Vías Terrestres #61 by Vías Terrestres

VÍAS TERRESTRES CONTENIDO

RESEÑA XI SEMINARIO DE INGENIERÍA VIAL

LA AMIVTAC Y LA INFLUENCIA DE LAS POLÍTICAS PÚBLICAS Y PRIVADAS FUTURAS Isaac Moscoso Legorreta

PERCEPCIÓN CRÍTICA DEL ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO PARA ESTABILIZAR TERRACERÍAS DE CARRETERAS Esteban Ambriz Reyes

BIM: UNA PRÁCTICA EN PROYECTOS DE EDIFICACIÓN QUE DEBEMOS ADOPTAR EN PROYECTOS DE VÍAS TERRESTRES Carlos Santillán Doherty y Gabriel Calleja

CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE MOVIMIENTO DE TIERRAS PARA TERRACERÍAS Paul Garnica Anguas

CURIOSIDADES MATEMÁTICAS

MÓDULO DE ELASTICIDAD TRANSVERSAL G EN APOYOS DE NEOPRENOS Victoria Muñoz García y José Luis Rocher Pérez

AGRIETAMIENTO TRANSVERSAL POR BAJA TEMPERATURA Y POR FATIGA TÉRMICA DE CARPETAS DE CONCRETO ASFÁLTICO Pedro Corona Ballesteros

SESIONES ESPECIALES DEL XXVI CONGRESO MUNDIAL DE CARRETERAS Óscar de Buen Richkarday

BITÁCORA

VÍAS TERRESTRES AÑO 10 NO. 61, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2019 Disponible digitalmente en www.viasterrestres.mx NOTICIAS Y BOLETINES: Encuentre las noticias de la Asociación y del gremio en nuestras redes sociales.

COLABORACIONES vias.terrestres@amivtac.org Todos los trabajos se someten a dictamen editorial. Contáctenos para conocer nuestros lineamientos editoriales o para información más detallada. SUSCRIPCIONES Y PUBLICIDAD dlopez.amivtac@gmail.com

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Foto de portada: Puente Baluarte, Sinaloa-Durango. Rocher Ingeniería.

XXIII MESA DIRECTIVA

DIRECCIÓN GENERAL Arturo Manuel Monforte Ocampo CONSEJO EDITORIAL Presidente Luis Humberto Ibarrola Díaz Consejeros Amado de Jesús Athié Rubio Demetrio Galíndez López Federico Dovalí Ramos Jorge de la Madrid Virgen José Mario Enríquez Garza Manuel Zárate Aquino Miguel Ángel Vergara Sánchez Óscar Enrique Martínez Jurado Verónica Flores Déleon Víctor Alberto Sotelo Cornejo

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VÍAS TERRESTRES AÑO 10 NO. 61, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2019 VÍAS TERRESTRES es una publicación bimestral editada por la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A.C. Camino a Santa Teresa No. 187, Col. Parques del Pedregal, Alcaldía Tlalpan, C.P. 14010, CDMX. México. Tel. (55) 7678.6760. www.amivtac.org.mx | www.viasterrestres.mx correo electrónico: vias.terrestres@amivtac.org Editor responsable: Miguel Sánchez Contreras. Reserva de derechos al uso exclusivo 04-2011-030812322300-102, ISSN: 2448-5292, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Licitud de título: 14708, Licitud de contenido: en trámite, ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso SEPOMEX: PP09-1777. Impresa por: CODEXMAS, S. de R.L. de C.V., Quetzal No. 1 Int. 1, El Rosedal, Deleg. Coyoacán, 04330 CDMX, México. Este número se terminó de imprimir el 31 de agosto con un tiraje de 1000 ejemplares. El contenido de los artículos, así como las opiniones expresadas por los autores, no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista Vías Terrestres como fuente, incluyendo el nombre del autor y número de la revista. PRODUCCIÓN EDITORIAL: CODEXMAS, S. de R.L. de C.V. Estimado socio, si usted desea recibir la revista impresa, favor de solicitarla a yuri.amivtac@gmail.com /dlopez.amivtac@gmail.com.

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Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C.

