostentan los topónimos españoles más septentrionales del mundo. La Dalton Highway se pasa 10 meses de cada año cubierta de placas de hielo y es una de las carreteras más frías y peligrosas del mundo. Es también una de las carreteras más aisladas del mundo, ya que sólo toca tres pequeñas poblaciones a lo largo de su trazo: Coldfoot, con una población censada de 13 personas en la milla 175; Wiseman, con una población de 22 personas en la milla 188 y Deadhorse, con un censo de 25 residentes permanentes, aunque con una población estacional que oscila entre 3,500 y 5,000 habitantes, cifra que puede incrementarse temporalmente en función de la producción de crudo de los pozos de Purdhoe Bay, al final de la carretera, en la milla 414. Otros dos asentamientos Prospect Creek y Galbraith Lake están deshabitados y son ocupados sólo por habitantes temporales.

Se puede conseguir combustible en el E.L. Patton Yukón River Bridge, en la milla 56, además de Coldfoot y Deadhorse. Los servicios médicos más cercanos se encuentran en Fairbanks y Deadhorse. La falta de infraestructura y lo difícil del clima, por decir lo menos, hacen que las personas que viajen en motocicleta o en vehículos pequeños corran un gran riesgo; como curiosidad, se anota que las empresas de alquiler de vehículos prohíben a sus clientes conducir por esta ruta. Se podría decir que la Dalton Highway es como una Highway to hell, pero no hacia un infierno de llamas, sino más bien hacia el Helheim escandinavo, que no era de fuego, sino de frío extremo y completa oscuridad. Por esas regiones se producen tormentas de nieve muy a menudo, incluso en el mes de agosto, lo que puede darnos una idea de las condiciones de esta carretera durante gran parte del año, pero a pesar de esto, diariamente transitan por ella entre 100 y 200 camiones grandes durante el verano y entre 200 y 300 durante la temporada de invierno.


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Como la carretera permanece cubierta de hielo más del 80% del año, conducir por ella los grandes camiones que la circulan exige una habilidad especial y una gran destreza; por este motivo se le conoce como “la ruta de los camioneros” – ice road truckers trail –. La serie de la televisión estadounidense de 2009 Ice Road Truckers trata de las aventuras de los camioneros que conducen por estas remotas carreteras. En las imágenes se pueden ver decenas de camiones circulando en ambos sentidos mientras la carretera está cubierta de placas de hielo, pero es claro que en estas condiciones una avería del vehículo en pleno invierno puede llegar a ser mortal.

El paso del río Yukón es uno de los más emblemáticos de la carretera. Foto de Stan Shebs, Wikimedia Commons. Uno de los puntos emblemáticos de esta autopista es el Atigun Pass, un paso montañoso que permanece nevado durante casi todo el año y que constituye una imagen muy fidedigna de la esencia de Alaska. En este punto, la carretera alcanza su mayor altitud a 1,444 metros. Otro de los puntos más atractivos, es el Paso del río Yukón que es el más grande y caudaloso de Alaska, el cual es atravesado, como ya se mencionó,

por un gigantesco puente. Por otra parte, mas allá de donde termina la autopista en Deadhorse, hay carreteras privadas propiedad de las compañías petroleras, las cuales están restringidas solo para el uso de vehículos autorizados; pero de cualquier manera, hay tours comerciales que llevan a las personas al océano Ártico. Finalmente. no se puede dejar de reconocer que durante los meses de junio y julio, cuando se quita el manto de nieve que la cubre durante el resto del año, la Dalton Highway se convierte en una de las rutas más increíbles que se puedan recorrer.


