ÓRGANO OFICIAL DE LA SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA, A. C. WWW.SMIG.ORG.MX
MODELADO DE GRANDES DEFORMACIONES EN LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA: EL MÉTODO DEL PUNTO MATERIAL
METODOLOGÍA PARA EVALUACIÓN DE EXCAVABILIDAD EN MACIZOS ROCOSOS CON INFORMACIÓN RECOPILADA DE TESTIGOS DE PERFORACIÓN
DESEMPEÑO SÍSMICO DE SISTEMAS SUELO-TÚNEL-EDIFICIO EN SUELOS RÍGIDOS
•Estabilización en suelos blandos.
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Presidente
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Vicepresidente
Francisco Alonso Flores López
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Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica
inggeotec
n estos últimos años he tenido la oportunidad de coincidir con mujeres talentosas que se han abierto paso en la ingeniería geotécnica, una disciplina exigente pero apasionante. Aun así, sigue siendo evidente que somos pocas. Recientemente revisé las cifras de participación femenina en posgrados relacionados con geotecnia en universidades públicas del país, y encontré que apenas entre el 12 % y el 20 % de los estudiantes matriculados son mujeres. Lo reflejan los datos de la Universidad Nacional Autónoma de México, de la Universidad Autónoma de Querétaro y de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla [1][2][3] .
Estos porcentajes me hicieron reflexionar. Si bien cada vez somos más las que elegimos estudiar ingeniería, la especialización en áreas como geotecnia aún representa un reto. No se trata solo de inscribirse en un programa, sino de permanecer, crecer y, eventualmente, ocupar espacios donde se toman decisiones técnicas y estratégicas. Muchas veces la falta de referentes, la percepción de que «no es una carrera para mujeres» o las dinámicas laborales poco flexibles nos hacen dudar o nos exigen el doble.
A pesar de ello, he visto cómo la presencia femenina está empezando a transformar nuestro entorno. No hablo únicamente del número —que sin duda debe aumentar—, sino del enfoque distinto que aportamos: más colaborativo, más consciente del impacto social, más incluyente. En mi experiencia, cuando hay diversidad en los equipos, los proyectos avanzan con mayor equilibrio, se cuestionan supuestos y se enriquecen las soluciones.
Diversos estudios ya lo han documentado. McKinsey, por ejemplo, señala que las empresas con mayor diversidad de género en sus equipos directivos tienen mejores resultados financieros. Y la UNESCO insiste en que fomentar la participación de las mujeres en áreas STEM es clave para el desarrollo sostenible. No es solo un tema de equidad; es una oportunidad para todos.
Estoy convencida de que la ingeniería geotécnica necesita más mujeres, no solo en las aulas, sino también en campo, en obra, en la investigación, en la docencia y en los espacios de liderazgo. Pero para lograrlo necesitamos acciones concretas: becas, mentorías, políticas institucionales y, sobre todo, visibilidad. Porque cuando las niñas y jóvenes vean que aquí estamos, haciendo ingeniería con excelencia y compromiso, sabrán que este también puede ser su camino.
Referencias
[1] División de Estudios de Posgrado, FI-UNAM. Catálogo 2012-1.
[2] Facultad de Ingeniería UAQ. Posgrado en Ingeniería 2022-2023.
[3] Facultad de Ingeniería Civil BUAP. Reporte de ingreso 2023-2024.
Geotecnia, año 15, núm. 277, septiembre - noviembre 2025, es una publicación trimestral editada por la Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A. C. Valle de Bravo 19, colonia Vergel de Coyoacán, alcaldía Tlalpan, CP 14340, teléfono (55) 5677 3730 · www.smig.org.mx. Editor responsable: Carlos Roberto Torres Álvarez. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo núm. 04-2017-060819470900-102. ISSN: 2594-1542, ambos otorgados por el Instituto Nacional de Derecho de Autor. Licitud de título y contenido 17156, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Impresa por Copiasgráficas S.A. de C.V, Tochtli 136, Pedregal de Santo Domingo, Coyoacán, CDMX, México. Este número se terminó de imprimir el 30 de agosto de 2025, con un tiraje de 120 ejemplares.
Geotecnia está abierta a las colaboraciones de los profesionales vinculados a la especialidad. De igual forma se invita a presentar artículos que permitan inaugurar una nueva sección en la que se haga prospectiva o se aborden casos insólitos en el ejercicio de la especialidad. Para proponer trabajos debe escribir a norma@xantus.com.mx y será informado de los requisitos para el envío de materiales. Los textos se pondrán a consideración del Consejo Editorial para su publicación.
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CONVERSANDO CON…
La armónica relación entre formación, investigación, experiencia y docencia
Miguel Pedro Romo Organista
SEMBLANZA
Andrew Noel Schofield
José León González Acosta 10 7
ARTÍCULO TÉCNICO
Portada
Modelado de grandes deformaciones en la ingeniería geotécnica: el método del punto material
ARTÍCULO TÉCNICO
Metodología para evaluación de excavabilidad en macizos rocosos con información recopilada de testigos de perforación
Jonathan Tobar
Diego Cárdenas
ARTÍCULO TÉCNICO
Desempeño sísmico de sistemas suelo-túnel-edificio en suelos rígidos
Juan Manuel Mayoral Villa
Simón Tepalcapa San Miguel
NORMATIVIDAD
Curso NTC-Cimentaciones, CAPIT-CICM 32
Cinco formas de usar las redes sociales
Reflexiones acerca de la calidad de los trabajos geotécnicos
Héctor Moreno Alfaro
El arte en el hincado de pilotes: una fusión de ingeniería y expresión visual
33 CALENDARIO
47 NOTICIAS
PORTADA: Modelado de grandes deformaciones en la ingeniería geotécnica: el método del punto material.
FOTO DE PORTADA: FALLA DE UNA LADERA INDUCIDA POR LA ACCIÓN DE LA GRAVEDAD.
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Miguel Pedro Romo Organista Coordinación de Geotecnia
Instituto de Ingeniería, UNAM
Dentro de la ingeniería geotécnica, algunas veces pasa desapercibida una actividad que es fundamento de esta disciplina: la investigación. Sin ella, todo tipo de hallazgo del pasado perdería su capacidad de adaptabilidad a los nuevos retos, así como también las nuevas realidades en el complejo mundo de la geotecnia no tendrían la posibilidad de expandir sus recursos, sino que estarían atadas a lo existente sin importar su nivel de funcionalidad. De esta forma es como la ingeniería geotécnica y el mundo académico hacen su vínculo y no se pierde cuando el estudiante recibe su título, sino que, al contrario, se empieza a desarrollar con la compañía de la experiencia in situ. Es a través de la investigación como se calibra el valor y la pasión de un ingeniero geotécnico por su oficio.
No sólo en México, sino en todo el mundo, los nombres de notables ingenieros siguen siendo recordados, homenajeados y constituyen pilares que sostienen parte de la formación de las nuevas generaciones. En este número de Geotecnia dedicamos unas páginas a una persona que ha sabido encarnar el ideal de ingeniero investigador, de profesional que sabe con certeza que el ingeniero puede dirigirse a través de un terreno sinuoso y oscuro, en el que la única luz proviene de la indagación metódicamente conducida. Hablamos del Dr. Miguel Pedro Romo Organista (nacido en Teocaltiche, Jalisco, en 1944), cuya figura destaca por una amplia preparación académica, experiencia laboral y destacada formación de nuevos especialistas en el área de la geotecnia.
«Estudié Ingeniería Civil en la Universidad Autónoma de Guadalajara; la maestría en Mecánica de Suelos, en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y el doctorado en la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos»
La labor de investigador del Dr. Miguel Romo no sólo ha abarcado a la geotecnia sino también a la geosísmica y ha tratado una amplia gama de problemas en ambas especialidades. La repercusión de sus aportaciones se percibe tanto en la literatura internacional como en la aplicación de sus resultados a la ingeniería en la práctica, esto último en virtud de la orientación de sus investigaciones a la racionalización y mejoramiento de los métodos de diseño. Este propósito lo ha conducido a desarrollar innovaciones tecnológicas traducidas en herramientas numéricas y
«Las clases que más me sorprendieron fueron las de presas de tierra y enrocamiento con el profesor Dr. Bolton Seed y de teoría de mecánica de suelos con el profesor Dr. John Lysmer por la claridad en sus exposiciones»
El Dr. Romo satisfecho con las modificaciones realizadas al nuevo Reglamento de Construcción para la Ciudad de México en 1986.
equipo de laboratorio, a introducir conceptos novedosos que han ayudado a comprender mejor muchos problemas básicos y a integrar conocimientos disponibles en otras ramas de la ciencia para predecir el comportamiento de suelos y obras térreas.
En diálogo franco, el Dr. Romo nos habló de su experiencia y de otros aspectos fascinantes para quienes somos parte de esta importante comunidad ingenieril.
Si algo ha caracterizado la vida del Dr. Romo ha sido su pasión por la formación académica dentro y fuera de México: «Estudié Ingeniería Civil en la Universidad Autónoma de Guadalajara; la maestría en Mecánica de Suelos, en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y el doctorado en la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos. Después de graduarme, en esta última, me desempeñé como Research Engineer. Esta oportunidad me llevó al desarrollo de métodos numéricos para el análisis de plantas nucleoeléctricas. En 1977 me reintegré al Instituto de Ingeniería de la UNAM y desde entonces permanezco activo en labores de investigación».
Sus mentores
El Dr. Miguel Romo recuerda la huella que en él crearon sus maestros en las áreas de las ingenierías geosísmica y geotécnica. Dentro de los varios nombres que destaca se encuentran los del Dr. Emilio Rosenblueth, el Dr. Daniel Reséndiz, el Dr. Sergio Covarrubias y el profesor Raúl J. Marsal, con los cuales colaboró en la producción de algunos artículos especializados.
Sus inicios como investigador en el Instituto de Ingeniería
El Instituto de Ingeniería de la UNAM vio en sus aulas a un joven Miguel Romo formarse y especializarse bajo la tutela de verdaderos guías en el ámbito de su interés. Sobre esto comenta: «Después de terminar la carrera de Ingeniero Civil en la Universidad Autónoma de Guadalajara, me dieron una beca para proseguir mis estudios en el Tecnológico de Monterrey. Seis meses después fui invitado a seguir mis estudios en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), específicamente en el Instituto de Ingeniería, en
donde tuve la fortuna de colaborar con profesores como el Dr. Emilio Rosenblueth, el Dr. Daniel Reséndiz y el profesor Raúl J. Marsal, quienes me orientaron para acabar mi maestría en Mecánica de Suelos, la cual terminé en 1972».
El doctorado en Berkeley y los alcances de su investigación
Una vez terminada la maestría, la UNESCO, así como el Instituto de Ingeniería de la UNAM, le ofrecieron una beca para ir a estudiar el doctorado a la Universidad de California, en Berkeley (la mejor institución en el mundo, para muchos, en estudios de geotecnia en esa época): «Al principio, tuve la oportunidad de tomar cursos con profesores como el Dr. Michel, el Dr. Houston y el Dr. Duncan. Pero las clases que más me sorprendieron fueron las de presas de tierra y enrocamiento con el profesor Dr. Bolton Seed y de teoría de mecánica de suelos con el profesor Dr. John Lysmer por la claridad en sus exposiciones. Al término de las materias necesarias para poder postularme al doctorado y tras dos semestres trabajando con los profesores Seed y Lysmer, se formó un grupo interdisciplinario de cinco estudiantes, el cual tenía por objeto resolver problemas sísmicos de las presas de tierra y enrocamiento, así como de las plantas nucleoeléctricas, usando una supercomputadora (donada por el gobierno de Estados Unidos a la universidad). Seguido a muchas horas de trabajo en el laboratorio Laurence y perforando miles de tarjetas, logramos crear el programa FLUSH que resolvía los problemas de sismicidad».
De esta experiencia, más tarde y ya de regreso a México, en 1977, en el Instituto de Ingeniería se avocó a crear el programa PLUSH (basado en el programa FLUSH) para resolver algunos problemas de la planta nucleoeléctrica de Laguna Verde, en Veracruz.
Su experiencia en otras áreas
Miguel Romo ha tenido el privilegio de haber sido invitado a participar en cuerpos consultivos de organismos gubernamentales y privados. Es notable su paso como miembro del Comité Internacional para la Evaluación de los Trabajos de Renivelación de la Catedral Metropolitana, también dentro del Comité Científico Asesor del Sistema Nacional de Protección Civil sobre fenómenos perturbadores de carácter geológico de la Secretaría de Gobernación o del Comité
«Desde 1984, he tenido la oportunidad de encabezar al grupo de Geotecnia del Instituto de Ingeniería de la UNAM, cuyas instalaciones experimentales y de cómputo se modernizaron y ampliaron durante mis años de gestión»
Asesor para el Diseño y Construcción de las Vialidades Elevadas en la Ciudad de México. En grupos internacionales es destacable su participación en el Seismic Committee of the International Commission on Large Dams y dentro del Geotechnical Computer Programs Committee del Committee on Earthquake Geotechnical Engineering. En 1980 la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardas le solicitó que revisara y, de ser necesario, complementara los estudios geotécnicos y sísmicos realizados para la planta nucleoeléctrica Laguna Verde con el fin de integrar el expediente requerido por la World Nuclear Regulatory Commission para permitir la operación de dicha planta. En 1985, al presentarse el devastador sismo en la Ciudad de México y después de un mapeo del subsuelo, participó en la creación de un nuevo Reglamento para la Construcción de Edificios en la ciudad.
Sus experiencias dentro del contexto académico
Es enorme la cantidad y variedad de retos asumidos por el Dr. Romo en aspectos relacionados con la vida académica. Al indagar sobre este tema, hace una selección de las que considera sus vivencias más notables: «Son muchas cosas… He sido designado miembro de comisiones evaluadoras y dictaminadoras de proyectos de la National Science Foundation; desde 1990, del Sistema Nacional de Investigadores, nivel III, del CONACYT; así como de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. Me he desempeñado dentro del comité editorial de varias revistas internacionales como el International Journal of Geomechanics; el Internacional Journal of GeoEngineering; de la revista Case Histories y la Revista Internacional Sismodinámica. Asimismo, soy miembro de la Academia Mexicana de Ciencias y de la Academia de Ingeniería. Desde 1984 me he desempeñado como profesor titular de cursos varios en la División de Estudios de Postgrado de la Facultad de Ingeniería de la UNAM».
Los logros personales más valiosos
Una vida de aciertos gracias al trabajo y al tesón puesto en tantas y tan diversas áreas, hace que no sea sencillo responder cuando se pregunta a nuestro entrevistado acerca de lo que él considera motivo de orgullo personal y sobre sus
logros más valiosos, no obstante, responde en este sentido: «Creo que es el hecho de haber contribuido con los programas FLUSH y PLUSH y la publicación de más de cien artículos en revistas nacionales e internacionales dedicados al mejor conocimiento de la mecánica de suelos. También considero valioso el haber ayudado a varios de mis colegas a graduarse de doctores en mecánica de suelos, así como mi aporte para lograr la reforma del Reglamento de Construcción en la Ciudad de México tras el lamentable sismo de 1985. Desde 1984, he tenido la oportunidad de encabezar al grupo de Geotecnia del Instituto de Ingeniería de la UNAM, cuyas instalaciones experimentales y de cómputo se modernizaron y ampliaron durante mis años de gestión. Asimismo, se diversificaron las líneas de investigación que ahí se cultivan y se incrementó el número y la calidad de los estudiantes que participan en los proyectos de investigación».
Su participación en el Comité de Sismicidad de la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos
La ISSMGE (International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering) fue creada para ayudar a los miembros individuales
«México es uno de los mejores lugares para estudiar la mecánica de suelos, presenta innumerables problemas que deben ser estudiados para mejorar la construcción de la infraestructura de este país. Fíjense un objetivo y trabajen en él hasta lograr la mejor versión de éste»
de todo el mundo a mejorar su conocimiento y práctica en el campo de la ingeniería geotécnica. El Dr. Miguel Romo participó como vicepresidente por Norteamérica, en la 17.a. Conferencia Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica, llevada a cabo en octubre del 2009, en Alejandría, Egipto, evento muy enfocado en el hallazgo de soluciones específicas sobre las diferentes soluciones de cimentaciones de construcciones en diversos lugares del mundo. Sobre este tipo de eventos considera fundamental la participación de sus pares mexicanos: «Las experiencias son enriquecedoras y el intercambio de ideas con otros colegas ayudan a mejorar el conocimiento, no solo del suelo de nuestro país, sino del movimiento de las placas tectónicas en nuestro continente».
México es uno de los mejores lugares para estudiar mecánica de suelos
A quienes se inician en el mundo de la ingeniería de suelos en el país, el Dr. Romo les dice: «México es uno de los mejores lugares para estudiar la mecánica de suelos, presenta innumerables problemas que deben ser estudiados para mejorar la construcción de la infraestructura de este país. Fíjense un objetivo y trabajen en él hasta lograr la mejor versión de éste».
El profesor emérito Andrew Noel Schofield, quien en vida fuera miembro de la Real Academia de Ingeniería (FREng) y miembro de la Royal Society (FRS), ambas del Reino Unido, falleció el 27 de enero de 2025 a la edad de 94 años. Fue una figura clave en la mecánica de suelos a través del desarrollo de la mecánica de suelos en estado crítico y del modelo Cam-Clay. También fue un destacado defensor internacional de la prueba de modelos a escala de problemas en ingeniería geotécnica en centrífuga para inferir el comportamiento a escala real bajo condiciones de esfuerzo equivalentes.
Andrew era hijo de un capellán del ejército, el reverendo John Noel Schofield, quien más tarde se convirtió en profesor de Divinidad en la Universidad de Cambridge. Andrew asistió a la Mill Hill School y obtuvo la admisión al Christ’s College de Cambridge para estudiar Ingeniería, o Ciencias Mecánicas como se conocía en ese entonces. Al graduarse en 1951, trabajó bajo la dirección de Henry Grace en la oficina de Scott and Wilson Ltd. Fue asignado al Protectorado de Nyasalandia (ahora Malaui) para trabajar en la construcción de carreteras de bajo costo, realizando pruebas CBR (California Bearing Ratio) en suelos de arcilla laterítica estabilizados con cemento y cal que podían utilizarse en bases de carreteras, y utilizando la interpretación de fotografías aéreas para proponer ubicaciones de bancos de materiales. En 1954, recibió el Premio John Winbolt de la Universidad de Cambridge por un ensayo sobre este trabajo, que reescribió como un artículo para el Road Research Laboratory y fue galardonado con el Premio Miller de la Institution of Civil Engineers.