Presidente Luis Humberto Ibarrola Díaz Vicepresidentes Jesús Antonio Esteva Medina Vinicio A. Serment Guerrero Juan José Risoul Salas Secretaria Elidé Rodríguez Rodríguez Prosecretario Alfonso Mauricio Elizondo Ramírez Tesorero Luis Eduardo Payns Borrego Subtesorero Alejandro F. Calzada Prats Vocales Marco Avelino Inzunza Ortiz Germán Fco. Carniado Rodríguez † Fernando Chong Garduño Jesús E. Sánchez Argüelles José Carlos Estala Cisneros Francisco J. Moreno Fierros Verónica Arias Espejel Salvador H. Lara López Carlos Alberto Correa Herrejón Director General Miguel Sánchez Contreras DELEGACIONES ESTATALES

Delegados Aguascalientes, Ramón Cervantes López Baja California, Alejandro Mungaray Moctezuma Baja California Sur, Manuel de Jesús Anaya Sauceda Campeche, Marilú Escalante Castro Coahuila, Luis Encinas Bauza Colima, César Mora Amores Chiapas, Martín Olvera Corona Chihuahua, Francisco Javier López Silva Durango, Arturo Enrique Salazar Moncayo Estado de México, Amador Ortega Hernández Guanajuato, Secundino Parra Moreno Guerrero, Rigoberto Villegas Montoya Hidalgo, Agustín Melo Jiménez Jalisco, Armando Ballesteros Merlo Michoacán, Roberto Espinoza Quintino Morelos, Martín García Leyva Nayarit, Ruy Horacio Buentello Lara Nuevo León, Armando Dávalos Montes Oaxaca, Jaime Jesús López Carrillo Puebla, Mario Cibrián Cruz Querétaro, Efraín Arias Velázquez Quintana Roo, Edmundo José Cuéllar Espadas San Luis Potosí, David Pablo Sánchez Solís Sinaloa, Lucas Manuel Aguilar Medina Sonora, Rubén Darío Soto Mendívil Tabasco, David Gastón Terrazas De la Vega Tamaulipas, Luis Alfonso De la Garza Vela Tlaxcala, René Pérez Báez Veracruz, Rafael Mendoza Véjar Yucatán, Juan Antonio Castro Medina Zacatecas, Jorge Raúl Aguilar Villegas

EDITORIAL

En el pasado mes de julio, tuvimos la oportunidad de reunirnos los miembros de la Asociación Mexicana de Vías Terrestres, A.C. en la ciudad de Mérida, Yucatán, bajo el marco del XI Seminario de Ingeniería Vial. En una clara muestra de nuestra entrañable hermandad y contando con la presencia permanente al evento del Ing. Cedric Iván Escalante Sauri, subsecretario de Infraestructura de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, fuimos partícipes durante cuatro días de un gran evento, en el que participaron distinguidos conferencistas dentro del Programa Técnico, una gran Expo Vial 2019, el Encuentro Académico, la Visita Técnica y un Programa de Acompañantes donde se reafirmó la profunda amistad que existe entre nuestras familias. Por lo anterior, quisiera felicitar a la XXXIII Mesa Directiva, encabezada por el Ing. Humberto Ibarrola Díaz y al Comité Organizador, encabezado por el Ing. José Renán Canto Jairala, director general del seminario y el Ing. Vinicio Andrés Serment Guerrero, director técnico del mismo. Es un honor poder dirigirme a toda la membresía de la AMIVTAC y desearles que los éxitos continuén en esta nueva etapa, en la cual se ha logrado la consolidación de nuestra Asociación, con gran presencia de sus miembros en el sector comunicaciones y transportes, tanto de funcionarios distinguidos en las diferentes áreas de la SCT como de numerosos académicos y profesionales en la iniciativa privada. Lo anterior nos proyectará a otros niveles en la infraestructura de las vías terrestres en beneficio de nuestro país. Sigamos adelante. Ing. Víctor Ortíz Ensástegui Presidente de la XVIII Mesa Directiva