El Puente Eads El primer gran puente construido con acero

El puente lleva el nombre de su diseñador y constructor, el ingeniero James Buchanan Eads. Fue construido entre 1867 y 1874; cuando se terminó su construcción, era el puente de arco más largo del mundo, con una longitud total de 1,964 metros y los tres claros de arco de acero acanalado de 152, 157 y 152 metros respectivamente, se consideraron atrevidos. En puente Eads fue también uno de los primeros en hacer uso de pozos de cimentación. Sus pozos continúan estando entre los más profundos jamás hundidos y fueron los responsables de uno de los primeros casos importantes del síndrome de descompresión, ya que quince trabajadores

murieron, dos quedaron discapacitados de forma permanente y setenta y siete fueron afectados de manera severa. El 14 de junio de 1874, John Robinson encabezó una “prueba de elefante” en un paseo por el nuevo puente para demostrar que no existía ningún peligro, ya que se creía que los elefantes tenían un instinto que evitaba las estructuras poco seguras. Una gran multitud aplaudió cuando el elefante de un circo ambulante avanzó pesadamente hacia Illinois. Dos semanas más tarde, Eads envío 14 locomotoras de ida y vuelta a través del puente al mismo tiempo. La inauguración se realizó el 4 de julio de 1874, con un desfile que se extendía quince millas por las calles de San Luis. El puente Eads se convirtió en el icono de la ciudad de San Luis hasta 1965, cuando se construyó el Arco Gateway. El puente cruza, en la orilla de la ciudad, entre el distrito de Laclede’s Landing, al norte, y el Arco Gateway al sur. La cubiertas han sido restauradas para permitir el tráfico de vehículos y peatones. El sistema de tren ligero de St. Louis Metrolink utiliza la plataforma del puente desde 1993.

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l puente Eads es un puente ferroviario y carretero que cruza el río Misisipi – Mississippi River, en inglés-, en la ciudad de San Luis Misuri – Saint Louis Missouri, en inglés-, conectándola con East St. Louis, en el estado de Illinois, en Estados Unidos. Fue el primer puente de un tamaño significativo construido con acero y el primero que se construyó empleando exclusivamente el sistema de vigas en voladizo –cantilever-.


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Caminos incas Capac Ñan ó Qhapaq Ñan

L

os incas se destacaron por sus obras de ingeniería y sobre todo, por su red caminera. Un territorio tan extenso como lo fue el Tahuantinsuyo ó imperio inca, con su capital, Cuzco, ubicada en el interior, necesitaba poder comunicar de manera rápida y eficaz sus regiones para poder ser gobernado, y esto lo entendieron muy bien sus soberanos que dispusieron la construcción de caminos tomando como base los caminos ya construidos por culturas andinas anteriores a ellos, que abarcaron grandes extensiones y que contaron, desde entonces, con redes de caminos muy eficientes. Según el historiador Victor Von Magen, mientras los europeos viajaban por senderos llenos de fango y de lodo, los peruanos ya caminaban por carreteras que no tenían ningún parecido en otro lugar, pues no existía nada en Europa o Asia, que pudiera servir de comparación. Se denomina Capac Ñan ó Qhapaq Ñan, que en idioma quechua significa “camino real” o “camino del inca” al entramado de caminos que conformaban el sistema vial del imperio inca. Esta expresión, que también puede entenderse como “gran carretera de piedra” se utilizaba tanto para referirse al camino principal, como a la totalidad de las rutas, que superaba los 30,000 kilómetros.


Se construyeron dos caminos principales, uno para atravesar las tierras altas y otro a lo largo de la costa, los cuales estaban cruzados por caminos transversales y secundarios que unían todos los pueblos y aldeas. Estas carreteras eran de trazo recto siempre que era posible, median entre 4 y 6 metros de ancho y estaban pavimentadas con losa de piedra.

Partiendo desde la capital, por dos caminos que iban hacia el norte y hacia el sur, el Qhapac Ñan permitía recorrer las cuatro regiones o territorios que constituían el Tahuantinsuyo, por lo que fue reconocido como un símbolo del poder imperial y de su expansión a lo largo de la geografía sudamericana que incluyó seis países: Argentina, Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador y Perú. Esta red de caminos, hábil y esmeradamente construidos y conservados por especialistas, hizo posible el control económico y político de los diversos pueblos, al mismo tiempo que su integración; el transporte y el intercambio de diversos productos, la transmisión de valores culturales, el acceso a los diferentes