Regresó a Cambridge entre 1954 y 1959 para trabajar con el profesor Kenneth H. Roscoe en su doctorado, en el estudio de las presiones pasivas del suelo que se desarrollan cuando una placa en arena rota sobre su borde superior. Fue designado como demostrador en 1961 y se entusiasmó cada vez más con la aplicación de la teoría
Figura clave en la mecánica de suelos a través del desarrollo de la mecánica de suelos en estado crítico y del modelo Cam-Clay.
de la plasticidad a los suelos, habiendo observado su uso exitoso en el grupo de estructuras de Baker. Recibió una beca Fulbright y una beca del California Institute of Technology en 1963 y 1964. Fue elegido miembro del Churchill College de Cambridge en 1964. En 1958, junto con Kenneth Roscoe y Peter Wroth, publicó On the Yielding of Soils, que mostró cómo los conceptos de superficie de fluencia y estado crítico podían utilizarse para describir el comportamiento acoplado volumétrico y de cortante de todo suelo sometido a cualquier trayectoria de carga desde cualquier condición inicial. Con la suposición adicional de la regla de normalidad para las deformaciones plásticas y la introducción de una función elemental de disipación de energía, tal como lo informó su primer estudiante de investigación, Thurairajah, se condujo al desarrollo de un modelo constitutivo conocido como Cam-Clay, que fue formalizado en 1968 por Schofield y Wroth en su libro Critical State Soil Mechanics. El modelo Cam-Clay se prestó a una variedad de modificaciones que han sido adoptadas por muchos modelos de elementos finitos, pero Schofield se mantuvo fiel a la versión original, la cual se ha enseñado desde entonces a generaciones de estudiantes de pregrado en Cambridge y en otros lugares.
A principios de la década de 1960, Schofield se interesó por la literatura rusa sobre mecánica de suelos, como las soluciones de V. V. Sokolovski para un cuerpo de suelo que está en un estado de esfuerzo límite. En estas reflexiones encontró una nota al pie sobre el método de modelado en centrífuga de G. I. Pokrovski, que podía generar esfuerzos distribuidos correctamente a escala real en un modelo pequeño. El artículo de Pokrovski de 1937 en la Conferencia de Harvard demostró que la tecnología estaba bien fundamentada, y después de pruebas conceptuales iniciales en muestras pequeñas, Andrew Schofield presentó una exitosa propuesta de investigación para continuar con el modelado en centrífuga. Las primeras pruebas, en 1966, utilizaron la centrífuga de la British Aircraft Corporation en Luton para modelar la falla por vaciado rápido en taludes de arcilla. En 1968, Schofield fue invitado a convertirse en profesor en el University of Manchester Institute of Science and Technology (UMIST), y se trasladó allí en enero de 1969 con fondos para establecer la primera centrífuga geotécnica en el Reino Unido. En colaboración con Druck Ltd, también desarrolló un transductor miniatura de presión de poro que permitió realizar análisis en esfuerzos efectivos en modelos de suelos saturados.
Como testamento al amplio alcance de su visión y determinación, Schofield elaboró una propuesta novedosa para la protección de ríos contra inundaciones por mareas en el Támesis, que se discutía en 1970 antes de la construcción de la Barrera que finalmente se inauguró en 1984. Su idea era detener el aumento del nivel del río utilizando una presa de tela sostenida por anclajes de succión en el lecho del río, y que se asemejaba a la vela de un
yate desplegada por el viento. A medida que las discusiones se alargaban, se decidió invertir más dinero en la estructura convencional con compuertas que vemos hoy en día. Desafortunadamente, su diseño y construcción también tomaron un orden de magnitud de más tiempo. Schofield se aseguró de que el retraso fuera considerado «costoso» al divulgar un cálculo basado en la prima anual del seguro que se hubiera tenido que pagar contra la ocurrencia de una inundación catastrófica, que podría causar daños de mil millones de libras esterlinas (1977) y matar a cientos de personas. Schofield se lo informó al director de UMIST, Lord Bowden, quien planteó estos asuntos en la Cámara de los Lores el 19 de noviembre de 1970.
Tras la muerte de Roscoe en 1970, Andrew Schofield regresó a Cambridge en 1974 como profesor de ingeniería para liderar el grupo de Mecánica de Suelos. conjunto al ingeniero de diseño mecánico Phillip Turner, desarrolló una centrífuga de viga con un radio efectivo de 4.125 m, con brazos articulados para facilitar la instalación de los modelos. A continuación, siguió una serie de desarrollos novedosos de equipos: un embudo para deposición de arena que podía crear terraplenes en vuelo; un sacudidor sísmico; el paquete «cielo negro frío», que utilizaba una bandeja suspendida de dióxido de carbono sólido para promover la congelación del agua de mar o evitar el descongelamiento de un paquete de suelo montado debajo; una centrífuga de tambor de 2 m de diámetro que eliminaba los efectos de borde, los cuales podían ser un problema con los modelos en cajas y que permitía la construcción de modelos en vuelo; una centrífuga de tambor de 850 mm con una mesa giratoria central que permitía crear y manipular modelos en vuelo y muchos otros desarrollos más.
Fue elegido como miembro de la Royal Academy of Engineering en 1986 y Miembro de la Royal Society en 1992.
Schofield colaboró con dos empresas que diseñaban, fabricaban y vendían centrífugas para pruebas geotécnicas: Acutronic France (ahora Acdyn) y Thomas Broadbent and Sons Ltd de Huddersfield. Estas colaboraciones permitieron establecer centros de centrífugas geotécnicas en City University y la Universidad de Dundee en el Reino Unido, la Universidad de Australia Occidental, la ETH en Zúrich, la Universidad de Hiroshima y en la Estación Experimental de Vías Fluviales del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. en Vicksburg. En 1979, recibió el Premio al Servicio Civil Distinguido por el Ejército de los EE. UU. por sus pruebas en centrífuga que investigaron la causa del fallo de los diques de inundación del Misisipi. Schofield ofreció la 20.ª Conferencia Rankine de la British Geotechnical Association en 1980 sobre las operaciones de centrífuga geotécnica de Cambridge.
A Schofield le gustaba desarrollar equipos de centrífuga para trabajar en problemas de la industria. Para lograr esto, y popularizar aún más la tecnología, creó dos empresas en la década de los 80: CIEL (Cambridge Instrumentation and Equipment) Ltd y ANS&A (Andrew Noel Schofield and Associates), para proporcionar servicios de ensayos y asesoría. Esto le permitió reclutar y apoyar a colegas excepcionales, estudiantes de
Cimentaciones Profundas
Andrew Noel Schofield
investigación y técnicos para realizar investigaciones de vanguardia, principalmente sobre cimentaciones costa afuera, lo que también financió una ampliación del centro de centrífuga. En reconocimiento a estos logros experimentales y emprendedores sobresalientes, el centro de centrífuga de Cambridge fue renombrado como el Schofield Centre cuando se retiró en 1998.
Andrew Schofield fue elegido como miembro de la Royal Academy of Engineering en 1986 y Miembro de la Royal Society en 1992. Recibió la medalla de oro James Alfred Ewing de la Institution of Civil Engineers en 1993 y la medalla Sir Frank Whittle de la Royal Academy of Engineering en 2017. Se retiró de la universidad en 1997, pero continuó su crítica a la defensa de Terzaghi de la ecuación de Mohr-Coulomb para representar la resistencia de los suelos remodelados con fricción y cohesión, en lugar de fricción y dilatancia, como la investigación lo ha demostrado. Esto se expuso en su último libro Disturbed Soil Properties and Geotechnical Design por Schofield y Haigh en 2017, publicado por Thomas Telford.
Reseña escrita por Malcolm Bolton, el 12 de febrero de 2025.
Traducción realizada por Miguel Ángel Mánica Malcom.
Pilas
Muros milán
Tablestacas
Pruebas de carga estática Pruebas de carga bidireccional
Pilotes
Anclas
flexoimpermeables
Sistemas de anclaje
Pruebas de integridad Consultoría y diseño geotécnico
José León González Acosta Geociencias y Tecnología, Energía y Transición de Materiales TNO Utrecht, Países Bajos leon.gonzalezacosta@tno.nl
El artículo introduce el método del punto material, una técnica con la cual se puede simular numéricamente la deformación excesiva de los materiales y su aplicación en la ingeniería geotécnica. La intención de este artículo es presentar al lector las bases teóricas del método, así como una serie de ejemplos que demuestran su potencial y alcance. Aunque no se profundiza en las mejoras más recientes del método ni en sus limitaciones, se ofrece una visión general que considera algunas de las versiones más empleadas y de mayor relevancia en la mecánica de suelos.
1. INTRODUCCIÓN
El uso de métodos numéricos en la solución de problemas geotécnicos es habitual y, hasta cierto punto, indispensable debido a la complejidad de los problemas analizados. Actualmente, el Método de los Elementos Finitos (MEF) y el Método de las Diferencias Finitas (MDF) son dos de las técnicas más utilizadas en este contexto, ya que han sido ampliamente desarrolladas en este campo de investigación. Sin embargo, es bien sabido que estas técnicas presentan ciertas limitaciones. Por ejemplo, la incapacidad de tolerar deformaciones excesivas en los elementos (o mallas) numéricos. Aunque esta limitación habitualmente no es crítica, ya que en los análisis se busca principalmente la estabilidad del sistema, en ciertas ocasiones sí es significativa, ya que impide analizar fenómenos donde el interés se centra en la inestabilidad, es decir, en la falla del sistema y sus posibles repercusiones. Ejemplos de estos problemas incluyen el deslizamiento de laderas, la penetración de elementos rígidos en el suelo y la interacción suelo-estructura con deslizamiento entre elementos, entre otros. Para analizar problemas en los que la deformación excesiva es la principal característica, se ha recurrido al uso de métodos numéricos más robustos.
Algunos ejemplos son el Método de Elementos Finitos de Partículas (Particle Finite Element Method, PFEM,Idelsohn et al. , 2004), el Método de Elementos Discretos ( Discrete Element Method, DEM,Cundall y Strack, 1980) y el Método de Hidrodinámica de Partículas Suavizadas ( Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH,Gingold y Monaghan, 1977), entre otros. Estos métodos han demostrado su capacidad para simular deformaciones excesivas (Nguyen et al., 2020; Hauser y Schweiger, 2021; Pastor et al., 2014). Entre los métodos desarrollados para simular deformaciones excesivas ha surgido uno que comparte las mismas bases teóricas del MEF, es decir, se basa en la discretización del problema
Figura 1. Pasos de cálculo en el MPM. a) integración nodal de fuerzas, b) equilibrio del sistema y deformación nodal, y c) restauración de la malla numérica.
Modelado de grandes deformaciones en la ingeniería geotécnica: el método del punto material
mediante elementos y puntos de integración, pero introduce una modificación en las etapas de cálculo que permite representar grandes deformaciones de forma estable. Este método es conocido como el Método del Punto Material (MPM). El MPM (Sulsky et al., 1994) surgió a partir del Método de Partículas en Celdas ( Particle-in-Cell , PIC,Harlow, 1964). Es un método en el que el dominio simulado se describe mediante puntos de integración (equivalentes a los puntos de Gauss en el MEF) y una malla con sus respectivos nodos. Sin embargo, a diferencia del MEF, la malla en el MPM solo sirve como soporte para resolver el equilibrio de fuerzas y calcular el desplazamiento de los nodos, sin cumplir la función de discretizar el problema. La figura 1 muestra esquemáticamente el MPM y los pasos típicos de cálculo que lo componen. Las figuras 1a y 1b ilustran los primeros dos pasos de cálculo, equivalentes a los pasos en el MEF: (a) integración nodal, donde las fuerzas se acumulan en los nodos de la malla y (b) cálculo del equilibrio de fuerzas, lo que causa la deformación de la malla. En el MEF, después de estos dos pasos, el problema se daría por terminado. Sin embargo, en el MPM, existe un paso adicional. La figura 1c muestra el último paso en el MPM, en el cual la malla regresa a su posición original, pero los puntos de Gauss (en este caso, los puntos materiales) permanecen en la última posición después del desplazamiento de la malla. Este paso de cálculo adicional es el que permite modelar deformaciones excesivas en el material, ya que la malla, al restaurarse en cada paso, no sufre deformaciones excesivas y mantiene su integridad numérica.
2. FORMULACIÓN ESTÁNDAR DEL MPM
2.1 formulación estática
La formulación matricial más básica del método es la estática, y se describe como
Ku=F
Ecuación 1
donde K es la matriz global de rigidez, u es el vector global de desplazamiento y F es el vector global de fuerzas, tanto internas (esfuerzos del material) como externas (carga gravitacional). Si asociamos la ecuación 1 con la figura 1, tenemos que la integración nodal (figura 1a) se logra a partir de
Ecuación 2 y
el peso numérico del punto de integración, ρ es la densidad del material, N es la matriz de funciones de forma, g es la aceleración de la gravedad, σ es el vector de esfuerzos correspondiente a los puntos materiales y τ es la fuerza de tracción en el contorno Γ del cuerpo. Concluido el proceso de integración, se puede proseguir con la solución del sistema (figura 1b), el cual puede resolverse mediante cualquier método numérico para sistemas matriciales (i. e. u= K-1 F ). Aunque este paso es conceptualmente sencillo, su complejidad radica en (1) asignar correctamente todas las fuerzas y rigideces a sus respectivos grados de libertad y (2) minimizar el tamaño de la matriz global K para reducir el costo computacional y evitar un uso excesivo de memoria. Para una descripción detallada de estas técnicas, junto con ejemplos en FORTRAN, el lector puede consultar a Smith et al. (2013). Finalmente, ya después de haber encontrado la estabilidad del sistema tras una serie de iteraciones, la malla retorna a su posición original (figura 1c). Este paso no es más que un artificio numérico en donde la posición nodal se iguala nuevamente a la posición original.
2.2 Formulación dinámica
Para pasar de la formulación estática a la dinámica se emplean los siguientes pasos: (1) incluir la inercia al sistema de fuerzas y (2) discretizar el problema en el tiempo. La inercia, por un lado, se agrega al sistema de fuerzas externas (gravedad) e internas (esfuerzos en los puntos materiales) mediante el principio de D’Alambert:
F externa - Finterna - Finercia = 0 Ecuación 4
donde F inercia = Ma . En cuando al vector de aceleración y velocidad a y v, estos se pueden calcular con el segundo paso, es decir, discretizando el problema en el tiempo. Esta discretización se puede lograr, entre otros métodos, mediante la formulación de Newmark (1959), en la cual, para avanzar en el tiempo de t n a tn+1=tn+∆t, se utiliza:
un+1= u n +∆t2 (0.5-β) an+ β∆t2an+1 Ecuación 5
Finalmente, al integrar los elementos correspondientes a la inercia en la ecuación 1 se obtiene la ecuación estándar de un sistema dinámico:
Ecuación 3
donde B es la matriz esfuerzo-deformación, D es la matriz de elasticidad del material, J es el jacobiano, W es
Ma+Ku=F Ecuación 6
Nótese que la ecuación 6 no contempla la matriz de amortiguamiento. Sin embargo, esta puede ser incluida fácilmente mediante el amortiguamiento de Rayleigh o amortiguamiento proporcional, esto es C=ω 1 M+ω 2K , donde ω 1 y ω 2 son coeficientes escalares que se escogen para ajustar el amortiguamiento del sistema.
Como se mencionó al inicio, el MPM emplea la misma formulación del MEF, por lo que el lector puede consultar K= BT(xp )DpB(xp )|J|W
fuentes especializadas en este campo para conocer los detalles teóricos (e. g., Bathe, 1996). No obstante, si el lector desea enfocarse exclusivamente en la formulación del MPM presentada en esta sección, puede remitirse a González Acosta (2020) y González Acosta et al. (2021).
2.3 Ejemplos
A continuación se mostrarán dos ejemplos en los que se usaron las formulaciones recién presentadas. El objetivo de estos ejemplos es validar dichas formulaciones y evaluar el MPM para su aplicación en problemas de interacción y geotécnicos.
2.3.1 Análisis de deslizamiento
El primer ejemplo evalúa el MPM al analizar un bloque que se desliza sobre una superficie rígida. Este caso permite demostrar cómo el MPM puede simular la interacción entre dos cuerpos mediante fuerzas de contacto. La figura 2a ilustra el esquema del problema. El cuerpo A corresponde a un bloque que se desliza sobre una superficie rígida representada por el cuerpo B debido a la acción de la gravedad g, que está inclinada 15° con respecto a la vertical. Las figuras 2b y 2c muestran la simulación después de que el bloque se ha desplazado aproximadamente 2.2 m y 4.4 m. Como se observa, hacia el final de la simulación el bloque A presenta una ligera inclinación hacia la derecha, atribuida a pequeñas anomalías numéricas generadas durante el cálculo de las fuerzas de contacto y sus direcciones. A pesar de estas pequeñas desviaciones, la figura 3 demuestra que las soluciones numéricas son prácticamente idénticas a las analíticas (Jiang y Yeung, 2004), donde se consideraron los coeficientes de fricción μ = 0 y μ = 0.15.
2.3.2 Estabilidad de ladera
El segundo ejemplo presenta un análisis geotécnico en el que se estudia la falla de una ladera inducida por la acción de la gravedad. La geometría de la ladera se muestra en la figura 4a, donde los valores entre paréntesis corresponden
Modelado de grandes deformaciones en la ingeniería geotécnica: el método del punto material
Figura 2. Bloque deslizándose sobre superficie plana debido a la inclinación de la fuerza de gravedad g
Figura 3. Solución analítica y numérica del deslizamiento de un bloque sobre una superficie rígida considerando μ =0 y μ = 0.15.
Figura 4. a) Geometría inicial del talud, b) inicio del deslizamiento después de 8 segundos, c) desplazamiento después de 11 segundos, y d) desplazamiento después de 14 segundos.
Figura 5. Modelo unidimensional de consolidación, considerando la base y la condición de desplazamiento horizontal fijos y condiciones verticales libres (basado en Zheng et al. 2022a).
Figura 6. Consolidación de una columna elástica 1D considerando una deformación pequeña. a) distribución de presión de poro con la profundidad, donde el grado de consolidación está señalado con los números próximos a las curvas, y b) asentamiento de la columna con respecto al factor de tiempo Tv (basado en Zheng et al. 2022a).
a las coordenadas de los vértices. El material de la ladera se modela mediante un criterio de falla de Mohr-Coulomb, considerando una cohesión de 30 kPa y un ángulo de fricción Φ = 5. Las propiedades elásticas del material incluyen un módulo de Young de 10 MPa y una relación de Poisson de 0.3. En este ejemplo, la fuerza de gravedad es aumentada de 0 a 1g en un intervalo de 10 segundos. Finalmente, la base de la ladera se considera completamente fija y las fronteras verticales de los extremos derecho e izquierdo están fijas en la dirección perpendicular a dichas fronteras. La figura 4b muestra la ladera después de transcurridos 8 segundos. Como se puede observar, la ladera comienza a deslizarse y las fallas plásticas del material, descritas mediante el invariante plástico ε̅ pr, ya son evidentes. La figura 4c muestra el estado del sistema tras 11 segundos de simulación. En esta etapa, la masa de suelo se ha desprendido completamente de la ladera y se ha desplazado aproximadamente 11 m. Las deformaciones plásticas en la base de la masa de suelo son más intensas que en el resto del dominio. Finalmente, la figura 4d presenta los resultados a los 14 segundos de simulación. En esta figura se observa que la masa de suelo ha recorrido aproximadamente 30 m, alcanzando la frontera lateral de la geometría analizada.