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RESEÑA XI SEMINARIO DE INGENIERÍA VIAL MÉRIDA, YUCATÁN, JULIO, 2019

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Con el tema Tecnología para la Movilidad Sustentable y Segura la XXIII Mesa Directiva de la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres A.C. (AMIVTAC), realizó del 24 al 27 de julio pasado, en el Centro Internacional de Congresos de la ciudad de Mérida, Yucatán, el XI Seminario de Ingeniería Vial 2019. En el evento participaron mil 250 personas, incluyendo académicos, funcionarios de los tres niveles de gobierno, expertos en el ramo, asociados y estudiantes. A través de un encuentro de vinculación académico, mesas de diálogo y conferencias magistrales, los especialistas compartieron sus conocimientos en materia de vías terrestres; además, se discutió la situación actual y el futuro de la infraestructura en México. Con su presencia, dieron realce al evento el Gobernador Constitucional de Yucatán, el Lic. Mauricio Vila Dosal, y el Ing. Cédric Iván Escalante Sauri, Subsecretario de Infraestructura de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, representante personal del Secretario de Comunicaciones y Transportes, el Ing. Javier Jiménez Espriú. También estuvo presente el Presidente Municipal de Mérida, Lic. Renán Barrera Concha. EL EVENTO El miércoles 24 dieron inicio las actividades con el Concurso de Conocimientos de Ingeniería Vial 2019 (CCIV 2019) donde participaron 16 equipos de Instituciones de Educación Superior de 12 entidades federativas del país, siendo el equipo ganador Ruta 614 de la Universidad Autónoma de Chihuahua. También se tomó protesta a

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5 mesas directivas de capítulos estudiantiles AMIVTAC. Asimismo, se llevó a cabo la tradicional Reunión Nacional de Delegados de los 31 estados de la República. Se acordó que la ciudad de Oaxaca, Oaxaca, será la Sede de la Reunión Nacional de Vías Terrestres 2020. Por la tarde se presentaron las primeras ponencias y en la noche se realizó el Coctel de Bienvenida en el Complejo Comercial y Hotelero Paseo 60. El jueves 25 la jornada inició con el corte de listón inaugural de la Expo Vial 2019, a cargo del C. Gobernador de Yucatán, el Subsecretario de la SCT y directivos de la AMIVTAC. Posteriormente se llevó a cabo la ceremonia de inauguración del XI Seminario de Ingeniería Vial 2019. En su intervención el Ing. Humberto Ibarrola Díaz, Presidente Nacional de la AMIVTAC, destacó que en los tres años transcurridos desde que se publicó el último informe de la Organización Mundial de la Salud sobre la seguridad vial, el número de muertes causadas por el tránsito ha seguido aumentando en casi toda la Región de las Américas. En el 2016, el año más reciente con datos disponibles, 154 mil 997 personas perdieron la vida por esta causa. Sin embargo, señaló, la tasa de mortalidad por causa del tránsito ha permanecido estable (15.6 por 100 mil habitantes en el 2016 en comparación con 15.9 por 100 mil habitantes en el 2013). Refirió que a nivel regional, las muertes causadas por el tránsito son la segunda causa principal de mortalidad en adultos jóvenes de 15 a 29 años de edad, lo que subraya la necesidad de priorizar la seguridad vial, en particular en la agenda de salud de los adolescentes. Además, los países de ingresos medianos presentan las

Inauguración

Inauguración Expo

Coctel de Bienvenida

Final del CCIVT 2019

Equipo Ruta 614 - 1er lugar en el Concurso de Conocimientos de Ingeniería Vial 2019 (CCIVT 2019)