El Camino de la Sierra, el troncal principal de toda la red, tenía una longitud de 5,200 kilómetros y 6 metros de ancho,destacándose por recorrer todo el imperio a lo largo de la cordillera de los Andes . Se iniciaba en Quito, Ecuador; pasaba por Cuzco y terminaba en lo que hoy es Tucumán, Argentina; atravesando montañas con alturas de más de 5,000 metros y era enlazado por caminos transversales que incluso llegaban hasta las selvas y el Gran Chaco – Argentina, Bolivia y Paraguay-. Era totalmente empedrado. Las cuestas eran salvadas mediante graderías y los ríos eran atravesados por puentes. De trecho en trecho, habia depósitos para abastecer a todos los funcionarios del estado que se encontraran de viaje. El Camino de la Costa o Camino de los Llanos tenía una extensión de 4,200 kilómetros y un ancho de unos cuatro metros, iba paralelo al mar y se unía con el Camino de la Sierra por muchas conexiones. Desde el Cuzco bajaba hacia la costa a la altura de Nazca. Recorría candentes arenas y

al llegar a los valles era rodeado de tapias y árboles que daban sombra al viajero y contaba con acequias de agua fresca. En los caminos incas existía mucha información para el viajero. Por ejemplo, indicaciones de distancia y direcciones, ubicaciones de posadas en los caminos, etc.; los caminos costeños era marcados por palos de huarango. Estos caminos fueron conservados por la población adyacente a la red vial, el curaca o jefe de la población organizaba las labores de mantenimiento; sólo después de la conquista, se dejó al libre albedrío de las poblaciones la conservación de la red vial. El famoso “Camino del Inca” que une la ciudad de Cuzco con el sitio arqueológico de Machu Picchu, es sólo una parte mínima y tangencial de lo que fue la gigantesca red de caminos incas.

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Camino Inca a Machu Picchu.

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santuarios incaicos y el desarrollo de prácticas comunes.


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Los caminos antes del Tahuantinsuyo Como se ha señalado, muchos de los caminos que actualmente se observan en el área andina que fue ocupada por el Tahuantinsuyo tuvieron un origen preinca; habiendo sido construidos por entidades políticas de alta complejidad como Tiahuanaco o Huari, que del año 1,200 al 800 A.C. dominó gran parte del Perú precolombino; otros caminos menores, en cambio, fueron construidos por pequeños grupos étnicos que trataron de unir centros de culto o templos regionales. La cantidad y la longitud de los caminos de la época preinca se vió limitada por las constantes tensiones y el ambiente de guerra que vivían los señoríos y los Estados; la construcción de caminos era peligrosa y sólo se ejecutaban algunos tramos durante períodos de tregua. Antes de la llegada de los incas, los caminos eran exclusivamente locales, y fue sólo con su llegada y poder centralizador que la red vial se amplió a grandes magnitudes.

Los caminos durante el Tahuantinsuyo Cuando los incas empezaron a conquistar el resto de los pueblos de Sudamérica, el dominio del espacio para la la construcción de caminos quedó enteramente a su disposición y a partir de este momento, las redes viales de caminos principales y secundarios se incrementaron exponencialmente hasta cubrir una extensión que posiblemente alcanzó los 60,000 kilómetros, considerando toda la red. El inicio de las grandes obras viales fue llevado a cabo por orden expresa del Inca Pachacútec, quien vio la necesidad de construir caminos para mantener el control del gobierno, ya que de esa manera, se podían trasladar más rápidamente los funcionarios y las tropas. Según lo señala Juan de Betanzos, antes de que Pachacútec iniciase su gobierno se le observaba pintando y dibujando caminos y puentes, especificando la manera en que deberían ser construídos y su obra fue continuada por sus sucesores. La red vial era conformada por tres elementos básicos: las calzadas y bordes de los caminos, los puentes y los depósitos y resultaba indispensable para la organización inca, no sólo para el traslado de funcionarios y ejércitos, sino también para el desplazamiento de los “chasquis” y para el transporte y almacenaje de los productos cosechados en los territorios conquistados – en cada territorio existían tierras específicamente destinadas para que las cosechas fueran trasladadas al Cuzco-. La red caminera era de gran importancia para los incas. Buscaban que sus caminos fueran planos y seguros, porque además, era preciso evitar que los indios encargados de llevar sobre sus hombros la litera de oro donde iba el gobernante, tropezaran y cayeran, ya que este percance era de mal presagio y se castigaba con la muerte, y para que las indias


al caminar pudieran ir hilando con sus husos de mano.

cubría con arena los caminos, colocaban postes como señales para evitar que los viajeros se extraviaran.