3. FORMULACIONES AVANZADAS DEL MPM
Dado que los problemas a resolver, tanto en geotecnia como en otras áreas de la ingeniería, involucran una serie de factores que van más allá de los considerados en la sección 2 de este artículo, es necesario desarrollar formulaciones más complejas que sean capaces de capturar todas las variables relevantes en los fenómenos analizados. En esta sección se presentan dos formulaciones avanzadas del MPM que permiten abordar condiciones más complejas: las formu-
laciones «dos fases – un punto» y «dos fases – dos puntos». Estas dos variantes del MPM son extensas, por lo que solo se expondrán sus ecuaciones básicas. Sin embargo, diversos trabajos han desarrollado en detalle la derivación de estas formulaciones (e. g., Ceccato et al., 2018; Rivera Constantino, 2022).
3.1 Formulación Dos fases – un punto
Esta formulación considera medios bifásicos, como los suelos saturados, en los que coexisten una fase sólida (el esqueleto del suelo) y una fase fluida (generalmente agua). En este enfoque, ambas fases comparten el mismo conjunto de puntos materiales, es decir, cada punto material representa tanto al sólido como al fluido. Este esquema permite una implementación computacional eficiente y facilita el acoplamiento entre las fases bajo condiciones de saturación. No obstante, al estar los campos de desplazamiento y presión definidos sobre los mismos puntos materiales, esta formulación presenta limitaciones para capturar el desplazamiento relativo entre la fase sólida y la fase líquida.
Para representar el desarrollo de presiones de poro en los puntos materiales, se emplea la formulación implícita u–p–U, la cual se describe mediante la siguiente expresión: Ecuación 7
Donde M u y MU son las matrices de masa de la fase sólida y líquida, respectivamente, C 1, C 2 y C 3 son las matrices de amortiguamiento, K u representa la matriz de rigidez de la fase sólida y P es la matriz de compresibilidad. Las matrices G2 y G2 representan el acoplamiento entre la deformación del
sólido y el flujo de agua. Por su parte, F s y F w son los vectores de fuerzas relacionados a los esfuerzos en la fase sólida y las presiones de poro, respectivamente. El lector puede consultar a Zheng et al. (2022a), donde se desarrollan por completo las matrices presentadas.
La figura 5 muestra el esquema de una columna unidimensional con la cual se simulará el problema de consolidación dinámica (Zienkiewicz et al., 1980). Esta figura muestra las condiciones de frontera de la columna y su discretización. La presión en la superficie de la columna está dada por la función cos( ωt ), en donde ω es la frecuencia angular. La figura 6 muestra los resultados de la simulación. Como se puede observar, la formulación dos fases – un punto puede capturar adecuadamente la evolución de la presión de poro en el sistema. Sin embargo, es importante destacar que este tipo de problemas, en donde la rigidez del sistema se incrementa significativamente debido a la incompresibilidad de la fase líquida, requiere añadir métodos para regularizar la distribución de esfuerzos. Algunos de estos métodos pueden consultarse en González Acosta et al. (2019) y Zheng et al. (2022b).
3.2 Formulación Dos fases – Dos puntos
Modelado de grandes deformaciones en la ingeniería geotécnica: el método del punto material
7.
de problema del colapso de la columna bajo el agua (basado en Feng et al., 2021).
La formulación dos fases – dos puntos amplía la capacidad del MPM para representar de manera más realista la interacción entre la fase sólida y la fase fluida. En este enfoque, cada fase se modela mediante su propio conjunto de puntos materiales, lo que permite desacoplar completamente el movimiento de ambas fases. Esto facilita una descripción más precisa de fenómenos como los efectos asociados a la filtración.
Figura 8. Contornos de (a) deformaciones plásticas desviadoras de la fase sólida, y (b) presión del agua en los puntos materiales de la fase líquida (basado en Feng et al., 2021).
El comportamiento de cada una de las fases está dado por las siguientes ecuaciones de balance de momento (Martinelli et al., 2017):
n( σL ) + ρL g – fd = ρL D L vL D t
Ecuación 8
Ecuación 9
donde los subíndices S y L indican las fases sólida y líquida, respectivamente, n es la porosidad del material, fd es la fuerza de arrastre de la fase líquida y Dω v ω / D t indica la derivada en el tiempo de v ω con respecto a ω. Las formulaciones consideradas en el ejemplo que se presentará a continuación pueden ser consultadas en Feng, Huang y Wang, 2021. Para mostrar el potencial de esta formulación, se utilizará el ejemplo ilustrado en la figura 7, un tanque rígido y una columna de suelo de 6 cm × 8 cm sumergida en el tanque. La columna está retenida por una placa en la esquina izquierda, la cual será removida al inicio de la simulación. La figura 8a muestra la deformación plástica desviadora en los puntos materiales sólidos en diferentes instantes
Modelado de grandes deformaciones en la ingeniería geotécnica: el método del punto material
de tiempo. En t = 0.05 s ocurre una gran deformación por corte en la esquina inferior derecha de la columna, seguida por un deslizamiento horizontal y el colapso de la masa de suelo, la cual se detiene después de t = 1.5 s. El movimiento del suelo desplaza el agua libre circundante, lo que genera una oscilación de ondas en el tanque. Es interesante notar que, durante el deslizamiento, la presión del agua intersticial y la presión del agua libre exhiben patrones complejos (Figura 8b) debido a la interacción dinámica, sin embargo, el campo de presión permanece continuo a través de la interfaz suelo–agua, lo cual es capturado de manera natural usando la formulación dos fases – dos puntos. Lo anterior demuestra cómo esta formulación tiene un gran potencial para estudiar diversos fenómenos de interacción suelo–agua.
CONCLUSIONES
En este artículo se presentó una introducción al Método del Punto Material y su aplicación a problemas geotécnicos que involucran grandes deformaciones. Se describieron algunas de las formulaciones estándar y avanzadas del método, en particular las formulaciones dos fases – un punto y dos fases – dos puntos. A través de ejemplos prácticos, como la simulación del deslizamiento de un bloque y el análisis de consolidación, se mostró cómo los resultados numéricos concordaban notablemente con las soluciones analíticas, lo que evidencia la validez del método. Asimismo, el MPM fue aplicado a problemas geotécnicos más complejos, como la falla de una ladera y el colapso de una columna de suelo sumergida. Aunque en estos casos no se dispone de soluciones analíticas para una comparación directa, los resultados obtenidos son verosímiles y coherentes con el comportamiento físico esperado, lo que demuestra que el MPM es una herramienta eficaz para abordar problemas en los que las deformaciones excesivas representan un aspecto crítico del fenómeno analizado.
REFERENCIAS
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Jonathan Tobar
Instituto de Investigación Geológica y Energética, De las Malvas E15-142 y Los Perales, jonathan.tobar@geoenergia.gob.ec
Diego Cárdenas
Carrera de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Universidad Central del Ecuador, Ciudadela Universitaria, drcardenas@uce.edu.ec
En la caracterización del macizo rocoso mediante testigos de perforación se adaptó la metodología de clasificación de macizos para evaluar las condiciones de excavabilidad con el empleo de codificación de núcleos por intermedio del índice de resistencia geológica (GSI por sus siglas en inglés), para evaluar y caracterizar, de manera sistemática, las condiciones geomecánicas de los materiales en profundidad, especialmente en proyectos de ingeniería geotécnica y de minería.
La metodología se evaluó con 70 m de núcleos de volcanosedimentos extraídos para caracterización minera. En el núcleo de roca se aplicó el criterio de la descripción cuantitativa del estado de fracturas sobre la base de la relación de recuperación total del testigo. Igualmente, se utilizó el índice de calidad de roca (RQD por sus siglas en inglés), mismo que es calculado al considerar la frecuencia de la discontinuidad. Con el resultado del RQD se estima el volumen del bloque y se calibra por la ponderación de densidad en discontinuidades (wJd por sus siglas en inglés) para núcleo; esto con el fin de mejorar la caracterización de tamaño de bloque.
En el sondeo se evidenció el incremento de calidad en la blocosidad con disminución de la frecuencia de la discontinuidad, así como también la disminución de bloques con el incremento de frecuencia en ambos casos con una relación inversa. La blocosidad entre las discontinuidades permite una calificación de GSI cuantitativo para evaluar la excavabilidad en el macizo. En la calificación cuantitativa no se estimó el espaciamiento de las discontinuidades en zonas de macizo desintegrado con la aplicación de la relación entre el RQD y wJd. El GSI cuantitativo y la resistencia de la matriz de roca estiman la excavabilidad del macizo rocoso al proporcionar una evaluación detallada del proceso de excavación, a través de dos cartas de GSI, clasificadas con el índice de resistencia a la carga puntual. En el estudio se demostró la aplicación del GSI cuantitativo y la evaluación de excavabilidad en testigos de perforación para conocer el comportamiento estructural del macizo rocoso. Futuros estudios podrían explorar la factibilidad económica y la aplicación en otras condiciones geológicas.
Palabras clave: Roca intacta, testigo de perforación, blocosidad, excavación, resistencia, macizo rocoso.
INTRODUCCIÓN
En línea con el desarrollo minero del Ecuador se encuentran dos minas actualmente en producción. Igualmente, con este fin, entre 2025 y 2028 se tiene previsto el inicio de operaciones para cuatro proyectos mineros de segunda generación. En estas etapas se evalúan preliminarmente el riesgo geotécnico, las características geológicas y se aprueban decisiones tempranas con base en el comportamiento estructural del macizo rocoso mediante testigos de perforación y su caracterización. En la caracterización geotécnica, el GSI es un sistema de clasificación de macizos rocosos desarrollado en el campo
Metodología para evaluación de excavabilidad en macizos rocosos con información recopilada de testigos de perforación
de mecánica de rocas que se relaciona con las propiedades del macizo utilizadas para su codificación. El testigo de perforación es la fuente de datos a profundidad que tiene que ser extrapolada en una dimensión para un macizo rocoso en tercera dimensión (Marinos et al., 2005). El GSI ha tenido varios intentos de aplicación cuantitativa como en los trabajos de Sonmez y Ulusay, (2002); Russo, (2009) y Hoek et al., (2013). Las propuestas permitieron definir los valores de X y Y sobre la cartilla de GSI.
La calidad de la roca perforada se realiza mediante métodos simples y económicos, como la recuperación total del núcleo sólido y la designación de RQD. El RQD es la indicación general de calidad del macizo rocoso y es conocido como un índice para evaluar la calidad de la roca por medio del grado de fracturación en testigos de perforación (Haftani et al., 2016)
Tobar, 2017, describió la excavabilidad mediante sistemas de clasificación geomecánica del macizo rocoso en relación con propiedades de la roca intacta, posteriormente en esta investigación se adaptó la metodología para establecer la clasificación cuantitativa en macizos rocosos. El método se influenció por la blocosidad y condiciones de discontinuidades con el objetivo de valorar la excavación del macizo. El criterio cuantitativo en la clasificación geomecánica concede información del tamaño del bloque a través delconteo volumétrico de discontinuidad para la clasificación, disminuyendo así la ambigüedad e incrementando la confianza de la descripción. El registro del tamaño de bloque logró identificar en una excavación subterránea si el macizo rocoso se comportó como un material continuo o como discontinuo, influenciado por las propiedades y geometría de las discontinuidades (Palmström, 2005).
Otro factor es la excavación de macizos rocosos para construcción de infraestructura y fundaciones en obra civil. Con el fin de caracterizar el método se relaciona el principio de excavación y fractura mecánica (Tsiambaos y Saroglou, 2010). Actualmente, la ausencia de estudios de caracterización de macizos rocosos, mediante el GSI en testigos de perforación, no permite comparar la metodología para la excavabilidad, sin embargo, se conoce el comportamiento de la roca frente a los métodos de excavación. El GSI describe calidad y resistencia del macizo rocoso en función de su fracturación y condiciones de discontinuidades, características para determinar la excavación. La aplicación del GSI cuantitativo mejora la descripción del macizo, reduce la subjetividad de los métodos cualitativos y permite obtener resultados consistentes y comparables entre diferentes evaluadores. En la caracterización del macizo rocoso, mediante el uso de testigos de perforación, se determinó una metodología de clasificación de macizos que empleó el índice GSI. Diseñar la metodología cuantitativa del GSI en macizos rocosos para una evaluación objetiva es fundamental en proyectos que dependen de la caracterización geotécnica. De igual modo lo es el hecho de desarrollar una clasificación
geomecánica en los testigos de perforación a fin de aportar una comprensión del estado del macizo en profundidad destinado a extrapolar la información de una dimensión hacia el macizo rocoso en tercera dimensión, en función de la excavabilidad.
MÉTODOS
Este artículo describe la metodología para evaluar excavabilidad de un macizo rocoso a través de la caracterización de testigos de perforación con la aplicación del GSI cuantitativo. El análisis de los testigos se recolecta del estudio elaborado por el proyecto de zonificación de Zaruma, provincia del Oro, Ecuador (INIGEMM, 2017), como ejemplo para evaluar la excavabilidad aplicado a volcanosedimentos del sondeo PE-01, en las coordenadas UTM WGS84: 654346E, 9591863M, de 70 m de profundidad. En el testigo se aplica una descripción cuantitativa del estado de fracturas expuesta como la correlación entre el testigo recuperado (sólido y no intacto) y longitud de la maniobra perforada (British Standard, 2007).
La blocosidad se valora con el RQD como un índice de calidad de roca por la expresión del grado de facturación en testigos de perforación (Haftani et al., 2016). Igualmente, se utilizó el criterio a través del cual el RQD es calculado desde la frecuencia de discontinuidad (Priest y Hudson, 1976). Las características de la disc ontinuidad se desarrollan mediante la ponderación de las condiciones de la superficie de la discontinuidad descrita por Sonmez y Ulusay, 1999. La caracterización de los parámetros de blocosidad y discontinuidades establece una calificación de GSI cuantitativo; esto con, el objeto de estimar la excavabilidad en el macizo, aplicando el criterio de Tsiambaos y Saroglou, 2010.
«BLOCOSIDAD» DEL TESTIGO DE PERFORACIÓN
La evaluación de la blocosidad (cantidad de bloques) de un macizo rocoso es fundamental en estudios geotécnicos para la caracterización del macizo, especialmente cuando la información del testigo de perforación es limitada o la disponibilidad de núcleos está afectada (Huaman et al., 2018). El uso efectivo de roca natural requiere apropiada evaluación de tamaños de bloques y formas por los patrones de discontinuidad en macizos rocosos, por tanto, la evaluación del tamaño de bloque es crucial en el estudio (Nefeslioglu et al., 2006). El proceso para determinar la blocosidad se muestra en la figura 1.
CALIFICACIÓN DE GSI CUANTITATIVO
El enfoque de aplicabilidad del GSI debe ser evaluado antes de obtener la resistencia del macizo rocoso (Kaiser et al ., 2015), en relación con los objetivos técnicos de la investigación. El proceso de cuantificación utilizado se relaciona en el eje Y, la evaluación de la blocosidad de un macizo rocoso. Mientras que en el eje X se establece la calificación de las condiciones de superficie de la discontinuidad (SCR). Cada esquema de cuantificación permite definir los valores de X y Y sobre la cartilla de GSI.
Metodología para evaluación de excavabilidad en macizos rocosos con información recopilada de testigos de perforación
BLOCOSIDAD DEL TESTIGO DE PERFORACIÓN
Estado de fracturas en relación con la recuperación total. Condiciones geológicas. Resistencia de matriz de roca.
Evaluación de la blocosidad, tamaño de bloques y discontinuidad. RQD. λ= frecuencia de discontinuidad. t= 0.1 m lonitud de testigos. RQD= 100 e-λt (1+ λt)
Volumen de bloque. factor β, bloque de iguales dimensiones.
β= 31
Vb=β 115 - RDQ 3.3
( )
RQD= f (λ). testigos cortos no son registrados.
Limitaciones de RQD. RQD= 0; testigos < 0.1m RQD= 100; testigos > 0.1m
Criterio de direccionalidad
Correlación RQD y Jv conteo volumétrico. Jv = wJd wJd = ponderación de discontinuidad.
wJd
Intervalo de (δ)
Registro de ángulo (δ) entre la discontinuidad y la longitud del testigo (3m). wJd = Σ fi 1 L
Condiciones de wJd
wJd > 35 ; RQD = 0 wJd < 4.5 ; RQD = 100
Condiciones de Super cies de discontinuidad.
Rugosidad Rr Muy Rugoso 6 Rugoso 5 Suave 1 Sup. fricción 0 Lig. Rugoso 3
Rugosidad Rw Ninguno 6 Lig. Met. 5 Alta Met. 1 Des compuesto 0 Mod. Met. 3
Rugosidad Rw Ninguno 6 Lig. Met. 5 Alta Met. 1 Des compuesto 0 Mod. Met. 3
Figura 1. Proceso de calificación de blocosidad y condiciones de superficie de discontinuidad.
El método de caracterización de macizos rocosos a través de testigos de perforación permite elaborar el GSI cuantitativo integrando la blocosidad del macizo, las condiciones de las discontinuidades y la resistencia de la matriz rocosa para evaluar la excavabilidad. En el testigo se sugiere el criterio de wJd ˃ 35, que corresponde a RQD= 0 (Palmström, 1995), para clasificar como desintegrado.
EXCAVABILIDAD DEL MACIZO ROCOSO
El estudio de Tsiambaos y Saroglou (2010) permitió la clasificación del GSI en conjunto con la resistencia de la roca intacta para la categorización cualitativa de excavación. La propuesta de caracterización cuantitativa de
British Standard, 2007
Priest y Hudson, 1976
Cai et al., 2004
Somodi y Vásárhely., 2023
Palmström., 2005
Palmström., 1995
Palmström., 2005
Haftani et al., 2015
Sonmez y Ulusay, 1999
2. Cartillas de GSI para evaluación de excavabilidad en macizos rocosos
Is (50) ˂ 3 MPa e Is (50) ˃ 3 MPa
Metodología para evaluación de excavabilidad en macizos rocosos con información recopilada de testigos de perforación
macizo rocoso permitirá indicar métodos de excavación del macizo, según la resistencia de la roca intacta y considerando el umbral de resistencia de la carga puntual Is (50) :3MPa. El umbral determinó dos cartillas de evaluación de macizos rocosos que categorizan la excavabilidad para voladura, martillo hidráulico, ripabilidad y excavación. En el estudio elaborado por Hussian et al., 2020, se describieron los valores del GSI ˃ 65 e Is (50) ˃ 3 MPa y el valor GSI ˃ 60, con el respectivo Is (50) ˂ 3 MPa. En el trabajo actual se sugirieron los umbrales de GSI e Is (50) para ser usados por condiciones de bloques masivos y discontinuidad hermética. Los rangos en las condiciones propuestas para GSI se encuentra entre 20 a 45 e Is (50) ˃ 3 MPa; mientras que, para el rango de GSI que se encuentra desde 25 a 55 con Is (50) ˂ 3 MPa, (véase figura 2), se propone excavación; a través de ripabilidad, así como en la fase de transición desde voladura a ripabilidad y martillo hidráulico.