Cena

Toma de protesta de 5 Capítulos Estudiantiles AMIVTAC

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tasas más elevadas de muertes y traumatismos causados por el tránsito, siendo los peatones, los ciclistas y los motociclistas los usuarios más vulnerables de las vías de tránsito. En su mensaje, el Ing. Cédric Iván Escalante Sauri, Subsecretario de Infraestructura de la SCT, expresó que en la modernización de la infraestructura vial y de transporte, la Secretaría está comprometida con la seguridad vial en el diseño, planeación y construcción de carreteras y vialidades urbanas. Destacó que en este primer año de gestión, la conservación de las carreteras en el Programa Nacional de Infraestructura establece, entre muchos otros objetivos, incrementar la seguridad vial, para lo cual se requerirá de una mejor gestión, a través de una estrecha coordinación de esfuerzos en los tres niveles de gobierno, organizaciones no gubernamentales, instituciones nacionales e internacionales, así como la participación de la sociedad civil. Afirmó que eventos como el XI Seminario de Ingeniería Vial de la AMIVTAC contribuyen a ese objetivo y a revisar a detalle los múltiples aspectos que intervienen en la reducción de accidentes y en la solución de la problemática de la seguridad. En su turno, el Gobernador de Yucatán el Lic. Mauricio Vila Dosal, destacó la buena disposición del Gobierno Federal a través de la SCT, para trabajar con la administración estatal y dotar al estado de mejores vialidades, especialmente en el Anillo Periférico de Mérida, donde ocurre el mayor número de accidentes viales en el estado. “Estamos hablando de un Anillo Periférico que fue construido hace unos años, que se fue ampliando y que, hoy, gracias al apoyo que nos está dando el Subsecretario de Infraestructura de la SCT, el Ing. Cédric Iván Escalante Sauri, estamos haciendo las gestiones necesarias para que podamos tener las laterales de esta vía, que ya están avanzadas y este año las continuaremos trabajando”, afirmó Vila Dosal. “Este foro también es marco ideal para el intercambio de experiencias del sector de las vías de comunicación, que permitirán poner sobre la mesa propuestas para atender la conectividad con otros sistemas de transporte como aeropuertos, puertos marítimos y ferrocarriles”, dijo. “Los retos en materia de vías terrestres son desafiantes, pero México cuenta con ingenieros que se preparan para la planeación, proyecto, construcción, conservación y operación de la infraestructura para el transporte, en donde el concepto de la sustentabilidad aplicada a las obras y proyectos nos otorga las garantías necesarias para mantener un México comunicado”, enfatizó.

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El evento fue marco para un homenaje luctuoso al ingeniero Juan Manuel Orozco y Orozco, visionario de la infraestructura vial y Socio de Honor de la AMIVTAC, quien muy lamentablemente falleció el pasado 18 de abril. Descendiente de familia de ingenieros, era poseedor de un gran acervo de conocimientos sobre aspectos de ingeniería carretera, de cultura general y de un elevado sentido de la disciplina, cualidades que le distinguieron durante toda su vida. Así, se reconoció ampliamente su brillante trayectoria y fecunda contribución a la ingeniería en su labor profesional. Concluido el homenaje, la jornada continuó con diversas mesas de diálogo y conferencias. El viernes 26 las actividades iniciaron con las últimas ponencias y posteriormente se llevó a cabo la clausura del seminario, acto a cargo del Ing. Renan Canto Jairala, Director del Comité Organizador del Seminario. El Ing. Canto Jairala resaltó el interés de los jóvenes estudiantes, hoy futuros ingenieros, a quienes se les presentó un panorama real de nuestra profesión a nivel global y la invitación a ser precursores del cambio, a que sean agentes que definan el rumbo hacia nuevos horizontes, para que tengan la posibilidad de ser emprendedores y así el día de mañana no dependan necesariamente de un empleo, sino que sean ellos mismos, con su visión, creadores de su propia empresa. Asimismo, hizo énfasis en la importancia de implementar acciones de prevención para impulsar la seguridad vial, ya que las carreteras y vialidades han sido desde siempre detonantes del desarrollo de comunidades, ciudades y regiones en cualquier país. El evento contó durante los tres días con la participación de 50 panelistas y la asistencia de mil 250 personas, incluyendo profesionistas, académicos, funcionarios, empresarios y estudiantes de diversas instituciones educativas del País vinculadas al sector de la ingeniería. En la Expo Vial 2019 se instalaron 147 stands de diferentes empresas, consorcios y fabricantes afines al sector de las vías terrestres. En la clausura estuvieron presentes el Ing. Luis Humberto Ibarrola Díaz, Presidente Nacional de la AMIVTAC, y el Ing. Juan Antonio Castro Medina, delegado de la AMIVTAC en Yucatán, Socios de Honor, Ex Presidentes de la Asociación, estudiantes, acompañantes y socios de nuestro gremio.

¡Los esperamos en Oaxaca 2020!

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Público - Privadas. 

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LA AMIVTAC Y LA INFLUENCIA DE LAS POLÍTICAS PÚBLICAS Y PRIVADAS FUTURAS ING. ISAAC MOSCOSO L. PRESIDENTE DE LA 1ª MESA DIRECTIVA.