Así, gran parte del camino del Inca, y algunas redes transversales estuvieron empedradas cubiertas por bloques de piedra o lajas. Los constructores adosaron las losas con una técnica muy resistente llamada “pirca” que hizo que estos caminos perduraran a través de los siglos,-actualmente grandes tramos son todavía utilizados por la población-. En el caso del camino costero, no estaba empedrado, pero sus bordes se encontraban delimitados.

Se sabe que los jefes locales estaban obligados a ordenar el mantenimiento de las vías cercanas a sus dominios, reparando el empedrado y limpiando la acumulación de tierra y las acequias que los protegían.

Para lidiar con las zonas fangosas era necesaria la construcción de una base hecha de piedra tosca unida con argamasa de barro que, finalmente era recubierta con césped, formando un terraplén. Debajo de este terraplén se hacían canaletas que permitieran eliminar el exceso de agua. Para las cuestas empinadas construían escalinatas o la surcaban con caminos en zigzag. Construyeron muros de contención para evitar que los caminos fueran tapados por avalanchas en las épocas de invierno y sistemas de drenaje para las aguas; en las partes desérticas acondicionaron canales al borde del camino para que el viajero calmara la sed, sembraron árboles frutales en las orillas para el alimento y sombra de los caminantes, en los desiertos de la costa donde el viento

Según Bernabé Cobo, los caminos se estrechaban al pasar por los valles y quebradas y al salir de ellos, se hacían más anchos; el cronista anotó también que algunos de los caminos tenían altos muros, los cuales servían para que los ejércitos pasaran sin dañar los cultivos y que en algunos casos, tenían pintados animales y seres monstruosos.

Llamas rodeando los caminos del Inca.

Para el transporte de las cargas, los incas domesticaron la alpaca, el guanaco y especialmente, la llama, que puede cargar cincuenta kilos de peso y caminar cuarenta kilómetros en un día, además de tener una gran facilidad para trepar por caminos estrechos y pendientes. Finalmente, cabe hacer notar que los caminos de los incas conectaron la capital con localidades muy distantes al norte y al sur del imperio, facilitando la comunicación con los distintos pueblos anexados en su proceso de expansión, al tiempo que constituían un medio muy efectivo de integración política, administrativa, social, económica y cultural; pero en su momento, este magnífico sistema fue utilizado por los conquistadores españoles para invadir Perú, Bolivia, Chile y Argentina.

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En general, no existió un patrón único de diseño de los caminos incas, sino que más bien, estos se adaptaban a la topografía que atravesaban. El trazo dependía en gran medida de factores como la densidad poblacional de las zonas que se iban a conectar o la importancia económica del sitio al que se dirigía el camino. Y si bien, es cierto que los incas preferían trazar sus caminos en línea recta, el terreno accidentado los obligaba a delinear sus caminos sorteando los obstáculos.

Los cronistas españoles describieron el Quapaq Ñan con elogios, algunos exaltaban su “excelente” funcionamiento, mientras que otros destacaban su rectitud en algunos tramos y su limpieza, añadiendo que, gracias a ellos, podían cubrir grandes distancias en corto tiempo y con un esfuerzo mínimo.


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Puente Inca

Los puentes “Hay muy grandes y poderosos ríos sobre los cuales hay puentes hechos de gruesas cuerdas y entre una y otra hay cuerdas delgadas y menudas; y de estos puentes hay dos por donde pasaban los señores y dos por donde pasaba el común popular.” 1534, Relación Francesa de la Conquista. El cruce de ríos y barrancas se lograba mediante el uso de diversos tipos de puentes, cuya construcción era indispensable debido a la accidentada geografía andina. A la entrada de ellos, había indios cuya función era cobrar una especie de peaje, revisar que la carga no fuera robada y reparar el puente en caso de daños. Los puentes más comunes fueron elaborados con trenzas de diversas fibras o hechos con troncos de árboles. En sus investigaciones, Alberto Regal cataloga a los puentes incaicos en base a las técnicas de elaboración, de la siguiente manera: colgantes, de madera, flotantes, de piedra y oroyas.