Figura 3. A. Relación entre RQD (%), y frecuencia de discontinuidad (λ). B. Relación entre RQD (%), wJd y tramo de perforación. C. Relación entre Vb (cm3) y tramo de perforación. D. Ponderación de las condiciones de la superficie (SCR), en el sondeo PE-01 para análisis de excavabilidad.
La excavabilidad del macizo rocoso mediante testigos de perforación con la aplicación del GSI, dejó ver que la valoración de la blocosidad con el RQD permitió una apropiada evaluación de tamaños de bloques entre discontinuidades de dimensión lineal. Así mismo, la frecuencia de discontinuidad calibró los registros del RQD a través de la longitud recuperada del testigo. La información recopilada sugirió una buena extrapolación lineal provista por el testigo para un macizo rocoso en tercera dimensión. Las condiciones de wJd se emplearon en el núcleo para establecer controles en la blocosidad de la sección evaluada. La descripción de SCR, mediante los parámetros de rugosidad, meteorización y relleno permitió una calificación cuantitativa objetiva.
BLOCOSIDAD DEL TESTIGO DE PERFORACIÓN
En el sondeo PE-01 se aplicó la metodología con el resultado que se describe en la figura 3.
La evaluación lineal en el sondeo PE-01 mediante la pendiente de la recta indica, en promedio, que cada incremento de unidad en la frecuencia de discontinuidad corresponde a la disminución de 2.452, sin embargo, en las zonas de triturado natural se podría incrementar este valor. El origen de la recta planteó que el mínimo de la frecuencia de discontinuidad podría calificar un RQD de 100.185. El incremento de la calidad de la blocosidad con la disminución de la frecuencia de la discontinuidad, así como la disminución de la blocosidad
con el incremento de la frecuencia en ambos casos, se muestra con una relación inversamente proporcional. (véase figura 3A).
La comparación entre el RQD y wJd permitió una calibración en profundidad para controles de calidad de los núcleos de perforación. En el sondeo PE-01 se incluyó la condición de wJd ˃ 35, que corresponde a RQD = 0. Además, a medida en que se incrementa el RQD, disminuye wJd, de tal manera que mejora la blocosidad en el sondeo con la profundidad. Los valores de RQD = 0 corresponden a las zonas de meteorización (saprolito), y en algunos casos a zonas de fallas. El RQD se clasificó entre muy pobre a bueno. Asimismo, en zonas con incremento de wJd disminuye el RQD, debido a la asociación con materiales de baja consistencia. (véase figura 3B). En la figura 3C se muestra el volumen de bloque para el sondeo PE-01. Este expuso valores que corresponden a bloques fracturados/disturbados (BD), igualmente se observaron volúmenes descritos como altamente fracturados en bloques (VB). Finalmente, se expusieron bloques con volúmenes de bloques regulares (B). El método permitió el control de la blocosidad en el núcleo de perforación, acompañado de la caracterización litológica.
Las condiciones de la discontinuidad derivaron de la calificación en meteorización, rugosidad y relleno de la discontinuidad en el núcleo de perforación. En los resultados propuestos, la ponderación se incrementó con la profundidad del sondeo. En el sondeo PE-01 se evidenciaron discon-
ARTÍCULO TÉCNICO
Metodología para evaluación de excavabilidad en macizos rocosos con información recopilada de testigos de perforación
tinuidades de condiciones, desde muy malas a buenas con el incremento de la profundidad, sin embargo, la tendencia se modificó con estructuras que afectan las condiciones del macizo rocoso (véase la figura 3D).
CUANTITATIVO
La calificación GSI en PE-01 evidenció un tramo de desintegrado con una condición de discontinuidad de muy pobre y calificación de GSI entre 15 y 20. Seguidamente, se presentó una sección de blocosidad disturbada con una condición de discontinuidad entre pobre y muy pobre y calificación de GSI entre 20 y 25. Finalmente, se expuso un incremento en las condiciones de la discontinuidad que permitió formar bloques para una calificación entre altamente fracturado en bloques y bloques regulares, acompañado por un incremento en la calificación de GSI entre 40 y 65 (véase figura 4).
EXCAVABILIDAD DEL MACIZO ROCOSO
Los datos de los testigos permitieron estimar la excavabilidad del macizo rocoso al evaluar su estructura, resistencia, estabilidad y la ventaja de sistematizar la metodología de GSI cuantitativo sobre el cualitativo extrapolando la información unidimensional del testigo hacia el macizo de tres dimensiones. Los procedimientos de determinación de RQD , volumen de bloque, condiciones de discontinuidades y ponderación de densidad en discontinuidades se desarrollaron para el ajuste de tamaño de bloque, fundamental para la caracterización geotécnica.
el
Figura 5. Propuesta de carta GSI para evaluación de excavabilidad en el sondeo PE-01, Is(50) ˃ 3MPa, Is(50) ˂ 3Mpa.
En el sondeo PE-01 para núcleos con resistencia a la roca intacta Is (50) ˂ 3MPa, se categorizó el GSI, como se muestra en la figura 6. La excavación es necesaria para núcleos de GSI ˂ 25 y estructuras desintegradas y blocoso disturbado (S3D4-S5D5). Es evidente que la propuesta de excavación se modifica por el incremento de resistencia a la roca intacta Is (50) ˃ 3 MPa para núcleos de GSI ˂ 65, acompañado del incremento de las condiciones de discontinuidad y blocosidad que califica núcleos entre altamente fracturados en bloques (very blocky), y bloques regulares (blocky), asimismo se propuso un factor de excavabilidad por ripabilidad y martillo hidráulico/ voladura (S3D3 – S2D2), (véase figura 5).
La clasificación del GSI estimó la excavabilidad del macizo rocoso a través de métodos cuantitativos, lo que permite asignar valores numéricos a las propiedades del macizo rocoso y esto redujo la subjetividad de métodos cualitativos, mientras que los testigos de perforación aportaron una comprensión práctica del estado del macizo rocoso en profundidad. La metodología cuantitativa del GSI ofrece una evaluación detallada, reproducible y objetiva, lo cual es fundamental para el éxito de proyectos que dependen de la caracterización geotécnica. El estudio valoró la blocosidad mediante el RQD , evaluando tamaños de bloques y patrones de discontinuidad en macizos rocosos en primera dimensión. La frecuencia de discontinuidad calibró los registros del RQD a través de la relación lineal en el sondeo. En la evaluación de la blocosidad se establecieron límites para los registros en función
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con la wJd , al aplicar el valor de ajuste de la orientación relativo al eje de perforación. Finalmente, las condiciones de superficie se caracterizaron mediante el registro de la resistencia a la cizalla de las paredes en las discontinuidades, con el enfoque de SCR. El sondeo evidenció una relación inversa en el incremento de la calidad de la blocosidad con la disminución de la frecuencia de la discontinuidad. El wJd expuso el control en el sondeo a blocosidad a través de la restricción wJd ˃ 35; RQD = 0, que corresponde a zonas de triturado natural o saprolitos. La calibración entre el RQD y Vb, a través, del wJd, permitió el control de la blocosidad en el núcleo de perforación y confirmó la viabilidad de la metodología.
El GSI cuantitativo en el sondeo mostró que las condiciones de las discontinuidades y los bloques en el testigo permiten calificar los macizos rocosos en los núcleos. Asimismo, la aplicación en el núcleo del criterio de wJd ˃ 35, que corresponde a RQD = 0, estableció la estructura del macizo como desintegrado. La clasificación de blocosidad y discontinuidades permitió establecer tres regiones de desintegrado, altamente fracturado en bloques y bloques regulares mediante el sondeo que corresponden a volcanosedimentario silicificado, además se demostraron rangos de GSI entre 10 y 60. Las discontinuidades se evaluaron según la condición de la pared, clasificándose entre muy pobres a buenas. El criterio cuantitativo evitó sobrestimar el espaciamiento de las discontinuidades en zonas de macizo desintegrado o debilidad, utilizando el RQD y wJd. El wJd elevado mostró deterioro en el sondeo debido al espaciado reducido y conexión entre discontinuidades de relleno suave o alta meteorización.
La metodología cuantitativa del GSI, mediante la resistencia de la matriz de roca en los testigos de perforación, permitió estimar la excavabilidad del macizo rocoso al proporcionar una evaluación detallada del proceso de excavación, a través de dos cartas de GSI, clasificadas con el Is(50) ˂ 3 MPa y con Is(50) ˃ 3 MPa
Los resultados han mostrado que la excavación convencional se realiza con un GSI ˂ 25. La evaluación de ripabilidad se clasificó mediante el accesorio de materiales escarificados Ripper D7, D8 y D9. El Ripper D7 se encuentra controlado por la condición de la discontinuidad entre pobre a muy pobre (GSI 15 – 20). Mientras que los D8 y D9 se aplican a macizos rocosos altamente fracturados en bloques y condiciones de la discontinuidad regular (GSI 35 – 55). El incremento de volumen de bloques y resistencia de roca intacta permite realizar la excavación por martillo hidráulico y voladura (GSI 45 – 60),
en profundidades mayores a los 40 m mejora las condiciones de la discontinuidad reduciendo la impermeabilidad, de manera que se muestra la aplicación del método para voladura en rangos de GSI entre 60 y 65.
La blocosidad, geometría, condiciones de las discontinuidades del macizo y resistencia de la matriz controlan la excavación y elección del accesorio. Véase figura 6.
La evaluación de la excavabilidad mostró que el incremento de las condiciones de discontinuidades y blocosidad permiten la aplicación del martillo hidráulico o voladura en los macizos rocosos. La resistencia de la matriz de roca intacta y rellenos competentes entre discontinuidades podría sugerir límites en la aplicación del método, así como condiciones estructurales o hidrogeológicas a profundidad, que podrían modificar la calificación del método.
El GSI cuantitativo aplicado a núcleos de perforación se asocia con las condiciones de discontinuidad y volumen de bloque para evaluar la excavabilidad del macizo rocoso aplicando la restricción de la resistencia a carga puntual de roca intacta, lo cual permite limitar cuatro métodos de excavación. La definición del método, excavabilidad en núcleos e índice GSI contribuirán en el diseño de taludes en roca y planificación de excavaciones seguras y eficientes.
El estudio exploró la aplicación del GSI cuantitativo en lugar del cualitativo asociado con núcleos de perforación para evaluación de excavabilidad del macizo rocoso, sin embargo, la extrapolación de la información unidimensional provista por el testigo hacia un macizo rocoso en tres dimensiones con litología y estructura variable podría generar incertidumbre en la aplicación del GSI. Al considerar la escala del diseño se permitirá la interacción entre blocosidad
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y matriz de roca, de manera que se modificará el índice GSI en los macizos rocosos en análisis.
El estudio demostró la aplicación del GSI cuantitativo y evaluación de excavabilidad en testigos de perforación. Futuros estudios podrían explorar la factibilidad económica de los resultados y la aplicación en otras condiciones geológicas.
La metodología del GSI cuantitativo sobre el método cualitativo en macizos rocosos, como insumo, para el diseño de obras que componen un proyecto se establece para aplicación en la industria minera y civil. Los resultados evidenciaron que el control de la blocosidad y condiciones de la discontinuidad, a través de una calificación numérica, permite asegurar el índice GSI, ya que disminuye subjetividades, además, la resistencia de la matriz de roca admite límites para determinar el método de excavación en macizos rocosos. La importancia de evaluar la excavabilidad del macizo permitirá disminuir costos de operación y logísticos mediante la caracterización de materiales escarificados en el rendimiento de la extracción de mineral o material de construcción, de manera tal que se determine así la viabilidad técnica y económica de un proyecto.
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Juan Manuel Mayoral Villa Investigador Instituto de Ingeniería, UNAM
Simón Tepalcapa San Miguel Instituto de Ingeniería, UNAM
Con el fin de estudiar la interacción sísmica de un sistema suelo-túnel-edificio en suelos rígidos, se seleccionó una estación de metro actualmente en construcción, la cual está ubicada cerca de un edificio de mampostería de cinco pisos, como sitio de prueba para llevar a cabo una instrumentación sísmica. El sitio de estudio se encuentra en la Ciudad de México, en la llamada zona de lomas, donde se pueden encontrar limos arenosos y arenas limosas muy cementadas. Se implementó un arreglo de cinco acelerómetros, para evaluar la respuesta sísmica del campo libre, el campo cercano y el edificio. Este artículo presenta los resultados de la instrumentación después de registrar cinco eventos sísmicos de baja a alta magnitud (i. e., de 4.8 a 7.7 Mw) tanto de eventos interplaca como intraplaca. Los resultados claramente indican que, incluso en eventos de baja a mediana magnitud, la presencia del túnel conduce a la amplificación de la aceleración máxima del suelo (PGA), tanto en las componentes horizontales como en la vertical, la incoherencia del movimiento del suelo y la amplificación de las aceleraciones espectrales (Sa) a altas frecuencias. Aunque la amplificación de Sa es más importante para eventos interplaca e intraplaca con baja a mediana magnitud, la modificación del contenido de frecuencia ocurre independientemente de la magnitud del sismo. Estos importantes hallazgos deben tenerse en cuenta al diseñar estructuras de baja a mediana altura que se encuentren por encima o cerca de infraestructura subterránea, como túneles en áreas urbanas densamente pobladas.
Palabras clave: túnel, interacción suelo-estructura, respuesta sísmica, suelos rígidos, áreas urbanas.
Históricamente, las grandes áreas urbanas han requerido la construcción de complejos sistemas e instalaciones subterráneas para cubrir sus necesidades económicas y sociales. El efecto de las estructuras subterráneas en la respuesta sísmica de las estructuras superficiales se ha estudiado parcialmente en el pasado (p. ej., Al-Farhan et al., 2022; Stamos y Beskos, 1996 y Yiouta-Mitra et al., 2007). Además, algunos investigadores han estudiado marginalmente el efecto que las estructuras subterráneas, como una cavidad, un túnel o una inclusión rígida, pueden tener en la variabilidad del movimiento del suelo (p. ej., Chen et al., 2019 y Lee y Karl, 1992). La mayoría de estos estudios han sido teóricos. Algunos investigadores han realizado estudios experimentales para investigar la inte-
racción estática (p .ej., Xiang et al., 2008 y Yoo y Abbas, 2021) y sísmica (p. ej., Baziar et al., 2014 y Wang et al., 2017, 2018) entre las estructuras subterráneas y superficiales. Pitilakis et al., (2014) presentaron un estudio para establecer la compleja interacción entre estructuras superficiales y túneles, encontraron que los parámetros clave que afectan significativamente la interacción túnel-suelo-edificio son: 1) la flexibilidad relativa suelo/túnel, 2) las dimensiones y la profundidad del túnel, 3) las propiedades del suelo y 4) las no linealidades tanto del suelo como de la estructura durante el evento sísmico. La tabla 1 resume algunos de los estudios más relevantes disponibles en la literatura técnica sobre la interacción sísmica entre las estructuras superficiales y subterráneas.
Tabla 1. Estudios numéricos y experimentales sobre la interacción sísmica entre estructuras superficiales y subterráneas.
Autores
Mayoral y Mosqueda (2021)
Wang et al., (2018)
Wang et al., (2017)
Moghadam y Baziar (2016)
Alielahi et al., (2015)
Baziar et al., (2014)
Besharat et al., (2012)
Investigación
Estudio numérico para analizar la interacción sísmica entre túneles y edificios en arcillas blandas
Pruebas de modelos de mesa vibradora para estudiar la respuesta sísmica del sistema de interacción túnel-suelo-estructura superficial
Estudio numérico sobre la respuesta sísmica del sistema estación de metro subterránea-suelo circundante-edificio adyacente.
Pruebas de mesa vibratoria y estudios numéricos para investigar el patrón de amplificación sísmica del movimiento del suelo inducido por un túnel.
Análisis numéricos para evaluar la amplificación sísmica del suelo inducida por túneles.
Ensayos dinámicos de centrífuga y estudios numéricos que buscan establecer el efecto de los túneles en la aceleración de la superficie del suelo.
Estudio numérico del efecto de las estructuras subterráneas en los movimientos del suelo en campo libre durante terremotos
Principales conclusiones
La presencia de un túnel en arcilla blanda aumenta las aceleraciones y desplazamientos máximos calculados en la azotea del edificio y en el suelo circundante. Este efecto es evidente cuando el túnel está debajo del edificio, y se reduce gradualmente cuando el túnel se aleja del edificio.
La existencia de un túnel puede amplificar el movimiento del suelo en la superficie.
El impacto de las estructuras subterráneas en la respuesta sísmica del suelo circundante depende de su dimensión y afecta la respuesta sísmica de los edificios adyacentes.
El túnel conduce a un aumento en el movimiento del suelo en períodos bajos. El túnel afecta la respuesta sísmica de edificios de baja altura ubicados sobre el túnel.
La presencia del túnel conduce a una amplificación del movimiento en la superficie del suelo; sin embargo, este efecto disminuye gradualmente y se vuelve insignificante para grandes profundidades de cobertura del túnel.
La presencia de la estructura subterránea reduce la frecuencia natural del sistema y da como resultado una amplificación en largos períodos y una atenuación en períodos cortos.
El túnel aumenta la aceleración máxima del suelo y, a su vez, los esfuerzos sísmicamente inducidos a su alrededor
Figura 1. Vista en planta del sitio instrumentado.
Sin embargo, a pesar de estas investigaciones, aún hay una falta de entendimiento del efecto de un túnel en la infraestructura superficial que se encuentra en áreas urbanas densamente pobladas y su interacción con otras estructuras circundantes, principalmente debido a la falta de sitios instrumentados. Además, el hecho de entender la compleja interacción entre túneles, lumbreras, estructuras subterráneas y sus alrededores en entornos urbanos requiere una calibración adecuada de los modelos numéricos, mediante la comparación de las respuestas estimadas con mediciones. Este artículo describe la instrumentación sísmica de un sitio de prueba localizado cerca del túnel principal de una estación de metro, actualmente en construcción en la Ciudad de México, y un edificio de mampostería de cinco pisos, para obtener información sobre la interacción sísmica de sistemas interdependientes. La instrumentación se compone de una disposición de cinco acelerómetros desplegados en el sitio de prueba para caracterizar la respuesta sísmica del campo libre, el campo cercano y el edificio. Es importante mencionar que el término «campo cercano» se refiere aquí al concepto usualmente empleado en ingeniería geotécnica-sísmica en análisis de interacción suelo-estructura, y que corresponde a la región de suelo fuertemente afectado por la presencia de la estructura, su cimentación y estructuras subterráneas y no a la connotación utilizada en sismología e ingeniería
sismológica, que alude a los efectos debidos a la proximidad con la fuente sísmica y a la ubicación respecto a la dirección de propagación de la ruptura.