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1. INTRODUCCIÓN He allegado a mi escritorio los dos compendios elaborados por las Directivas XIV y XX de nuestra Asociación; el primero comprendiendo el periodo 1974-2002 abarcando 14 mesas directivas; el segundo 20 mesas directivas. Además, el primer compendio elaborado por la familia AMIVTAC destaca las etapas y logros de esas primeras generaciones. El segundo compendio se distingue por la participación mayoritaria de otros sectores públicos y privados. Por otra parte, en lo referente a las relaciones con otras Asociaciones extranjeras afines a la AMIVTAC, se otorgan actualmente, en forma atinada, amplios espacios a la Asociación Mundial de Carreteras (PIARC), concediéndole continua participación en la Revista de la Asociación así como en las Reuniones Nacionales. Si hemos sido una Asociación que busca el intercambio con otras Asociaciones y entidades extranjeras, debemos por lo tanto en el futuro inmediato, establecer contactos con la Asociación del Congreso Panamericano de Ferrocarriles así como con la Asociación Americana de Ferrocarriles (AREA, actualmente AREMA) integrada por expertos en las distintas disciplinas del amplio campo de los ferrocarriles, que agrupa a profesionales de los tres países que la forman: Canadá, USA, México; y en nuestro país, con la Asociación de Operadores de Ferrocarriles, que es ciento por ciento de carácter privado y agregaría binacional.

2. SUGERENCIAS Con estas referencias deseo sugerir a las futuras generaciones de Ingenieros, se fomente la planeación de las actividades y realizaciones del futuro de la AMIVTAC, transitando de la intención a la acción; por lo tanto, como una aspiración prioritaria, se retomen nuestras tareas y experiencias, especialmente de las primeras tres décadas de existencia de nuestra Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres.

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Es indudable que los cambios de idiosincrasia del gobierno, así como de la comunidad de nuestro país y aun del exterior, han influido y seguirán influyendo en el comportamiento y desempeño de la AMIVTAC; el actual gobierno de nuestro país parece favorecer una recuperación de la intervención real de la ingeniería civil en general, así como de su similar: la industria de la Construcción Mexicana, en el ámbito nacional. También en la AMIVTAC se deberá trazar un derrotero que propicie ampliamente la participación de las futuras generaciones de ingenieros en la planeación, proyectos, construcción, y conservación de la infraestructura de los transportes. Pongo punto final a esta breve participación con una referencia anecdótica sobre la construcción del Ferrocarril Chihuahua al Pacífico, tramo Estación Creel - Estación Loreto (225 kms) a 57 años de su inauguración, iniciada y terminada en la Administración del Lic. Adolfo López Mateos, citando brevemente algunos acontecimientos previos a su construcción y posteriores a su terminación. » Primero. La definición del proyecto geométrico por técnicos e Ingenieros Mexicanos de la extinta Secretaría de Obras Públicas (1954-58). » Segundo. La determinación del costo de la obra, sustentada en el proyecto geométrico (trazo y perfil) ampliamente analizado. » Tercero. La asignación del presupuesto de construcción anticipadamente al inicio de la obra, además mayoritariamente procedente de fondos fiscales. » Cuarto. La participación, en un alto porcentaje, de Empresas Constructoras Mexicanas. » Quinto. La implantación de normas (especificaciones) y supervisión de la obra por personal profesional y técnico al servicio de la Secretaría de Obras Publicas (Federal). » Sexto. La subdivisión del segmento en dos tramos o divisiones: En el tramo de montaña, la división “Chihuahua”; en la planicie, división “Sinaloa”. » Séptimo. La capacitación y formación, aun durante el breve tiempo de la construcción (3 años), de personal técnico, obrero y administrativo, mismo que posteriormente actuaría en otras importantes Líneas Troncales Ferroviarias: Acortamiento Viborillas - Villa de Reyes; Vía doble electrificada México - Querétaro, F.C. Coróndiro - Pto. Lázaro Cárdenas, etc. Lamentablemente, a la fecha se ha revertido su uso de ferrocarril de carga y pasajeros así como de transporte intermodal de primer nivel, convertido ahora en un transporte turístico en el segmento Chihuahua, Chih.-Los Mochis, Sinaloa. Concluyo haciendo votos porque nuestra Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres pugne, en lo futuro, por alcanzar metas en las infraestructuras del transporte del país, similares a las alcanzadas por las citadas obras ferrocarrileras.