En la foto el puente colgante de Q’eswachaca. La renovación de este puente se hace mediante un ritual de 4 días que se ha mantenido desde el periodo incaico.


casos, los puentes tuvieron troncos tendidos para facilitar el tránsito y llegaron a medir hasta sesenta metros, pudiendo sostener el peso de caballos, como quedó demostrado cuando llegaron los españoles. Puentes de madera: cuando las distancias a salvar no eran muy grandes, en la sierra se construian puentes hechos con troncos de árboles en los lugares donde era posible, y para esto era necesaria una base de piedra y dos peñones contrapuestos, que eran labrados para que los maderos encajaran. Puentes flotantes: en los ríos más anchos, se colocaban balsas maniobradas por cuerdas desde las orillas. En el desaguadero cerca del Lago Titicaca, había un famoso puente que consistía en una hilera de balsas de totora acomodadas lado a lado con una gruesa capa de eneas añadidas y arregladas sobre las embarcaciones.

Puentes colgantes: los puentes colgantes fueron los más comunes en la zona andina. Eran utilizados cuando el río era ancho y consistían de fibras de la región – principalmente agave o maguey- que se trenzaban hasta formar gruesos cables de 50 o 60 centímetros de diámetro, los cuales se extendían de uno a otro lado, atados a sólidas bases de piedra. En algunos

Oroyas: también conocidas como “tarabitas” eran empleadas cuando los ríos eran anchos y muy difícil la construcción de puentes colgantes. Se extendían gruesos cables de fibra de maguey de una orilla a otra y a través de ellos, se deslizaba un recipiente a manera de canasta donde se colocaba un viajero que era halado de la otra orilla por un indio dedicado a este oficio. Otra variedad era donde el viajero se ataba con un gancho a una soga principal, y cruzaba ayudándose con los pìes y las manos o bien ayudado por otro indio que tiraba de una orilla. Cabe señalar que la mayoría de los puentes fueron quemados durante las guerras civiles entre los conquistadores españoles y la sublevación de Manco Inca.

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Puentes de piedra: eran construidos cuando el río era angosto y sólo bastaba con colocar losas de piedra o una piedra gigantesca de una orilla a otra, de tal manera que permitiera el tráfico de personas en su parte superior.


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Los tambos o mesones “En los edificios de Tambo u otros que tenían ese nombre como en cierta parte del Palacio Real o del Templo del Sol se halló oro derretido en lugar de mezcla, con que, junto con el betún que los indios ponían, quedaban las piedras asentadas unas con otras.” Cronica de Cieza Deleon sobre los tambos o tambus Los españoles hicieron famosos sus relatos sobre los tambos, que eran depósitos o mesones situados cada cierto trecho a lo largo de las rutas. De estos sitios de descanso que eran grandes edificios, con habitaciones adecuadas y corrales para las llamas, llegaron a contar más de mil. Los había de diversas categorías y dimensiones según su importancia y es posible que existieran ya desde tiempos anteriores en las rutas que conducían a los lugares de peregrinación para albergar a los romeros. Los tambos eran albergues y también funcionaban como centros de acopio de alimentos, lana, leña u otros materiales básicos para la supervivencia. De este modo, en épocas de penurias climáticas o desastres naturales, los tambos alimentaban y proveían de algunos materiales para la supervivencia a las aldeas más cercanas a la redonda. Era una especie de seguro catastrófico que la administración inca había creado para su gente. Los tambos más sencillos se repartían en los caminos cada 20 o 30 kilómetros, que era una jornada de un día de viaje a pié; había otros que podían servir para albergar a los mensajeros o emisarios – chasquis-, a los gobernadores o incluso al Inca, cuando éste recorría su territorio de punta a punta. En las ciudades, sobre el camino, se encontraban los Tambos Reales, que eran grandes, elegantes y dotados de lujoso mobiliario en previsión de las posibles visitas del emperador. Cada tambo estaba provisto permanentemente con un almacén con alimentos y equipo necesario, el cual y era administrado por funcionarios de la localidad. Las comunidades indígenas se encargaban de su mantenimiento y los viajeros estaban obligados a traer productos agrícolas de la región de donde provenían, con esto se pagaba el alojamiento y se mantenían las despensas con una buena provisión de alimentos.