CASO ESTUDIO
El caso estudio corresponde a un túnel construido a 2.5 m de distancia de un edificio de mampostería de cinco pisos,
Figura 2. Perfil estratigráfico del sitio instrumentado.
con una cobertura de 10.5 m (figura 1). La figura 2 presenta el perfil de suelo observado en los tres sondeos de penetración estándar llevados a cabo en el sitio de estudio (i. e. SPT-1, SPT-2 y SPT-3), así como la estratigráfica obtenida a partir de la misma. La distribución de la velocidad de onda de cortante, Vs, con la profundidad se determinó mediante la técnica de sonda suspendida. Por otra parte, las propiedades del suelo se obtuvieron mediante pruebas índice y mecánicas, i. e. triaxiales, llevadas a cabo en muestras de suelo recuperadas en el sitio de estudio.
Figura 3. Representación esquemática del caso estudio.
Figura 4. Sección transversal del túnel.
Tabla 2. Características del revestimiento primario y secundario.
Revestimiento Espesor (m)
Primario 0.2
Secundario 0.4
Resistencia a la compresión a los 28 días del concreto (MPa)
25
Resistencia a la fluencia del acero (MPa)
Reforzado con fibras
30 420
277 Septiembre - Noviembre 2025
La figura 3 muestra la representación esquemática del caso estudio. El sitio del proyecto está ubicado en la región noroeste de la Ciudad de México. El túnel atraviesa la llamada zona de lomas. Desde un punto de vista geológico, esta zona se ubica dentro de la formación Tarango, en la cual se encuentran principalmente arenas limosas y limos arenosos cementados. En general, estos suelos presentan una gran resistencia al esfuerzo cortante y una baja compresibilidad. La geometría del túnel es una sección transversal de herradura estándar (figura 4), con un ancho externo de 17.0 m. La tabla 2 presenta la geometría y las propiedades de los revestimientos primario y secundario.
La construcción del túnel se realiza mediante el siguiente proceso constructivo: La vía 1 del túnel gemelo se construye siguiendo cuatro pasos, como se muestra en la figura 5. Paso 1: Excavación de la media sección superior hasta una longitud de 1.0 m, estabilizando las paredes del túnel con concreto lanzado reforzado con fibras metálicas (i. e. revestimiento primario), sin excavar un volumen central de suelo (i. e. el banco central) para reducir el riesgo de falla del frente del túnel. Paso 2: Una vez que se alcanza una longitud de excavación de 20.0 m, siguiendo el proceso descrito en el paso 1, se construye una rampa de 10 m de largo y se excava el banco central. Paso 3: Se excava la sección completa de los muros del túnel alternativamente en avances de 2.0 m, estabilizándolos nuevamente con concreto lanzado reforzado con fibras metálicas. Paso 4: Se coloca el revestimiento secundario, compuesto por concreto
reforzado, junto con la losa de cimentación y el muro central, cerrando el tramo completo de la vía 1 del perímetro del túnel gemelo. Los pasos 1 a 4 se repiten secuencialmente, mientras continúa la excavación de la vía 1. La construcción de la vía 2 se inicia cuando que se haya llevado a cabo la construcción de la vía 1.
6. Procedimiento constructivo de la vía 2.
sismogénica
La vía 2 del túnel gemelo se construye siguiendo los cuatro pasos que se presentan en la figura 6. Paso 5: Excavación de la media sección superior hasta una longitud de 1.0 m, demolición del revestimiento primario en la media sección superior colocado en el paso 1 y que se encuentra dentro de la sección de la vía 2, estabilización de los muros del túnel con concreto lanzado reforzado con fibras metálicas (i. e. revestimiento primario), se deja sin excavar un volumen central de suelo (i. e. banco central) para reducir el riesgo de falla del frente del túnel. Paso 6: Una vez alcanzada una longitud de excavación de 20.0 m, siguiendo el proceso descrito en el paso 5, se construye una rampa de 10 m de largo, se excava el banco central y el revestimiento primario (colocado en el paso 3 y que está dentro de la sección de la vía 2) es demolido. Paso 7: Se excava la sección completa de los muros del túnel alternativamente en avances de 2.0 m, estabilizándolos nuevamente con concreto lanzado reforzado con fibras metálicas. Paso 8: Se coloca el revestimiento secundario, compuesto por concreto armado, junto con la losa de cimentación, cerrando el tramo completo de la vía 2 del perímetro del túnel gemelo. Los pasos 5 a 8 se repiten secuencialmente, mientras continúa la excavación de la vía 2.
INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA
Como se muestra en las figuras 1 y 3, se desplegó un arreglo de cinco acelerómetros triaxiales en el sitio: en el campo libre (punto de control A), campo cercano (punto de control B), cimentación del edificio (punto de control C), centro de la azotea del edificio (punto de control D) y en el borde de la azotea del edificio (punto de
control E). Los acelerómetros en el edificio están orientados de acuerdo con los ejes transversales y longitudinales del edificio. Por otra parte, los acelerómetros instalados en el campo libre (punto de control A) y campo cercano (punto de control B) están orientados de manera convencional (i. e., N00W y N90W). Los acelerómetros utilizados en la instrumentación son ETNA 2, los cuales son desarrollados por la empresa Kinemetrics.
La Ciudad de México está expuesta al peligro sísmico de los terremotos interplaca, que ocurren a lo largo de la zona de subducción mexicana (i. e., eventos de subducción), y terremotos intraplaca que se generan en la placa de Cocos subducida (i. e., eventos normales) (Singh et al. , 2018). La ciudad también está sujeta a sismos locales y corticales regionales en el Cinturón Volcánico Transversal, los cuales son relativamente poco frecuentes (Singh et al., 2015). Los terremotos más grandes a lo largo de la costa del Pacífico son causados por la subducción de las placas oceánicas de Cocos y Rivera debajo de la placa norteamericana a profundidades menores a 40 km. Eventos sísmicos de gran magnitud también ocurren en el continente con profundidades que oscilan entre 40 y 460 km (Zúñiga y Suárez, 2017). En este caso, los terremotos presentan un mecanismo de falla normal que refleja la ruptura de la litosfera oceánica subducida (Singh et al., 1988). Este artículo presenta los resultados obtenidos de la instrumentación sísmica implementada durante los cinco eventos sísmicos que se presentan en la tabla 3, entre los que se incluyen eventos intraplaca e interplaca. Los eventos intraplaca en México tienen más energía a altas frecuencias que los eventos interplaca. Además, los sismos intraplaca generalmente ocurren a una distancia más cercana a la Ciudad de México que los sismos interplaca.
(b) (c)
(d) (e)
Figura 7. Espectros de respuesta de las componentes horizontales orientadas N90W, N00W, para (a) Isla, Veracruz, (b) Pijijiapan, Chiapas, (c) Acapulco, Guerrero, (d) Coalcomán, Michoacán y (e) Coalcomán, Michoacán (réplica).
La figura 7 presenta la comparación de los espectros de respuesta obtenidos para las estaciones en campo libre (sin el efecto del túnel, punto de control A) y en campo cercano (con el efecto del túnel, punto de control B). Los espectros de respuesta del evento intraplaca (i. e., sismo Isla, Veracruz) muestran que la presencia del túnel modifica el contenido de
frecuencia, lo que conduce a la migración del período predominante al rango de períodos cortos (i. e., 0.06-0.1 s). Por lo tanto, una clara modificación de los movimientos en campo libre es inducida por la presencia del túnel. Esto puede afectar potencialmente el desempeño sísmico de estructuras rígidas de baja a mediana altura adyacentes al túnel. Por el contrario, para los eventos interplaca, se observó una amplificación en el campo cercano (punto B) hasta del 60% con respecto a la del campo libre para los eventos sísmicos de baja a mediana magnitud (i. e., que van de 4.8 a 5.1 Mw). Es importante destacar que para los eventos interplaca de gran magnitud (i. e., 6.9 a 7.7 Mw), los cambios en el contenido de frecuencia y las (a)
Figura 8. Espectros de respuesta registrados en la estación CUP5, para (a) Isla, Veracruz, (b) Pijijiapan, Chiapas, (c) Acapulco, Guerrero, (d) Coalcomán, Michoacán y (e) Coalcomán, Michoacán (réplica).
aceleraciones espectrales son menores. Esto se debe al hecho de que la energía de la excitación se concentra en períodos de aproximadamente 2 s, que está lejos del período elástico fundamental del suelo (i. e., 0.36 s), como se muestra en la figura 8, que presenta los espectros de respuesta medidos para cada evento sísmico en la estación sismológica CUP5, la cual está localizada en un afloramiento rocoso en la Universidad Nacional Autónoma de México, UNAM. El período elástico fundamental del suelo se obtuvo con la ecuación 1, utilizando la velocidad de onda de cortante presentada en la figura 2 y se corroboró con un análisis de mediciones de ruido ambiental al seguir el enfoque de la relación espectral horizontal a vertical HSVR (Nakamura, 1989). Con respecto a las aceleraciones máximas del suelo (PGA), es importante subrayar que también hay una clara amplificación debido a la presencia del túnel, independientemente de la zona sismogénica, como se muestra en la figura 9, la cual resume la PGA registrada en campo cercano y en campo libre para la componente transversal. Así, el factor de amplificación debido al túnel, FAt, definido como la relación entre la PGA en campo cercano y en campo libre, PGAcc/PGAcl, oscila entre 1.01 y 1.69. De hecho, la presencia del túnel conduce a un aumento en la aceleración máxima registrada en el campo cercano de un 3% para el evento intraplaca (i. e., el terremoto de Isla, Veracruz) y hasta un 69% para el evento interplaca de Acapulco, Guerrero.
Figura 9. PGA en el campo cercano y en el campo libre para la dirección transversal. V s T= 4H
( ecuación 1)
Donde V s es la velocidad de onda de cortante promedio ponderada y H es el espesor del suelo.
Interacción sísmica túnel-sueloedificio
La figura 10 muestra los espectros en campo libre (punto de control A), campo cercano (punto de control B) y en la cimentación del edificio (punto de control C) durante los sismos com-
pilados en la tabla 3. Debido a que la orientación de los acelerómetros ubicados en el edificio (i. e., los puntos de control C, D y E) no coincide con la de los colocados fuera del edificio (i. e., los puntos de control A y B), fue necesario proyectar estos registros para asegurar que tuvieran la misma orientación y poder analizar la interacción sísmica del sistema túnel-suelo-edificio. Como se muestra en la figura 10a, para el evento intraplaca (i. e., sismo de Isla, Veracruz), la presencia del túnel amplifica la respuesta en la cimentación del edificio (punto de control C) hasta en un 85%. Es clara la modificación del contenido de frecuencias asociada al túnel en el rango de periodos de 0.06 y 0.2 s, posiblemente atribuible a la mayor rigidez relativa del túnel gemelo, fuertemente armado, con respecto al suelo circundante y que podría afectar el desempeño sísmico de estructuras con períodos cercanos a ese rango de períodos, en particular durante sismos de intraplaca. Se espera que las mediciones recuperadas en sismos futuros nos permitan establecer claramente esta dependencia. Por otro lado, para eventos de subducción de baja a mediana magnitud (es decir, terremotos de Pijijiapan y Acapulco, figuras 10b y 10c) el efecto de amplificación a bajas frecuencias en el campo cercano es más significativo; sin embargo, el impacto en la modificación del contenido de frecuencias es menor. La amplificación de la aceleración espectral y la modificación del contenido de frecuencias fueron menos significativas para los eventos de subducción de mediana a gran magnitud (i. e., Mw 7.7 y 6.8, figuras 10d y 10e), reportados aquí. Esto se debe a que la concentración de energía, observada en estos eventos, se presenta en períodos de alrededor de 2 s, valor que está lejos del período elástico fundamental del suelo (es decir, 0.36 s) y a una mayor distancia epicentral de estos eventos sísmicos con respecto al sismo de Acapulco. De manera similar, las figuras 11 a 15 presentan las funciones de transferencia normalizadas de: (1) campo cercano (i. e., superficie sobre
(a) (b) (c) (d) (e)
Figura 10. Espectros de respuesta de las componentes longitudinal y transversal, para (a) Isla, Veracruz, (b) Pijijiapan, Chiapas, (c) Acapulco, Guerrero, (d) Coalcomán, Michoacán y (e) Coalcomán, Michoacán (réplica).
Figura 11. Funciones de transferencia de las componentes (a) longitudinal y (b) transversal para el sismo de Isla, Veracruz. (a) (b)
el eje del túnel) y campo libre, (2) cimentación del edificios y campo libre, (3) centro de la azotea y cimentación, y (4) borde de la azotea y cimentación. Como se puede observar, la presencia del túnel conduce a una amplificación potencial de los movimientos sísmicos en el campo cercano, la cimentación y en la azotea del edificio para el rango de frecuencia
de interés (es decir, 2 a 2.77 Hz). Evidentemente, todas estas funciones de transferencia también se ven afectadas por los efectos típicos de interacción suelo-edificio; sin embargo, se espera que estos sean menores debido a que los suelos en donde se desplanta el edificio son arenas limosas y limos arenosos muy densos y cementados. En una investigación adicional, se instrumentará un edificio cercano fuera de la zona de influencia del túnel para abordar este tema clave.
Figura 12. Funciones de transferencia de las componentes (a) longitudinal y (b) transversal para el sismo de Pijijiapan, Chiapas.
Figura 13. Funciones de transferencia de las componentes (a) longitudinal y (c) transversal para el sismo de Acapulco, Guerrero.
Figura 14. Funciones de transferencia de las componentes (a) longitudinal y (c) transversal para el sismo de Coalcomán, Michoacán.
Figura 15. Funciones de transferencia de las componentes (a) longitudinal y (c) transversal para el sismo de Coalcomán, Michoacán (réplica).
Este artículo presenta los resultados obtenidos de la instrumentación sísmica de un sistema túnel-suelo-edificio en la Ciudad de México durante cinco sismos que incluyen eventos intraplaca e interplaca. Se desplegó un arreglo de cinco acelerómetros en el sitio de estudio para establecer la respuesta sísmica en campo libre, campo cercano y en el edificio. Se concluyó con que, incluso en eventos de magnitud baja a media, la presencia del túnel conduce a la amplificación de la aceleración máxima del suelo, PGA. La amplificación de la PGA alcanzó hasta 69% para eventos interplaca de magnitud baja a media. Aunque la amplificación de la seudo aceleración, Sa, es más significativa para eventos intraplaca e interplaca de magnitud baja a media, la modificación del contenido de frecuencia ocurre independientemente de la magnitud del sismo. Para eventos intraplaca, la presencia del túnel modifica el contenido de frecuencia, lo que conduce a la migración del período predominante al rango de períodos cortos (i. e., 0.06-0.1 s), esto puede afectar potencialmente el desempeño sísmico de estructuras adyacentes al túnel con periodos cercanos a ese rango de periodos. Para sismos interplaca de magnitud baja a media (i. e., que van de 4.8 a 5.1 Mw), el túnel conduce a una amplificación en las aceleraciones espectrales en el campo cercano de hasta el 60%. Es importante destacar que para los eventos interplaca de gran magnitud (i. e., 6.9 a 7.7 Mw), los cambios en el contenido de frecuencia y las aceleraciones espectrales son menores. Esto se debe al hecho de que la energía de la excitación se concentra en períodos
de aproximadamente 2 s, los cuales están lejos del período elástico fundamental del suelo (i. e., 0.36 s). Del mismo modo, la interacción sísmica túnel-suelo-edificio también fue importante para todos los eventos registrados, teniendo una clara amplificación del movimiento de campo libre en el campo cercano, la cimentación y la estructura para el rango de frecuencia de interés (es decir, de 2 Hz a 2.7 Hz).
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Víctor Estrada Huerta
Estefania Nuño Pérez
Carlos Olivar Rueda
Fabián Benítez Espinoza
Fernando Rafael Fuentes Rodríguez
Juan Alberto Sánchez Torres
Luisa María Santos Padua
Yolanda Alberto Hernández
Arturo Pimentel Cañedo
José Manuel Piedras Salgado
César Darío Mendoza Solórzano
Luis Eduardo Hernández Vázquez
Alejandro Ordoñez Gallegos
Andrea Berenice Medina Ramírez
Edgar Guadalupe Silva Torres
José María Posada Jiménez
Fernando López Ortiz
Jordan Michelle Mora Franco
Marco Antonio Salas Ramírez
Juan Carlos Martínez Canseco
Oscar Javier Mesa González
María Fernanda García Zuno
Hadid Josué Valladares Torres
Luis Enrique De Los Santos Avelino
Luis Ángel Mendoza Mendoza
Jorge Rojas Rodríguez
Miguel Vergara Lázaro
Tomás Romero Olán
A principios del mes de junio del presente año, el Subcomité Revisor de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones (NTC-Cimentaciones) dictó un curso de actualización sobre estas normas a solicitud del Centro de Actualización Profesional e Innovación Tecnológica (CAPIT) del Colegio de Ingenieros Civiles de México, con el propósito de destacar los principales cambios de la versión 2023 y orientar su aplicabilidad práctica.
El curso se realizó a través de plataformas de comunicación remota, en seis sesiones, e incluyó actualización profesional para directores responsables de obra (DRO) y corresponsables en seguridad estructural (CSE).
Se contó con la participación de 25 asistentes: 19 ingenieros civiles, 1 arquitecto, 4 DRO y 1 CSE. Los comentarios y sugerencias emitidos por los asistentes, sobre el curso, se tomarán en consideración para los futuros eventos.
Los temas fueron expuestos como se indica en la siguiente tabla:
Tema
1. Consideraciones generales
1.1 Alcance
1.2 Unidades
2. Investigación del subsuelo
2.1 Objetivo
2.2 Revisión de antecedentes
2.7 Condiciones piezométricas y hundimiento regional
2.3 Reconocimiento del sitio
2.4 Investigación de las colindancias
2.5 Exploraciones
2.8 Modelo geotécnico
2.6 Determinación de las propiedades del suelo en el laboratorio
3. Verificación de la seguridad de las cimentaciones
3.1 Acciones
3.4 Cimentaciones someras
3.5 Cimentaciones compensadas
3.6 Cimentaciones profundas
3.7 Cimentaciones especiales
3.8 Cimentaciones abandonadas
Aspectos sísmicos en el diseño de cimentaciones
4. Aspectos geotécnicos en el diseño estructural de la cimentación
5. Verificación de la seguridad de las excavaciones
6. Verificación de la seguridad de los muros de contención
7. Procedimiento constructivo
8. Monitoreo del comportamiento de excavaciones y cimentaciones
9. Mejoramiento de suelos y rocas
10. Renivelaciones y recimentaciones
11. Informe geotécnico y memoria de diseño
Expositor
Gabriel Auvinet Guichard
Gabriel Auvinet Guichard
Moisés Juárez Camarena
José Luis Rangel Núñez
Enrique Ibarra Razo
Gabriel Auvinet Guichard
Moisés Juárez Camarena
Manuel J. Mendoza López
Gabriel Auvinet Guichard
H. Raúl Aguilar Becerril
Enrique Ibarra Razo
Francisco García Jarque
Juan Jacobo Schmitter
Alberto Cuevas Rivas
Walter I. Paniagua Zavala
Manuel J. Mendoza López
Walter I. Paniagua Zavala
Gabriel Auvinet Guichard
José Luis Rangel Núñez
20 - 23
Octubre DFI 50th Anniversary Conference on Deep Foundations Nashville, Tennessee, USA https://d -events.org/d 50/
Marzo 2° Simposio Internacional Sobre Depósitos de Jales
11 - 13
Octubre 9° Coloquio de jóvenes geotecnistas y 2° encuentro de capítulos estudiantiles ITESO, Guadalajara, Jalisco
30 y 31
Noviembre
5
Curso de Licuación de Suelos en México: Cómo Fortalecer Nuestras Estructuras
(ante un riesgo invisible)
Ciudad de México
https://www.smig.org.mx/archivos/ eventos-smig-2025/curso-licuacion-desuelos-en-mexico.pdf
Noviembre 7° Simposio de Cimentaciones
6 y 7
Profundas y Mejoramiento de Suelo
Ciudad de México
https://www.smig.org.mx/archivos/ eventos-smig-2025/boletin-7-simposio -internacional-de-cimentaciones-profundas -y-mejoramiento-de-suelos.pdf
Junio 8th International Young Geotechnical Engineers Conference Graz, Austria
11
https://www.issmge.org/events/8iygec
14 - 19
Junio 21st International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering Viena, Austria
https://www.icsmge2026.org/en/
CONEXPO-CON/AGG
La industria de la construcción se enfrenta a una escasez de mano de obra y las empresas están reconociendo cada vez más la necesidad de atraer trabajadores jóvenes y calificados para llenar el vacío.