Artículo realizado con motivo del 45 Aniversario de nuestra querida Asociación

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PERCEPCIÓN CRÍTICA DEL ESTUDIO GEOLÓGICO-geoTÉCNICO PARA ESTABILIZAR TERRACERÍAS DE CARRETERAS ESTEBAN AMBRIZ REYES Ingeniero civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo Perito profesional en Geotecnia

En México, las carreteras tienen primacía sobre las otras vías terrestres. Sus terracerías son prácticamente iguales que las de los ferrocarriles, entendiendo por terracerías los cortes, terraplenes y excavación de túneles, en función de la elevación de la rasante de la vía. Los volúmenes y movimientos de los materiales excavados y colocados representan el mayor costo de la obra. El funcionamiento correcto de estas terracerías, en gran medida, depende de las obras de drenaje superficial, constituidas por puentes, obras menores y complementarias, así como de las obras de subdrenaje. Lo anterior nos lleva a entender que las carreteras son obras que se apoyan sobre el material de la capa superficial de la corteza terrestre y se construyen principalmente con rocas y suelos que se obtienen también de esa capa superficial; entonces resulta indispensable conocer con precisión la geología del terreno por donde se desarrolla la carretera para luego, mediante la geotecnia, determinar las propiedades de los suelos y rocas

que se requieren para efectuar los cálculos de diseño y elaborar el proyecto de las obras. En todo estudio geotécnico (mecánica de suelos, mecánica de rocas e hidrogeología) es necesario partir del conocimiento geológico, interpretando la geología desde la ingeniería geológica, para determinar y predecir el comportamiento del terreno. La calidad de un proyecto constructivo de carreteras depende fundamentalmente de la calidad de los estudios geológico y geotécnico. En nuestro país estos estudios presentan deficiencias que se reflejan en los mismos proyectos, en la construcción, operación y costos de las carreteras, lo que provoca, casi siempre, que la construcción de las obras no se realice en el tiempo establecido. Por esto resulta necesario mejorar los estudios geológicos y geotécnicos en la práctica de la ingeniería de carreteras, desde la planeación durante la elección de ruta y hasta el proyecto constructivo, de tal manera que los trabajos de postconstrucción y de operación sean sólo los que resulten de los fenómenos naturales extraordina-

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rios, hidrometereológicos y sísmicos, imprevisibles por la ingeniería. El estudio geotécnico para proyecto geométrico de terracerías proporciona las características y comportamiento de los materiales sobre los que se van a excavar cortes y se van a desplantar terraplenes para elaborar la curva masa; la información que da el estudio se obtiene de trabajos desarrollados por ingenieros geólogos y geotecnistas. El larguillo del perfil estratigráfico de rocas y suelos de tramos homogéneos se elabora con la información proporcionada por el estudio geológico-geotécnico, y casi siempre carece de exploración con máquina perforadora en cortes altos y de estudios geofísicos de refracción sísmica en todos los cortes con altura mayor a 7 m. Esto hace que la estratigrafía utilizada no sea del todo confiable, lo que provoca desaciertos al determinar la utilización de los materiales, la clasificación para presupuesto, el tratamiento del material para terraplenes y la inclinación de los taludes de corte; además, la utilización de explosivos en forma inadecuada para excavar en roca se hace en forma inadecuada, y afecta la estabilidad de los taludes. Con frecuencia se tienen problemas de inestabilidad de las terracerías, como es el caso de los taludes de corte; esto es por desconocimiento de la geología del terreno donde se excavan; es mala práctica recomendar la inclinación mediante tablas que no tienen fundamento ingenieril o por conjeturas, y en ocasiones, bajo el criterio ilógico de “dar a todos los cortes un talud constante y los que se caigan los arreglamos”; pero todos se caen. Esto ocurre en los sitios en que se sospecha se tendrán problemas. Abundan los terraplenes altos que se construyen con fragmentos de roca de hasta 2 m, que presentan durante la etapa de operación asentamientos de gran magnitud debido al reacomodo de los fragmentos y rotura de sus aristas de contacto. Es conveniente limitar el tamaño de los fragmentos y establecer una determinada granulometría para lograr acomodar los materiales y de preferencia compactar.