Los chasquis o mensajeros Las comunicaciones entre un extremo del imperio y otro, estaban a cargo de mensajeros llamados “chasquis”. Por un sistema de postas, se transmitian los encargos de uno a otro relevo con suma velocidad; y una noticia originada a 2000 kilómetros de distancia podía llegar a Cuzco en menos de 10 días. Quienes operaban este sistema especial de correos humanos, eran preparados desde muy pequeños para esta dura labor con poca comida y sólo bebían líquido una vez al día; por lo regular los mensajes los transmitían mediante arreglos de nudos en cuerdas o en forma oral y estaban en la obligación de guardar el secreto; algunas veces los comisionaban para llevar mercancías, metales preciosos o pescado. Los chasquis debían transportar, en menos de 24 horas, el pescado fresco destinado al consumo de los jefes Incas desde la costa del océano Pacífico hasta el Cuzco o hasta Machu Picchu. Cada correo recorría una distancia aproximada de tres kilómetros debidamente delimitada, a gran velocidad, lo que permitía sumar al final del día, casi 200 kilómetros. Los indios pescaban de madrugada en diversas bahías y gracias a los caminos empedrados y a los veloces relevos humanos, llevaban el pescado fresco a los poblados de la sierra ese mismo día. Los mensajeros incas eran jóvenes corredores de entre 18 y 20 años que iban de “tambo” en “tambo”. De ellos dependía a veces que se suspendiera una acción militar a tiempo o llegaran refuerzos en una batalla y era la manera como el Inca se mantenía informado de todo lo que ocurría en su imperio.


Historia de la Ingeniería Civil

32 Por informaciones históricas de Las Crónicas del Inca de Garcilaso de la Vega, se sabe que un corredor llevaba siempre un pututu para anunciar su llegada, un khipu donde traía la información y un qëpi a la espalda, donde llevaba objetos y encomiendas. En la cabeza llevaba un penacho de plumas blancas. Además, que los chasquis se convirtieron en los receptores del saber tradicional ancestral transmitido parte de los ancianos sabios, para ser entregado a un nuevo receptor y así transmitir los conocimientos en forma hermética.

Proyectos de preservación del Patrimonio. Los caminos incas han ido deteriorándose poco a poco con el paso del tiempo, pero en una iniciativa conjunta, Argentina, Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador y Perú habían venido realizando gestiones para lograr que el gran sistema caminero inca fuese considerado Patrimonio Cultural de la Humanidad. Finalmente, en 2014, la UNESCO proclamó el Qhapaq Ñam como Patrimonio de la Humanidad. Ahora, diferentes organizaciones han empezado a trabajar en el camino, promoviendo acciones de emergencia para su protección, en colaboración con los seis países por donde pasa la Gran Ruta Inca, con la idea de instalar un sistema que combina: la preservación del patrimonio, la protección del medio ambiente y el patrimonio cultural e identidad en las comunidades andinas.


Historia de la Ingeniería Civil

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La red carretera mexicana L

as tareas de planeación, financiamiento y construcción de las modernas carreteras mexicanas comenzó en 1925, al crearse la Comisión Nacional de Caminos, que garantizaba el trazado y construcción de carreteras por obra de ingenieros mexicanos. Y no por compañías extranjeras como hasta el momento se realizaba. A pesar de lo anterior, los trabajos de mayor relevancia se realizarían durante los gobiernos de Manuel Ávila Camacho y Miguel Alemán Valdés – 1940 -1952; en esos doce años, México llegó a contar con 2,000 kilómetros de carreteras, surgiría la primera autopista construida en el país, que conectaba las ciudades de México y Cuernavaca; y se construirían numerosos caminos que, en ocasiones, transitaban por lugares apartados, hecho fundamental desde el punto de vista regional.

económico y demográfico, y al incremento en la utilización de vehículos capaces de transportar cargas cada vez más pesadas, toda vez que las mismas no podían transportarse por ferrocarril porque éstos no experimentaban un desarrollo similar a la red carretera.