La próxima generación, Z, vive y respira las redes sociales. Es donde se conectan, aprenden y comparten. Al aprovechar las redes sociales de manera efectiva, las empresas de construcción no solo pueden promover sus proyectos, sino también crear una marca que resuene con posibles nuevos empleados, y construir una cartera de trabajadores jóvenes y calificados.
Así es como las empresas de construcción pueden aprovechar el poder de las redes sociales para atraer a la fuerza laboral de próxima generación.
El cambio a la comunicación digital
La fuerza laboral más joven ya está comprometida en línea. Las plataformas de redes sociales como Instagram, TikTok, Linkedln y YouTube no son solo entretenimiento, son herramientas para descubrir oportunidades y establecer contactos. Las empresas de construcción que utilizan estas plataformas para mostrar su cultura, valores y proyectos tienen muchas más posibilidades de atraer a las generaciones conocedoras de la tecnología.
Es más probable que la generación Z descubra nuevas oportunidades de trabajo a través de las redes sociales que mediante las bolsas de trabajo tradicionales o las ferias de contratación, con el 84 por ciento de los solicitantes de empleo utilizando las redes sociales para encontrar trabajo.
Las empresas de construcción necesitan hacer lo mismo para seguir siendo competitivas.
La próxima generación quiere trabajar para empresas que compartan sus valores y tengan una cultura fuerte y positiva. Las redes sociales son la plataforma perfecta para mostrar una empresa.
1. Mostrar la cultura de la empresa
La generación venidera quiere trabajar para empresas que compartan sus valores y tengan una cultura fuerte y positiva. Las redes sociales son la plataforma perfecta para mostrar una empresa.
Ejemplo: BuildWitt
BuildWitt, una empresa de marketing de construcción y equipos pesados, utiliza su cuenta de Instagram para destacar la cultura de sus empresas clientes. A través de entrevistas con los empleados, videos de proyectos entre bastidores y fotos de actividades de formación de equipos, muestran cómo es realmente trabajar en la industria de la construcción. Este tipo de contenido atrae a los trabajadores jóvenes que buscan un lugar de trabajo donde puedan prosperar.
Para llevar: Comparta historias reales sobre los empleados y cómo contribuyen a los proyectos. Cree contenidos que reflejen los valores de la empresa, como el trabajo en equipo, la innovación y las oportunidades de crecimiento.
2. Uso del marketing de influencers
Los trabajadores jóvenes confían más en las personas que en las marcas, por lo que usar influencers o empleados actuales como defensores, es una excelente manera de generar confianza. Los influencers que han establecido credibilidad dentro de su industria o nicho pueden proporcionar ideas auténticas que resuenan con el público más joven.
Ejemplo: Dig-It Digital GPS
Eric «EJ» Herron de Dig-It Digital GPS es un experto en movimiento de tierras que utiliza su plataforma de redes sociales para inspirar a otros en la industria de la construcción. Sus publicaciones combinan el uso de tecnología de vanguardia con experiencias de construcción cotidianas e identificables,
haciendo que la industria parezca accesible y emocionante para los espectadores más jóvenes. El lema de Herron, «Creo en la tecnología y en cómo está cambiando la industria del movimiento de tierras», destaca el papel de la innovación en el campo, un atractivo clave para los trabajadores de la generación Z con conocimientos técnicos.
Para llevar: Asóciese con los líderes de la industria o anime a los empleados a compartir sus experiencias en las redes sociales. Esto dará a los posibles empleados una mirada de primera mano acerca de cómo es trabajar en una empresa desde el punto en el que confían.
3. Aprovechar el contenido de video
El contenido de video es el rey en plataformas como Instagram, YouTube y TikTok, especialmente cuando se dirige a audiencias más jóvenes. Los videos cortos y atractivos que muestran las experiencias del día a día, el progreso del proyecto o el equipo en acción pueden captar la atención de los trabajadores potenciales.
Ejemplo: El canal de YouTube de Skanska Skanska, una importante empresa de construcción, utiliza YouTube para publicar descripciones generales de proyectos, destacados de los empleados y videos de capacitación en seguridad. Su contenido es informativo y atractivo, ofrece una visión de la naturaleza dinámica de sus proyectos y de las personas que los hacen posibles.
Para llevar: Invierta en contenido de video que destaque los proyectos, las funciones y contribuciones diarias de los empleados. Mostrar diferentes trayectorias profesionales a través de videos cortos y auténticos puede ayudar a desmitificar la industria para aquellos que no están familiarizados con el trabajo de construcción.
4. Destacar la tecnología y la innovación
La construcción ya no se trata solo de casas y martillos. Los proyectos de hoy en día están impulsados por la tecnología, con innovaciones como encuestas con drones, modelado 3D y maquinaria autónoma. La generación Z se siente atraída por las industrias que utilizan tecnología de vanguardia. Mostrar los aspectos de alta tecnología de un negocio puede ayudar a atraer a trabajadores jóvenes que estén ansiosos por usar sus habilidades en un lugar de trabajo moderno.
Consejo profesional: No solo publique y se olvide. Involúcrese activamente con los seguidores, responda sus comentarios, haga preguntas y cree encuestas para iniciar conversaciones. Esta interacción construye relaciones y confianza, que son clave para atraer jóvenes talentos.
Ejemplo: Turner Construction
Turner Construction utiliza su cuenta de Instagram para destacar la tecnología que utiliza en el lugar de trabajo, como herramientas de diseño virtual y vehículos autónomos. Al mostrar cómo la tecnología se integra en el trabajo diario se atraen a audiencias más jóvenes expertas en tecnología. Para llevar: Resalte las herramientas y tecnologías modernas que la empresa utiliza para mantenerse a la vanguardia de la industria. Esto ayudará a atraer a trabajadores jóvenes que estén interesados en utilizar la tecnología en sus carreras.
5. Participar en las conversaciones
Atraer a la próxima generación de trabajadores a las empresas de la industria de la construcción requiere que las compañías se encuentren con ellos donde están, en las redes sociales. Con unos pocos clics del ratón, las empresas pueden atraer a los trabajadores jóvenes que buscan algo más que un cheque de pago. Comience por dar pequeños pasos, como crear contenido atractivo, compartir historias de empleados y construir una comunidad en línea. Con la estrategia correcta, una empresa puede construir una cartera de jóvenes trabajadores talentosos listos para ayudar a dar forma al futuro de la industria de la construcción.
Las redes sociales son una calle de doble sentido. No se trata solo de publicar contenido, se trata de interactuar con la audiencia. Responder a los comentarios, contestar preguntas y participar en discusiones de la industria ayudará a construir una comunidad y mostrar a posibles contrataciones que una empresa es accesible y comprometida.
Este artículo fue publicado originalmente en conexpoconagg.com. Traducción XANTUS.
Héctor Moreno Alfaro Consultor independiente
Las fallas y deficiencias en obras recientes en el país, asociadas a trabajos geotécnicos, que han puesto en riesgo el éxito de las obras en su totalidad, han dejado en entredicho la confianza en la buena práctica de la ingeniería geotécnica, obligando a replantear la formación de los ingenieros geotécnicos, las buenas prácticas de la disciplina, la ejecución de los trabajos geotécnicos y el monitoreo de las obras.
1. INTRODUCCIÓN
El reporte de deficiencias en la ejecución de estudios geotécnicos y algunas soluciones a este problema ha sido documentado en diversos foros auspiciados por la Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica (SMIG), en los mismos eventos se han generado documentos donde se menciona la necesidad de incrementar la calidad de los trabajos geotécnicos; no obstante, la frecuencia, intensidad y consecuencias de estas deficiencias se han visto incrementadas de manera alarmante, lo que obliga a replantear los procesos formativos de los diferentes niveles de especialistas de la disciplina, los proceso de ejecución de los estudios geotécnicos, de manera que se rescaten algunas buenas prácticas, hoy abandonadas, y se adopten nuevas que permitan el mejor aprovechamiento de los recursos informáticos y los avances de la especialidad hoy disponibles, en beneficio de la calidad y confiabilidad de las obras, así como que se abarquen de manera conjunta las etapas de participación geotécnica hasta la operación. Esta propuesta pretende abonar en la formación de los especialistas, en la metodología y alcance de los estudios geotécnicos, así como extender la participación y responsabilidad del ingeniero geotécnico desde las etapas iniciales del proyecto, la ingeniería, durante la construcción y hasta la operación de las instalaciones ya construidas, además de exponer la relevancia del monitoreo de la obra en todo momento y hasta la operación.
No se pretende ser exhaustivo en los temas de análisis geotécnico que deben ser considerados, solamente se presentan los mecanismos de mal comportamiento más recurrentes y trascendentes, que conducen a un mal comportamiento de las estructuras.
Un insumo fundamental en la producción de los estudios geotécnicos es el ingeniero geotécnico, que debe estar for-
mado, como todos sus colegas de otras disciplinas, dentro de los más altos estándares de ética y profesionalismo.
Particularmente, el ingeniero geotécnico tiene que enfrentar, además de las variables propias de cada proyecto, las propiedades mecánicas del suelo a partir de un conocimiento limitado por la densidad de la exploración por lo que debe aplicar su buen juicio en cada caso; además de que está expuesto a las condiciones del mercado, que si no es competitivo queda fuera del proyecto y siempre habrá alguien que cotice más barato a pesar de que la calidad del producto sea discutible. Mientras el interés económico a corto plazo impere y los responsables del proyecto y los clientes no reconozcan la importancia de su labor, el ingeniero geotécnico comprometido puede que no participe y el proyecto estará expuesto al fracaso.
Debe diferenciarse el ámbito de trabajo de los diferentes profesionales en la geotecnia porque el hecho de recurrir a un maestro o doctor en ingeniería no es garantía para obtener una mejor solución al proyecto y, en su lugar, puede hacer más onerosa la elaboración del estudio: el ingeniero se desempeña en el entorno del proyecto y pone en juego toda su formación profesional para lograr la mejor solución.
El maestro en ingeniería geotécnica se desempeña en consultoría especializada en algunos temas específicos, así como en la academia.
El doctor en ingeniería geotécnica se encarga de resolver problemas de un alto grado de dificultad, en la academia y en la investigación original.
Esto quiere decir que no siempre un profesional con mayor escolaridad dará mejores resultados al desarrollar un estudio específico.
Se han reportado casos de ingenieros que han cursado estudios superiores sin contar con la vocación, solamente para no ser desplazados del mercado de trabajo, en un planteamiento equivocado del empleador y del propio pro-
fesional, lo que deviene en un mal proyecto y un profesional frustrado.
Hoy en día, el recurso más socorrido para constatar la actualización de un profesional más allá de su formación académica inicial, en cualquier disciplina, es la certificación: actividad a cargo de colegios de profesionales de la actividad o asociaciones que se establecen para este fin y que previamente han establecido criterios para esta certificación, ya sea mediante la presentación de evaluaciones de cursos, aplicación de exámenes, el registro de artículos en publicaciones arbitradas o participación en reuniones de especialistas.
Con el propósito de asegurar la confiabilidad en los procesos de certificación, la unidad certificadora debe ser independiente a los responsables de la impartición de los cursos, solamente debe establecer requisitos y verificar su cumplimiento, de manera que sea posible rastrear que la actualización de los profesionales sea efectiva y se asegure así que estos procesos sean robustos y efectivamente evalúen la competencia de los aspirantes.
Un tema en discusión es la certificación en términos de la ética profesional, pues se trata de una variable que no requeriría actualización por su naturaleza, puesto que debe ser producto de una formación de origen desde los primeros años de la infancia, aunque en la práctica actual, en particular de la geotecnia, esta percepción no es del todo generalizada; en todo caso, debe ser calificada cumpliendo pautas estrictas en el desempeño de la profesión y ser ratificada periódicamente.
4.
Los estudios geotécnicos son el conjunto de actividades que pretenden atender todos los requerimientos del proyecto,
relativos al suelo, que culminan con el éxito de la obra en operación, y su posterior monitoreo.
Este objetivo requiere que las actividades geotécnicas inicien en las etapas iniciales del proyecto, desde la conceptualización, pasando por la selección del sitio, el conocimiento profundo del lugar y su entorno, la identificación de las variables relevantes en su comportamiento, en un intervalo de tiempo significativo desde antes de la ejecución de la obra y hasta su operación, participando con diferente intensidad e influencia, según la naturaleza del proyecto y complejidad de las condiciones del subsuelo.
5. TRABAJOS GEOTÉCNICOS
El desarrollo de estos trabajos requiere la coordinación de un ingeniero geotécnico con amplia experiencia en todas las etapas del tipo de proyecto de que se trate y la naturaleza de su emplazamiento, quien debe participar activamente desde el arranque y organización del proyecto, así como debe ser la vía de comunicación entre el área geotécnica y el resto de las disciplinas que participen, conciliando intereses sin perder de vista el objetivo superior de la obra.
A su vez, cada una de las etapas identificadas en el desarrollo del estudio (exploración, laboratorio, gabinete, construcción, operación y monitoreo) debe ser coordinada por un experto en el tema y que además tenga conocimiento de las condiciones del sitio, el proyecto y sus restricciones:
Conceptualización y selección del sitio
Pocas veces se solicita la participación del ingeniero geotécnico en estas etapas, se olvida que su intervención puede ser relevante y significa mayor seguridad o economía al proyecto, por supuesto, dentro de los márgenes que la obra imponga.
En el tema de selección de sitio, existen diversas metodologías y herramientas informáticas para evaluar posibles ubicaciones y de esta forma tomar decisiones, fijando pesos
a las diferentes variables relevantes en el desarrollo del proyecto para obtener una calificación de cada sitio considerado; conviene echar mano de estas herramientas para decidir la ubicación de un proyecto de manera objetiva, lo cual es una práctica común en la selección del sitio donde se construirá una presa, por ejemplo, pero no en todos los casos se aplica con el rigor ni con la amplitud multidisciplinaria que el tema demanda. La participación geotécnica puede ser la disciplina que incline la balanza.
Trabajos de campo
Estos trabajos deben iniciar con una visita y recorrido exhaustivo al predio del proyecto y sus alrededores por parte del equipo de trabajo, preferentemente acompañado por los responsables del proyecto. Este equipo debe recurrir sin restricciones a toda la información disponible y debe privilegiar la información histórica de fotografías y datos de obras anteriores que se hayan construido en el sitio.
En esta visita se establecerán los puntos maestros para referencia única del proyecto, preferentemente referidos a un sistema de coordenadas universales. Pudiera ser necesario construir un banco de nivel profundo para establecerlos, en este caso siempre conviene instalar un sistema de tres mojoneras que se asuman ubicadas en un marco de referencia inamovible y verificable, aunque pudiera aceptarse un sistema de referencia que experimente desplazamientos, siempre que sea posible ubicar todo el proyecto en este sistema de referencia y que ubicar un marco de referencia más estable sea muy oneroso. Este sistema georreferenciado debe ser de preferencia remitido a lo señalado por el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), de manera que siempre sea posible la reconstrucción de la ubicación de las edificaciones. Como producto de esta visita, se formulará el plan de trabajo de campo que defina los objetivos particulares de esta etapa, como pudiera ser la delimitación de zonas de rellenos históricos, excavaciones y restos de edificaciones y cimentaciones, existencia de cortes y rellenos, instalaciones subterráneas, flujo de agua subterránea y superficial, zonas de inestabilidad y áreas contaminadas, entre otros; temas que se deberán esclarecer durante el desarrollo de esta etapa. ¡Cuántos proyectos se han emplazado ignorando el antecedente histórico de los predios y su impacto en el comportamiento futuro!
Cuando se detecte la intervención humana en las condiciones del subsuelo se procederá con extrema cautela porque los patrones que haya establecido tal intervención pudieran ser totalmente erráticos y carentes de toda lógica. No deben ignorarse eventos naturales que puedan haber modificado el entorno e interrumpido la continuidad del medio físico. Se deberá establecer un marco de referencia del comportamiento del agua subterránea y su variación estacional mediante la instalación de piezómetros referidos al marco topográfico establecido y definir la frecuencia de toma de lecturas y circunstancias particulares que pudieran presentarse
y, eventualmente, es importante la obtención de muestras de agua para su caracterización, que deben ser validadas antes de abandonar el sitio en cada visita. El empleo de las diferentes técnicas de registro de niveles piezométricos deberá hacerse atendiendo a que los resultados puedan ser validados de manera cruzada entre las técnicas, privilegiando siempre las menos dependientes de la tecnología, es decir, se emplearán siempre los piezómetros abiertos como recurso más confiable y con ponderación de otras técnicas para obtener resultados más inmediatos pero que sean validados con técnicas que empleen principios físicos diferentes. Esto hace relevante la necesidad de instalar los piezómetros en las primeas atapas de la exploración.
Como se puede apreciar, se requiere la competencia de especialistas geólogos, topógrafos, hidrógrafos y geotécnicos. La extensión de estos trabajos no debe acotarse a los límites del predio en estudio, al contrario, es fundamental obtener información detallada del entorno e incluir el comportamiento de las edificaciones existentes, definiendo de este modo el alcance de acuerdo con la complejidad del sitio e influencia del proyecto, siempre referido al sistema de control topográfico que se establezca.