Durante la presidencia de Adolfo Ruiz Cortines, la construcción de grandes carreteras entró en un periodo de pausa, al brindarse un impulso preferencial al acondicionamiento de caminos vecinales. Sin embargo, en la década de 1960 se retornaría el terreno de los grandes proyectos con la construcción de las autopistas México – Puebla, México – Querétaro y Tijuana – Ensenada, entre otras. En la década siguiente se dio prioridad a la construcción y acondicionamiento de caminos rurales, con lo que la red carretera mexicana creció a 185,000 kilómetros; no obstante, se hizo evidente la obsolescencia de una parte de la infraestructura carretera, provocada por la sobre explotación de algunas rutas debido al crecimiento

En los últimos años del siglo XX se observó que, en México, el transporte de mercancías y personas se efectuaba principalmente por carretera, lo cual se explicaba tanto por factores institucionales como por el espectacular desarrollo tecnológico de la infraestructura. Es innegable que las carreteras han contribuido al desarrollo del país; empero, no debe olvidarse que el mismo no ha alcanzado a todos los sectores de la población; y actualmente se puede observar que existen numerosas comunidades rurales que no cuentan con un camino adecuado, mismo que les permitiría conectarse con otros poblados para intercambiar mercancías o trasladarse a sitios que les son indispensables, todo lo cual inhibe el mejoramiento de sus condiciones de vida.

Al finalizar la década de 1970, resultaba claro que la tarea a asumir debía centrarse no sólo en incrementar la longitud y capacidad del sistema ya establecido, sino también en la construcción de caminos rurales y alimentadores. Como resultado de las obras efectuadas en materia de autopistas y reconstrucción de carreteras, se construyeron sesenta vías de cuatro carriles, se dedicaron cuantiosos recursos para el mantenimiento de otras carreteras y se construyeron 10,000 kilómetros de caminos vecinales.


Libros Ingeniería

32 40 Para que México enfrente con éxito los riesgos derivadas del cambio climático, se recomienda cumplir los acuerdos de la COP 16 de Cancún (referencia 13), para lo cual deben participar conjunta y activamente los gobiernos, sector privado, organizaciones civiles, academias y legisladores; entre ellos: 1. Crear una plataforma para mejorar la cooperación tecnológica mediante participación en redes nacionales, regionales e internacionales. 2. Mejorar la resiliencia de las comunidades. 3. La comunidad académica puede contribuir en el diseño de estrategias de mitigación y adaptación, proporcionando evidencia científica sobre los riesgos, tecnologías y acciones para apoyar el proceso de decisiones, incluyendo las de inversión. 4. Frenar, detener y revertir la pérdida de bosques, teniendo en cuenta los derechos de los indígenas y de las comunidades. 5. Fortalecer la formación de recursos humanos, el desarrollo tecnológico y la innovación. 6. El sector académico puede proporcionar solidez técnica para desarrollar mecanismos para evitar la deforestación y diseñar sistemas de monitoreo del clima y de sus efectos. 7. Adoptar medidas de mitigación para reducir las emisiones para el año 2020, ya que ofrecen una buena oportunidad para atraer financiamiento y, a su vez, propiciarán el desarrollo de tecnologías y creación de empleos. 8. Incluir la captura y almacenamiento de carbono. 9. Desarrollar estrategias para recopilación de datos, inventarios de GEI, proyecciones y análisis macroeconómicos. 10. Armar un marco metodológico y financiero para el arranque rápido de acciones de mitigación y adaptación, diseño del Fondo Verde Climático y mecanismos de tecnología e innovación. La prevención de desastres está prevista en el PND 20132018, particularmente en el Objetivo 1.6. Salvaguardar a la población, a sus bienes y a su entorno ante un desastre de origen natural o humano, a lo cual ayudará la creación del Consejo Nacional de Protección Civil.

100 años Referencias

1. Secretaría de Gobernación. Centro Nacional de Prevención de Desastres. “Diagnóstico de Peligros e Identificación de Riesgos de Desastres en la República Mexicana”. http://www.atlasnacionalderiesgos.gob.mx. 2. “Atlas de vulnerabilidad hídrica en México ante el cambio climático”. Editores: Polióptro F. Martínez Austria y Carlos Patiño Gómez, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (2010). 3. “The Bridge: Linking Engineering and Society”, National Academy of Engineering, EUA, 2010. 4. “Estudio de integración de proyectos de infraestructura”, Colegio de Ingenieros Civiles de México (2011). 5. Bitrán Bitrán, D. “Características del impacto socioeconómico de los principales desastres ocurridos en México en el período 1980–99”. Secretaría de Gobernación, CENAPRED y CEPAL (2000). 6. Romo Aguilar, Ma. del Lourdes, “Prevención de desastres en México”, Revista Consultoría, CNEC, (febrero, 2014)., n 1891, las redes ferroviaria y telegráfica estaban en 7. Rascón Chávez, Octavio A. “Impacto y mitigación ambiental de los franca expansión, iniciaban experientransportes”, Documentos se sobre el “Estadolas delprimeras arte y prospectiva de cias aéreas; los primeros vehículos automotores hacían la ingeniería en México y el mundo”, Academia de Ingeniería de México y CONACYT (2012) su aparición. En un siglo, el (www.ai.org.mx). mundo pasó de la carretera a 8. Rascón Chávez, Octavio A., Ruiz Lang, Tristán y Backhoff Pohls, Mila autopista de altas especificaciones; del globo aerostático guel A, “Gestión de desastres, una perspectiva geográfica para a lalacomunicación telégrafo Morse a la Red seguridad de la vía red satélite; carretera del nacional”, Congreso Nacional de Digital de Servicios Integrados. Ingeniería, Academia de Ingeniería, agosto de 2005. 9. “Propuesta de programa nacional de infraestructura 2013-2018”, Colegio de Ingenieros Civiles de México (2011). La convicción que se quiere compartir mediante los textos 10. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). “Climate Chanquegeeste libro reúneReport”. es que la recuperación la historia 2007: Synthesis Cambridge: Cambridgede University Press. es esencial para enfrentar con éxito nuestro futuro como 11. National Research Council. Advancing the Science of Climate Change.,Washington, DC: The National es Academies 2010; Nación, porque recuperar la historia siemprePress, recuperar http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=12782. la dignidad y contribuir no sólo a la formación de nuestra 12. Rascón Chávez, Octavio A. “Desafíos y perspectivas de la energía identidad sobre todo a conformar el sentido eléctricanacional, para lograrsino la sustentabilidad global”, Documentos sobre de ese futuro que toda la comunidad tiene empeño en consel “Estado del arte y prospectiva de la ingeniería en México y el Academia de Ingeniería de México y CONACYT (2012). truirmundo”, para mejorar. 13. Los Acuerdos de Cancún y el camino hacia adelante. Diálogo Internacional “Implementando los Acuerdos de Cancún”, Secretaría de EsteRelaciones libro hace varios(2011). recorridos a lo largo de la historia: Exteriores uno en el que muestra el Chains. desarrollo administrativo de la 14.” Building Resilience in Supply An Initiative of the Risk Response Network In collaboration with Accenture”, Economic Forum propia Secretaría en su interacción conWorld hombres, fuerzas (enero, 2013). políticas y otras entidades de gobierno; otro en el que se 15. Rascón Chávez, Octavio A.,”Desafíos de investigación para la susdespliega el desarrollo y políticoCivil, de Colegio las ditentabilidad global y de técnico, México”,social Revista Ingeniería versas materias que a través del tiempo ha tenido a su de Ingenieros Civiles de México, No.525 (enero, 2013). 16. Rascón Chávez, Octavio A., “Análisis gestión riesgos rubros: y desascargo, y que se han agrupado aquíyen dos de grandes tres en México”, Documentos sobre el “Estado del arte y prospectiva el transporte y su infraestructura y las comunicaciones. Los de la ingeniería en México y el mundo”, Academia de Ingeniería de tres México recorridos son apenas un esbozo de la gran historia de y CONACYT (2012).

de comunicaciones y transportes en México

1891 – 1991

E

la Secretaría de Comunicaciones y Transportes.


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R 77 Mayo 2015 "Carreteras"  

En portada •Ingeniería Civil del Siglo XXI NTHS Red Nacional de Carreteras de China/4 • Empresas y Empresarios —PLENO—Beneficios de obtener...

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