En esta etapa, considerando la extensión geográfica del proyecto, se debe decidir acerca de las técnicas de exploración geofísica, a través de mediciones en sitio o mediante la recuperación de muestras para la cuantificación de propiedades índice o mecánicas en el laboratorio o combinaciones de estas, para lo cual deberá ponderarse la accesibilidad, facilidad de traslado de muestras y naturaleza de los materiales del subsuelo que hagan preferible una técnica sobre otras y dar atención a la precisión de los resultados que se obtengan al usar las diferentes técnicas de medición en sitio de las propiedades mecánicas de los materiales, así como a la precisión y validez de las correlaciones que se pretendan aplicar. No hay que olvidar que la precisión de un resultado no puede ser mayor que la del eslabón más burdo de la cadena. Durante los trabajos de campo se deberá contactar a los propietarios o usuarios de los predios vecinos para recabar información histórica de eventos extraordinarios tales como sismos importantes, deslizamientos, rellenos, inundaciones, hundimientos, etc., para efectuar levantamientos de la situación actual de sus instalaciones y preparar un expediente de las condiciones iniciales del estado de las edificaciones, mismo que servirá como elemento de referencia en caso de que ocurra alguna alteración de estas condiciones iniciales y así estar en posibilidad de responder por cualquier alteración que se presente en las estructuras vecinas como consecuencia de la edificación —cuando se realice— y no pretender minimizar o eludir responsabilidades. Las dos partes interesadas conservarán un ejemplar del expediente que se empleará como referencia en caso de afectación en procura de dar una solución oportuna a la altura de la responsabilidad.
Al final de esta etapa se verificará si se cuenta con la información suficiente para la caracterización del subsuelo en el
sitio, se debe reconocer que, aunque casi siempre será posible regresar al mismo para verificar la validez de los resultados, resulta en todo caso muy costoso hacerlo.
El traslado de las muestras al laboratorio es una tarea importante, durante esta labor se debe prestar especial atención al tema de la preservación de las propiedades mecánicas de los materiales y la verificación exitosa mediante la ejecución de pruebas simples de referencia en el sitio, así como también a la validación de parámetros mediante la aplicación de correlaciones.
Trabajos de laboratorio
Una vez que las muestras ya se encuentren en el laboratorio, se deberá elaborar el plan de trabajo de laboratorio, dando especial atención a la preservación de las muestras dentro del propio laboratorio para asegurar la confiabilidad de los resultados que se obtengan e involucrando en el proceso de validación de resultados el uso de pruebas índice, la correlación con las mediciones en campo y la información disponible regionalmente si la extensión del proyecto lo permite, así como las correlaciones de validez general.
El plan de trabajo deberá realizarse con la participación de los responsables de las otras etapas del trabajo: exploración y gabinete, teniendo a la vista los materiales recuperados en la exploracióncon la seguridad de que las personas encargadas de la clasificación visual y manual sean especialmente avezadas y sigan prácticas y protocolos estandarizados en sus descripciones.
En esta etapa debe ponerse especial atención a los temas de calidad de las muestras, la preservación de las propiedades que se pretenden medir, la confiabilidad de los equipos y su calibración, así como la efectividad de los transductores que se empleen y el efecto perturbador del clima y de otras variables que afecten la calidad de los registros. Invariablemente, todas las desviaciones que se detecten en el registro de las variables en medición deben ser explicadas, reportadas y aplicadas las medidas correctivas pertinentes. Todos los resultados sufrirán un proceso de validación de los mismos para asegurar que se encuentren dentro de rangos físicamente válidos y dentro de rangos esperados por las características de los materiales. La validación debe iniciar con los resultados de la exploración, lo cual debe permitir la corrección de los errores que conduzcan a resultados físicamente no válidos. En particular, la determinación de parámetros de compresibilidad y resistencia al esfuerzo cortante deben ser discutidos estrechamente con los responsables de los análisis de gabinete, toda vez que la cuantificación de parámetros tiene una dependencia mutua con las teorías que se aplicarán en cada caso.
La última palabra, en lo relativo a los resultados de las pruebas de laboratorio, debe ser respaldada por el responsable del laboratorio, quien deberá asegurarse de la confiabilidad de los resultados, que deben ser rastreables a lo largo del proceso desde su ingreso al laboratorio, a los que tienen
que implementarse cadenas de custodia que deben ser respetadas y verificadas.
Trabajos de gabinete
Esta actividad debe arrancar en la formulación de los perfiles estratigráficos de cada sondeo, se debe reportar cada una de las características de los materiales detectados y sus parámetros. Una práctica muy común pero poco acertada consiste en contar con personal específicamente asignado para la elaboración de estos perfiles, debido a que son el principal elemento en que se sustentan las interpretaciones y los análisis geotécnicos posteriores y deben ser realizados por quienes harán los análisis geotécnicos. El responsable debe discutir estos perfiles con sus correspondientes de los trabajos de campo y laboratorio y someter al juicio experto del responsable del proyecto.
Es importante la elaboración de perfiles de esfuerzos totales, efectivos y de presión de poro y sus efectos hidrodinámicos que involucren todas las posibles cargas que se detecten para que puedan gravitar sobre el suelo involucrado, sin olvidar el efecto debajo de estructuras aledañas que pudieran impactar su respuesta posterior y fenómenos transitorios que pudieran ocurrir durante la construcción y operación, dando con esto una explicación a todo comportamiento en apariencia anormal.
Al contar con los modelos geotécnicos de los materiales que conforman el subsuelo del predio del proyecto y sus alrededores, es el momento adecuado para discutir con los directores del proyecto acerca del impacto de las condiciones del subsuelo en general y las implicaciones de eventuales ajustes por la existencia de estas condiciones, tales como presiones de preconsolidación, resistencia al esfuerzo cortante y continuidad estratigráfica.
Los análisis geotécnicos que se realicen deben abarcar las posibles condiciones por las que pudieran atravesar las capas del suelo durante las etapas de construcción y operación de las instalaciones en proyecto. Tales análisis deben caracterizar los casos de deformaciones, mecanismos de falla por resistencia al esfuerzo cortante y empujes de tierras bajo las diferentes condiciones hidráulicas que experimente el suelo, siempre recurriendo a las técnicas más aceptadas y verificadas al momento de la elaboración del estudio pero sin olvidar la importancia de cumplir con los principios físicos fundamentales señalados por la mecánica de suelos.
En el caso de deformaciones, se debe involucrar en las estimaciones tanto las posibles variaciones en la historia de cargas de la propia edificación como de las edificaciones circundantes y su interacción, así como las propiedades mecánicas de compresibilidad de los materiales involucrados y los momentos hidráulicos que experimenten. En el caso de suelos blandos, es conveniente recurrir a las teorías que involucran a la consolidación secundaria desde las etapas iniciales del fenómeno. A la fecha, en forma reiterada se detectan interpretaciones simplistas de las pruebas de consolidación
que no permiten un análisis serio de la evolución del estimado de deformaciones porque los programas que se usan no las consideran.
En la determinación de la resistencia al esfuerzo cortante, se deben identificar las trayectorias de esfuerzos y sus condiciones hidráulicas, así como evitar la maquila indiscriminada de pruebas triaxiales rápidas y validar la magnitud de los parámetros que se determinan en las pruebas.
En los análisis de capacidad de carga, es necesario involucrar el proceso constructivo y sus diferentes etapas, así como la factibilidad de ocurrencia de los mecanismos de falla cinemáticamente admisibles. Un punto relevante es el análisis de la existencia de posibles mecanismos de arqueo que modifican la distribución de esfuerzos y su respuesta.
Un tema de falla que se ha detectado y que ha llegado a las etapas de construcción y operación es el de empujes de tierras sobre estructuras enterradas. Los conceptos de empuje activo, de reposo y pasivo, enunciados por Terzaghi, recurrentemente se emplean mal, lo que provoca la falla de muros de cisternas o fosas, la estructuración inapropiada de alcantarillas o pasos inferiores en cruces de carreteras, así como la flotación de estructuras enterradas por falta de peso o anclaje.
Contenido típico de un informe geotécnico
• Descripción del proyecto.
• Descripción del predio y del entorno.
• Topografía.
• Edificaciones existentes.
• Instalaciones subterráneas.
• Trabajos de campo.
• Levantamientos y bancos de referencia.
• Exploración y mediciones en sitio.
• Instalación de estaciones de monitoreo y reporte de primeros registros.
• Trabajos de laboratorio.
• Clasificación.
• Propiedades índice.
• Propiedades mecánicas.
• Trabajos de gabinete.
• Modelos geotécnicos.
• Análisis geotécnicos.
• Propuestas de cimentación.
• Excavaciones.
• Obras de tierra.
• Pronósticos de comportamiento.
• Plan de monitoreo.
• Procedimiento constructivo.
• Conclusiones, indicaciones y recomendaciones.
• Bibliografía.
• Anexos.
• Levantamientos.
• Reportes de campo.
• Reportes del monitoreo a la fecha.
• Reportes de laboratorio.
• Memorias de cálculo.
• Memorias del plan de monitoreo.
1. Lista de verificación del contenido típico del informe geotécnico.
Las variables requeridas por los paquetes de análisis geotécnicos comerciales que se decidan emplear deberán ser validadas por el laboratorio y el responsable del área de análisis, con su respectiva presentación de la justificación de su aplicación y resultados que evite ajustar los parámetros obtenidos en campo y laboratorio a las necesidades del propio paquete.
Elaboración de informes geotécnicos
Una vez realizados el modelado del subsuelo y los análisis geotécnicos que la intervención del suelo experimentará, es necesario presentar el informe, el cual debe involucrar todas las etapas que haya sido necesario ejecutar, para lo cual se elabora el informe que reseñan los trabajos realizados.
El informe geotécnico es la carta de presentación del autor del estudio y, sin embargo, tal parece que se desdeña al grado de contener errores garrafales que van desde la confusión de unidades de medida hasta la redacción descuidada que dice lo contrario de lo que se pretende y en el que se evidencia el
olvido de temas cruciales para el desarrollo del proyecto o el proceso constructivo, la falta de información completa de sondeos, su localización y descripción, así como la presentación de figuras ilegibles y sin sentido. Por un lado, se abusa de la descripción reiterada de la técnica de penetración estándar, tal vez por las facilidades que brinda el uso de computadoras, con la presencia del temible mecanismo del copy and paste . Por otra parte, se menosprecia la descripción detallada del predio y de los accidentes geológicos que existen en el sitio, así como también se olvida la variación del nivel freático y el flujo del agua subterránea. Un buen informe geotécnico debe incluir la descripción del recorrido geológico exhaustivo, en la que se mencionen todos los accidentes geológicos y topográficos que se hayan apreciado, con énfasis en el aspecto superficial y sus posibles causas, así como la fecha de realización de cada trabajo. En esta parte se incluirá una reseña de la historia de sismos registrados y sus efectos, de manera que, junto con los resultados
de la zonificación sísmica, se tomen en consideración en el desarrollo del proyecto y se aprecien eventuales efectos de amplificaciones locales.
Especial atención merece la presentación de figuras, que deben ser legibles y claras, preferentemente sin tener que recurrir a diferentes colores para facilitar la reproducción del documento. Toda la información fuente que se haya generado durante las etapas de campo, laboratorio y gabinete, así como las memorias de cálculo, deben incluirse de manera ordenada y accesible en apéndices o anexos del documento, de manera que toda la información sea tanto rastreable como posible de remitir a sus orígenes.
Este documento debe ser realizado conjuntamente por los responsables de las áreas que han participado en el estudio: campo, laboratorio y gabinete y debe ser leído y avalado por el coordinador del estudio. Asimismo, debe revivirse la vieja práctica de las firmas por parte de quien elabora, en este caso de los tres responsables de su elaboración, la firma de un revisor crítico y de quien aprueba y valida el producto final y que lo defenderá en las reuniones con los responsables del proyecto completo.
El documento tendrá el formato y presentación que hayan sido acordados con el cliente, pero cuidando siempre que exista una versión electrónica fácil de consultar y reproducir y se estructure de manera accesible y manejable en cuanto a títulos, tamaños y formatos de los diferentes documentos empleados, con preferencia se recomienda el uso del formato PDF y los archivos nativos. En el caso de los paquetes de análisis utilizados se debe mencionar su versión, incluyendo un listado de archivos para su identificación inequívoca y el respaldo del empleo de las variables que el paquete reclama.
El documento debe contener de manera clara las conclusiones de los trabajos realizados, así como las indicaciones a considerar en el desarrollo de la ingeniería y la construcción, del mismo modo, debe incluir las recomendaciones acerca de lo más conveniente para el proyecto en términos geotécnicos, sin confundir las diferencias entre indicaciones y recomendaciones.
La entrega de este informe no señala el final del trabajo contratado porque debe continuar con la asistencia en las etapas de ingeniería, construcción y operación del proyecto.
Este documento, junto con todos los generados en las etapas previas, se integrará al expediente geotécnico del proyecto, asegurando su rastreabilidad y accesibilidad en todo momento para cualquier uso posterior.
Es conveniente realizar un proceso de validación del informe geotécnico para asegurar la calidad y completez del documento, preferentemente efectuado por un responsable independiente.
La participación de la geotecnia en el desarrollo de un proyecto está lejos de concluir con la entrega del estudio geotéc-
nico que reseña el informe final, como ya se ha sugerido, pues se debe prestar asistencia durante el desarrollo de la ingeniería, en la construcción y en la operación de la edificación.
Esta asistencia debe verificar la validez de las conclusiones, la interpretación y aplicación de las indicaciones y recomendaciones del estudio geotécnico, así como ajustar los pronósticos de respuesta de las instalaciones bajo las consideraciones que establece el proyecto.
La asistencia geotécnica en el desarrollo del proyecto, la construcción y la operación, deberá inscribirse en un capítulo específico de la bitácora del proyecto, mismo que también se integrará como un anexo al propio estudio geotécnico en el que se justifiquen las desviaciones a los pronósticos presentados en el estudio original.
Esta actividad puede ser motivo de un contrato independiente y hasta con una empresa diferente pero siempre a la luz de los documentos geotécnicos y de obra generados hasta el momento y en comunicación con las empresas de las etapas anteriores.
Asistencia en el desarrollo de la ingeniería
Se deben revisar los pronósticos de comportamiento de las cimentaciones, elementos de contención y obras de tierra, originalmente formulados de acuerdo con una concepción inicial del proyecto, de manera que se determinen valores más probables, así como el estimado de respuesta de las instalaciones periféricas y conexiones de sistemas enterrados.
Asimismo, es necesario llevar a cabo los cálculos correspondientes a los análisis de interacción suelo-estructura para ajustar el diseño de los elementos estructurales. Esta asistencia validará los resultados de comportamiento de las estructuras en proyecto como consecuencia de la ejecución de las obras, incluirá los temas relativos a la interacción suelo-estructura, evolución de las deformaciones y estimados de capacidad de carga, así como la interacción con las edificaciones circundantes.
Asistencia en la construcción
Esta etapa se debe iniciar por verificar el grado de aproximación entre las condiciones que se encuentren en el subsuelo durante las excavaciones y lo detectado en la exploración, validación de las estaciones de monitoreo y sus resultados a la fecha, sin dejar de proponer ajustes en las conclusiones, indicaciones y recomendaciones del estudio geotécnico de acuerdo con la brecha de discrepancia que se descubra. Se verificará la viabilidad de los procedimientos constructivos indicados y recomendados en la versión inicial del estudio geotécnico y se harán los ajustes pertinentes para optimizar el uso de recursos y de esta forma asegurar la respuesta esperada, prestando atención a la disponibilidad de materiales de préstamo y sus especificaciones. En ocasiones es posible acordar pequeños ajustes en las fronteras de los materiales a emplear, que no afecten significativamente la respuesta de estos y sí permitan economizaciones importantes.
Al emplear bancos más cercanos se pueden discutir tales ajustes pero sin menoscabo de la calidad de la obra. También se verificará el cumplimiento de las hipótesis involucradas en los análisis de respuesta de cimientos y estructuras enterradas, especialmente en los temas de la permisividad de giros y desplazamientos de las estructuras de contención, que sean consistentes con lo establecido en los análisis.
En las reuniones con el personal de construcción se participará y explicarán los procedimientos constructivos y las variaciones que no impacten en el comportamiento de las instalaciones.
Asistencia en la operación
Eventualmente, de acuerdo con la naturaleza y complejidad de la obra, pudiera ser necesario contar con asistencia durante la operación de una instalación, tal es el caso de fosas profundas por debajo del nivel freático o estructuras de contención de materiales granulares y estructuras muy extensas con cargas variables desplantadas sobre suelos muy blandos.
El hecho de considerar esta asistencia durante la operación pudiera representar una opción económicamente atractiva para la sobrevivencia y buen funcionamiento de una edificación y no debe ser despreciada, sobre todo en instalaciones que demanden la participación de otros profesionales de la ingeniería en su funcionamiento.
Esta asistencia se llevará a cabo teniendo presente el expediente completo de los trabajos geotécnicos previos y generará una bitácora que reseñe todas las medidas que sean necesarias de tomar, acordes con las condiciones de operación de la instalación.
Esta actividad consiste en la verificación del cumplimiento de las especificaciones e indicaciones contenidas en los estudios geotécnicos, así como en el grado de atención a las recomendaciones. Se deberán registrar las personas autorizadas para hacer anotaciones en la bitácora, tanto por parte del responsable del estudio geotécnico como por parte de las áreas de ingeniería y construcción.
Esta supervisión debe documentarse, mediante el registro de todos los incidentes relacionados con el desarrollo de los trabajos geotécnicos en la ingeniería y la construcción. Se debe tener especial cuidado en las variaciones de las condiciones geotécnicas detectadas en la exploración, los análisis realizados, la calidad de los materiales, las mediciones y los procedimientos constructivos. Esta bitácora se incluirá en el expediente geotécnico del proyecto para referencias y verificaciones posteriores
8. MONITOREO
Esta actividad consiste en el registro de la evolución de variables de control que se establezcan para el proyecto, desde las etapas iniciales de levantamientos topográficos y trabajos
geotécnicos de campo hasta su control durante la vida útil de las instalaciones.
El monitoreo geotécnico debe ser especificado en el estudio geotécnico inicial, a través de este se establece un marco de referencia general al que se referirán todas las mediciones, aunque es posible ajustar en este momento la cantidad de instrumentos y la frecuencia de medición a los parámetros que sea relevante registrar. En todo momento se debe recordar que así como la ausencia de registros de alguna variable es perjudicial, también representa un problema el exceso de información más allá de lo considerado prudente hacer como redundante.
En general, el monitoreo pretende atender tres grandes temas dentro de la obra: constituir un elemento de seguridad preventiva, verificar el cumplimiento de las hipótesis de trabajo en las actividades geotécnicas y anticipar acciones que deban tomarse por la respuesta que se mida en diferentes elementos de cimentación, elementos de contención u obras de tierra. Es conveniente manejar el monitoreo en un procedimiento tipo semáforo: verde, se toman lecturas de acuerdo al plan establecido y se reportan en la línea de manejo de información establecida; amarillo, se verifica la validez de la información, se ajusta la frecuencia de toma de lecturas y se distribuye la información con mayor celeridad y a la vez se verifica que llegue a quien debe llegar; rojo, se ratifica la veracidad de la información, se da la voz de alerta y se toman medidas conjuntas con los responsables de los diferentes órdenes del proyecto, se asegura que la información llegue a los máximos responsables, de manera que se eviten daños mayores.
La información que se genere debe ser verificada y validada antes de ser publicada, pero con la oportunidad necesaria de tal forma que permita tomar acciones antes de lamentar comportamientos indeseables. Sin duda, una advertencia a tiempo es mejor que la más pequeña falla.
Los registros de monitoreo deben ser tomados de manera redundante y recurriendo a diferentes principios físicos, de manera que las lecturas sean confiables, al tiempo que se verifiquen los rangos de medición de los diferentes equipos que se empleen y se validen estas lecturas antes de su difusión y toma de acciones.
La bitácora de monitoreo es un documento básico en la obra y en la edificación en operación, si es el caso, y debe ser conservada con los niveles de redundancia que la importancia de la obra demande, preservando en todo momento la integridad de los puntos de medición y, en caso de ser necesaria su relocalización, hacerla con todo cuidado y certeza en su integridad y continuidad de lecturas, debe transferir los puntos de registro, procedimientos y dificultades al personal responsable de su toma y custodia durante la operación de las instalaciones, ya que en esta transferencia de custodia con mucha frecuencia se pierde la continuidad de lecturas; error que se detecta cuando ya es demasiado tarde pues se requiere información válida desde las etapas iniciales del proyecto.
Con los resultados que se obtengan durante el monitoreo será posible hacer ajustes a la ingeniería, construcción u operación de la edificación, a fin de garantizar su larga y estable vida. Todos los resultados y las actas de transferencia de custodia deberán integrarse al documento de entrega final del proyecto con la indicación de que el monitoreo es una actividad continua y de mucha precisión.
La documentación geotécnica es fundamental en la rastreabilidad y preservación de los trabajos de la especialidad, de manera que pueda ser útil durante el desarrollo del proyecto, en la construcción, operación, eventual atención a situaciones extraordinarias que pudieran ocurrir y para la modernización, demolición y abandono final del sitio al requerirse el predio para desarrollar un nuevo proyecto.
A este fin se propone una estructura tipo árbol para el acopio y custodia de la información. La responsable de su resguardo es cada rama del árbol de la información, cuya función, además, es la de acumular cada vez más información en la medida en que se acerque al tronco central. Es, asimismo, importante identificar las diferentes instancias de resguardo de la información, tanto entre los ejecutores como los supervisores y clientes finales de la obra.
Por otra parte, en necesario tomar en cuenta el hecho de que hay que acordar la disponibilidad de la información del proyecto; en este caso, la información geotécnica, siempre referida y veraz, de manera que pueda ser utilizada para corregir, actualizar o modificar las instalaciones. En el proceso de entrega-recepción se efectuarán simulacros de búsqueda y trasmisiones de información con seguimiento del procedimiento que se elabore para tal propósitoy la verificación de la idoneidad del procedimiento. El formato con que se guarde esta información podrá ser electrónicoy se puede recurrir a diferentes medios de almacenamiento; actualmente hay una gran cantidad de información almacenada en disquetes cuya lectura es muy complicada; las personas encargadas de custodiar la información deberán actualizar formatos y medios de almacenamiento para asegurar que sea legible y fácil de utilizar.
En diversas ocasiones se ha intentado infructuosamente sistematizar y presentar la información geotécnica que se genera en diferentes ciudades o regiones para ponerla a disposición de nuevos proyectos; estos intentos, en el mejor de los casos, han derivado en los reportes que se han presentado en las diversas reuniones nacionales de mecánica de suelos, ahora ingeniería geotécnica, y en algunos bancos de información de acceso limitado.
En estos intentos se han detectado diversos obstáculos para poder integrar la información, empezando con la resistencia de los dueños del proyecto o de los autores de cada etapa del proyecto, pasando porque se deja de lado la importancia de que la disponibilidad y difusión de la información asegura una larga vida a las instalaciones y concluyendo con la sistematización deficiente de la información. Tal parece que quienes más se resisten a compartir la información son los que dudan de la solvencia técnica de su trabajo y procuran conservarla lejos del escrutinio público.
Al respetar los formatos y esquemas de presentación de la información, a la vez en que se verifica la completez y calidad de la misma, es conveniente integrar un expediente para compartir en los bancos de información geotécnica que existan o que se creen; a este efecto se puede hablar de ciudades o regiones, de manera que esta información sirva de base y referencia para el desarrollo de nuevos estudios y proyectos, nunca como un sustituto para no realizar los estudios específicos para las nuevas áreas o instalaciones sino como un punto de partida o referencia que permita proyectar nuevas edificaciones y preparar correlaciones de validez regional.
Es importante integrar a los bancos de información geotécnica los resultados del monitoreo de las obras, con el cuidado de que la transferencia de la información del marco de referencia permitirá la utilidad de la información previa, tarea que, actualmente, y con los sistemas de georreferenciación, ya no es tan complicada.
Cuando los bancos de información geotécnica y monitoreo de instalaciones se utilicen de manera cotidiana y legible en la preparación de nuevos proyectos, se habrá dado un paso importante en el desarrollo de la ingeniería.
La calidad actual de los estudios geotécnicos dista bastante de lo que debiera ser, las obras no necesariamente logran sus objetivos al partir de una geotecnia equivocada o incompleta.
La práctica de someter la asignación de los contratos para realizar los estudios geotécnicos para una obra a un proceso licitatorio es muy desafortunada y puede conducir al deterioro de la calidad del producto solicitado y de la obra en su conjunto, habría que revisar los antecedentes históricos de esta práctica.
La ejecución de estudios geotécnicos confiables es una necesidad fundamental para el logro de obras satisfactorias. Es necesario considerar el entorno y no solamente el predio del proyecto al momento de realizar un estudio geotécnico, por las consecuencias que pueda acarrear su desprecio.
La ejecución de un estudio geotécnico no es una actividad previa e independiente al proyecto sino que, cada vez
Calidad significa hacer las cosas bien… cuando nadie te está viendo. Henry Ford
más, se extiende desde la concepción de la edificación hasta la operación.
La información geotécnica disponible debe utilizarse solamente como referencia para programar y ejecutar de la mejor manera un estudio geotécnico, nunca como un sustituto de un estudio nuevo, como ya se señaló.
La ejecución de un estudio geotécnico es una actividad multidisciplinaria, que demanda la participación de topógrafos, geofísicos, geólogos, hidrólogos, biólogos, sociólogos… y, por supuesto, de ingenieros geotécnicos.
La participación de los ingenieros geotécnicos desde las etapas iniciales del proyecto y con información completa, permite tener mejores soluciones, más seguras y económicas y cuyo comportamiento se apegue a los pronósticos que se formulen.
El ingeniero geotécnico, como cualquier otro profesional, debe reconocer sus limitaciones e integrarse a un equipo de trabajo, donde cada uno aporte lo mejor de sí mismo, apoyándose en otros especialistas para cubrir las deficiencias propias y actuando en todos los casos con estricto apego a su ética e integridad profesional.
La calidad de los informes geotécnicos debe ser celosamente custodiada por todos los involucrados y especialmente por el responsable de su coordinación, por la trascendencia de su contenido.
Los estudios geotécnicos deben ser firmados por todos los participantes en su ejecución y hacer valer esa firma por todo lo que representa, así como la validación del producto final.
El ingeniero geotécnico tiene la obligación de poner a disposición de su cliente una formación sólida y actualizada para asegurar la calidad de su trabajo.
Si bien, el asignar la ejecución de los estudios mediante mecanismos de licitación puede ser considerado como nocivo, el responsable geotécnico debe responder por su trabajo, tal y como lo demanda su formación ética y profesional.
Se debe pugnar por la proliferación de los bancos de información geotécnica y de datos de monitoreo para aprender
de experiencias anteriores y procurar mejores estudios en el futuro.
Hay que poner a disposición de la comunidad geotécnica la información de la especialidad, con la certeza de que será bien utilizada, «El conocimiento es patrimonio de la humanidad». Por último, se tiene la confianza de que el proceso formativo de los ingenieros evolucione en la dirección correcta y se corrija la producción de profesionales de la geotecnia, de manera que en plazos cortos se perciba un incremento significativo en la calidad de los estudios geotécnicos, en los diseños y en el comportamiento de las edificaciones, en una participación conjunta de la escuela, los colegios de profesionales, los propios autores de los trabajos y los clientes.
Moreno Alfaro H., (2014), «La supervisión geotécnica en ingeniería de detalle y en construcción, una necesidad real». Memorias de la XXVII Reunión Nacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica, SMMS, Puerto Vallarta, Jalisco, México.
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Puebla Cadena M, (2017), «Consecuencias educativas de la exportación de la crisis del Estado»”. Revista Geotecnia, número 244, pp. 31-35, SMIG, Cd. de México
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Walter I. Paniagua Pilotec
El hincado de pilotes, un proceso esencial en la ingeniería de cimentaciones, ha sido capturado por numerosos artistas a lo largo de la historia. Estas representaciones no solo documentan una práctica constructiva, sino que también reflejan el esfuerzo humano, el desarrollo tecnológico y la estética del trabajo en la obra. Esta nota muestra algunos ejemplos de distintas obras de arte que retratan este proceso desde el siglo XVIII hasta el siglo XX.
En Londres, Hubert-François Gravelot (1699-1773) realizó ilustraciones que muestran el contexto portuario donde el hincado de pilotes era fundamental. Estas obras, aunque técnicas, introducen elementos decorativos que reflejan el estilo rococó de la época.
Figura 1. Una vista en perspectiva de la máquina para hincado de pilotes del nuevo puente en Westminster, Gravelot. El grabado muestra un cuerpo de agua, accionado por tres caballos y un hombre con látigo. El recuadro muestra una planta y secciones de varias partes del aparato. Museo de Ciencias de Londres.
Con una técnica precisa y un enfoque atmosférico, Richard Parkes Bonington (1802- 1828) capturó escenas de muelles y obras portuarias, como parte del movimiento romántico británico. Sus dibujos sobre papel se centran en el paisaje y las figuras humanas interactuando con estructuras en construcción.
Figura 2. Hincado de pilotes en Rouen, Bonington (1821-1822), la orilla de un muelle, con trabajadores y un sistema de poleas; el pueblo, al fondo. British Museum.
REVOLUCIÓN INDUSTRIAL Y EXPRESIVIDAD
Con acuarelas del siglo XIX y principios del XX, Johan Aarts (1871-1934) representó a los grondwerkers (trabajadores de tierra o hincadores de pilotes) con un enfoque más humano y expresivo. Su obra destaca la dureza del trabajo físico y el vínculo entre el obrero y su entorno.
Figura 3. Trabajadores hincando pilotes, Aarts, finales Siglo XIX,principios del siglo XX. Kröller-Müller Museum, Países Bajos.
EXPRESIONISMO Y REALISMO SOCIAL
Como parte del movimiento neoimpresionista francés, Maximilien Luce (1858-1941) ofrece una visión vibrante y dinámica del hincado de pilotes. El uso del color y los contrastes transmiten el ritmo y la energía del proceso constructivo. El artista dio su punto de vista sobre la Revolución Industrial a través de la contradicción del día y la noche, del esfuerzo humano y de la belleza.
El arte en el hincado de pilotes: una fusión de ingeniería y expresión visual
Figura 4. Trabajadores hincando pilotes en un muelle en el Sena en Billancourt, Luce (Aprox. 1902). Museo del impresionismo en Giverny, París.
MODERNISMO Y ABSTRACCIÓN
Blanche Lazzell (1878-1956), artista estadounidense, utiliza un lenguaje visual más abstracto, centrado en formas geométricas y colores planos. Su obra representa una interpretación más simbólica del trabajo, influida por el cubismo y el modernismo americano.
REALISMO TÉCNICO
Figura 5. Máquina para hincar pilotes, Lazzell (1933), Cleveland Museum of Art, EE. UU.
ESCENARIOS DE GUERRA Y RECONSTRUCCIÓN
Durante la guerra de Crimea, el escocés John Kirk (18321922) retrató maquinaria de hincado de pilotes como parte de la infraestructura bélica. Esta obra tiene un valor documental significativo sobre las técnicas de construcción de la época.
Figura 7. Máquina de hincado de pilotes, muelle Norte, B. H. Renkioi, Turquía, Kirk (1855–1856). Penta Springs Limited / Alamy Stock Photo.
ARTE DOCUMENTAL ESTADOUNIDENSE
Howard Cook – Driving Piles for Foundation of a New USO Building, Norfolk Este dibujo al carbón del artista estadounidense Howard Cook muestra la construcción de un edificio para la USO (United Service Organizations). Su trazo vigoroso transmite el dinamismo del trabajo colectivo en tiempos de guerra.
En esta pintura al óleo sobre lienzo, George Herbert Macrum (1888-1950) presenta una imagen detallada y meticulosa de la maquinaria y los trabajadores. El enfoque realista capta tanto la dimensión técnica como la humana de la construcción.
Figura 6. Máquina para hincar pilotes, Macrum (1912), Pennsylvania Academy of the Fine Arts, EE. UU.
COMENTARIO FINAL
Figura 8. Hincando pilotes para la cimentación de un nuevo edificio para la USO, Norfolk, Cook (s/f), Smithsonian American Art Museum, EE. UU.
El hincado de pilotes ha sido más que un proceso constructivo: ha inspirado a artistas de distintas épocas a representar el esfuerzo humano, la tecnología y la transformación del paisaje. Estas obras permiten comprender la ingeniería desde una perspectiva estética y cultural, reafirmando el valor del arte como testigo de la historia técnica. www.keller.com.mx
El pasado 23 de junio se llevó a cabo, en el Auditorio José Luis Sánchez Bribiesca del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, la “Segunda Conferencia Concepción Mendizábal Mendoza”, impartida por la Dra. Yolanda Alberto. Esta distinción, otorgada por la Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica (SMIG), busca reconocer y celebrar las valiosas contribuciones de las mujeres en la ingeniería geotécnica, destacando su impacto en la práctica profesional, la docencia y la investigación.
Como preámbulo a la conferencia, el Dr. David Yáñez Santillán dictó una charla muy interesante titulada “Equidad para la competitividad”, en la que demostró que las prácticas de equidad en una empresa no deben verse como una obligación o requisito, sino como un motor para la eficiencia y la competitividad de las organizaciones.
Posteriormente, la Dra. Yolanda presentó su conferencia titulada “Riesgo y resiliencia en sistemas de agua potable”. En ella, expuso el desarrollo de una metodología probabilista para determinar el riesgo en sistemas de agua potable, considerando la integración rigurosa de múltiples amenazas, tales como movimientos del terreno, inundaciones, sequías, entre otras. La metodología proporciona información clave para la toma de decisiones en entornos complejos y con múltiples fuentes de incertidumbre. La excepcional ponencia y la claridad de su exposición dejaron en evidencia lo merecido de la distinción recibida.
Desde luego, el evento también sirvió para reconocer y valorar el camino que muchas mujeres, como Concepción Mendizábal, trazaron en condiciones mucho más adversas que las actuales. Nos recuerda que los derechos conquistados y los espacios ganados no surgieron de manera espontánea, sino que son fruto de décadas de lucha, determinación y perseverancia. Asimismo, permitió reflexionar sobre el largo camino que aún queda por recorrer. La presencia de las mujeres en la ingeniería sigue enfrentando desafíos: persistentes estereotipos de género, brechas salariales, desigualdad en el acceso a puestos de liderazgo y dificultades para conciliar la vida profesional y personal. Sin embargo, trayectorias como la de la Dra. Yolanda son un testimonio de que estos desafíos pueden superarse, y de que es posible avanzar hacia la construcción de una comunidad ingenieril más diversa, incluyente y equitativa para las generaciones presentes y futuras.cida distinción y agradece a todas las personas que nos acompañaron en este importante evento.
Seminario “Introducción a la perforación sónica y otros tópicos de exploración con piezocono (CPTu)”
El 24 de julio de 2025, la Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica (SMIG) a través del comité técnico de Exploración y Ensayes de Laboratorio, llevó a cabo el seminario presencial titulado “Introducción a la perforación sónica y otros tópicos de exploración con piezocono (CPTu)”, impartido por el Ing. Alberto Villanuena, Director LATAM de la compañía Royal Eijkelkamp de Países Bajos.
Durante el seminario, el Ing. Villanueva presentó equipos de perforación sónica, usos y sus aplicaciones en geotecnia y en la minería. Algunos puntos clave de operación de estos equipos para la obtención de muestras de alta calidad y la
velocidad de perforación, aspectos importantes en la exploración de campo. Posteriormente, se mostró información relevante sobre el piezocono haciendo énfasis en los módulos adicionales que pueden complementar esta herramienta como lo es el módulo sísmico, el módulo de rayos gamma, geomagnético y de video.
La SMIG agradece la participación del Ponente y del comité técnico representado por el Dr. Enrique Ibarra, así como de todos los participantes por su interés y apoyo para fortalecer la ingeniería geotécnica.
Para consultar las reseñas de todos los eventos y cursos realizados por la SMIG, favor de revisar el siguiente enlace: https://www.smig.org.mx/eventos/eventos_realizados_smig.php
El pasado 7 de junio del año en curso se realizó la visita técnica a las obras de ampliación del túnel de la Línea 12 del STC Metro. Dicha visita fue organizada por el Comité Técnico de Obras Subterráneas, encabezado por el Ing. Luis Bernardo Rodríguez.
Cabe resaltar que la visita fue bastante nutrida por integrantes de nuestra Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica. Tanto estudiantes como ingenieros de la práctica profesional tuvieron la oportunidad de entrar en contacto directo con un proyecto emblemático para la Ciudad de México.
La visita comenzó bajando al túnel a través de una lumbrera ubicada en la cercanía de la estación del metro San Antonio, dicho lugar cuenta con aproximadamente 25 metros de pro fundidad y funciona como acceso para el personal, materiales y maquinaria que forman parte del proyecto.
Una vez situados al fondo de la lumbrera, se procedió a avanzar a pie hacia el frente de trabajo. Antes de llegar a este punto, el personal de la empresa IPISA expuso una reseña técnica proyectada sobre las paredes del túnel. La presenta ción abordó los trabajos de diseño y englobaron un resumen geológico-geotécnico del trazo, así como las dificultades téc nicas que se han afrontado tanto en la etapa de proyecto como durante la ejecución de la obra.
Al llegar al frente de trabajo se pudo observar el proceso de avance en la excavación del túnel, mismo que está siendo trabajado mediante el método de excavación austriaco, el cual permite avances seguros a través de los suelos antrópicos (rellenos) localizados en esa parte del trazo del proyecto. La visita fue bastante enriquecedora debido a que actualmente, en nuestro país, el acceso a este tipo de proyectos es limitado, por lo cual agradecemos por parte de la SMIG al Ing. Luis Bernardo Rodríguez y a la empresa IPISA por su apoyo
El pasado 20 de junio de 2025 se llevó a cabo, en las insta laciones del Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED), el Coloquio Nacional de Estudiantes de Pos grado 2025: Temas que vinculan a las ingenierías geotécnica y sísmica. Este evento fue organizado en colaboración por la Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica (SMIG), la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica (SMIS), el Comité Técnico de Ingeniería Geotécnica Sísmica, compartido entre ambas sociedades y el CENAPRED. El objetivo del coloquio fue proporcionar una plataforma para que estudiantes de posgrado presentaran y discutieran sus estudios e investiga ciones en los campos de la ingeniería geotécnica y sísmica, con el propósito de fomentar el intercambio de conocimien