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ESTABILIDAD DE TALUDES DE CORTES Los estudios geológicos-geotécnicos que se requieren para estabilizar taludes de cortes en carreteras deben ser serios y completos; para lograr esto, se propone que los deslizamientos que ocurren durante la etapa de construcción y de operación de las carreteras sean tratados al menos con los trabajos que se enumeran a continuación, con la finalidad de repararlos y volverlos estables en forma permanente: 1. Efectuar una inspección de campo para conocer el estado que presenta el talud del corte, el tipo de deslizamiento ocurrido (cuña, plano, volteo, circular u otro) y determinar mediante un análisis preliminar con parámetros de campo si existe solución inmediata o se requiere programar trabajos de campo y gabinete, es decir, realizar un estudio geológico-geotécnico, que puede desarrollarse efectuando alguna o todas las acciones que se indican en los puntos siguientes. 2. Contar con la topografía, planta, secciones transversales y longitudinales de construcción y con la topografía actual, para determinar la geometría del deslizamiento, que se utilizará posteriormente en la presentación de los modelos geológico, geofísico y geotécnico para efectuar los análisis geotécnicos, así como para elaborar los planos de tratamientos de estabilización. 3. Efectuar un estudio geológico constituido por los siguientes trabajos: »» Geomorfología »» Marco geológico regional »» Tectonismo y fallas geológicas que están influyendo en el talud del corte »» Geología local del corte, unidades litológicas, levantamiento geológico de campo para determinar discontinuidades y sus propiedades, orientación, echado y dirección de echado del plano de las familias de discontinuidades. »» Estructura geológica »» Hidrogeología (nivel de agua freática y pre-

siones de agua) 4. Presentar fotografías de todas las partes del corte y de los trabajos realizándose, obtenidas en tierra y aéreas mediante dron. 5. Realizar estudio geofísico de refracción sísmica para obtener información de la geometría de las capas de materiales por dentro del terreno, determinar espesores de las unidades litológicas y, con el modelo geológico del sitio, obtener el tipo, características y calidad de los suelos y rocas. 6. Elaborar mapas con la información geológica y geofísica e interpretación geotécnica del problema, en planta y secciones transversales y longitudinales en la zona de corte. 7. Efectuar un análisis geológico-geotécnico para determinar, mediante diagramas estereográficos, los mecanismos de falla potenciales que pudieran presentarse a través de las discontinuidades (fracturamiento, fallas, contactos geológicos, etc.) utilizando los parámetros de resistencia geomecánica (clasificación) del macizo rocoso. 8. Realizar estudio geotécnico que contenga lo siguiente: »» Estratigrafía de los taludes de corte obtenida con los estudios anteriores y con la observación efectuada directamente de la superficie actual que presentan los taludes. Los estudios geológicos-geotécnicos en la etapa de proyecto requieren exploración con máquina perforadora y exploración geofísica para determinar la estratigrafía del sitio de los cortes. »» Ensayes de laboratorio. Se deberán obtener en campo muestras de material para determinar las propiedades de resistencia, compresibilidad, permeabilidad, cambios volumétricos, plasticidad, granulometría y masa volumétrica de rocas y suelos, a fin de obtener parámetros de cálculo para efectuar el análisis de estabilidad y de calidad de los materiales para usarse en la construcción. »» Cálculos de estabilidad de taludes considerando el modelo geotécnico que define

la función matemática representativa del fenómeno físico de cada uno de los mecanismos de falla (por cuña, plana, volteo circular, combinada, etc.), utilizando retroanálisis en su caso. »» Efectuar los cálculos para condiciones de esfuerzos totales (peso propio), esfuerzos efectivos (peso propio y presión hidrostática) y por sismo (peso propio y sismo), considerando los factores de seguridad acostumbrados en las vías terrestres. Finalmente, justificar los métodos de cálculo utilizados y hacer comentarios sobre los resultados obtenidos. »» Diseño de los tratamientos requeridos para reparar y proteger los taludes de cortes. Aplicados estos tratamientos, se deben volver a efectuar los cálculos de estabilidad para conocer cómo mejora el comportamiento de los taludes después de reparados. 9. Elaborar los planos del proyecto de estabilización en planta, perfil longitudinal y secciones transversales, que contengan los tratamientos por ejecutar, especificaciones, procedimientos de construcción y cantidades de obra. Las medidas de estabilización pueden ser: modificación de la geometría de los taludes como tender taludes, drenaje superficial como zanjas y canalizaciones y drenaje profundo como subdrenes de penetración transversales, pozos verticales y galerías filtrantes; elementos estructurales resistentes como anclas y/o muros, pilotes o micropilotes; muros y elementos de retención como muros de retención al pie del talud flexibles o rígidos. Las medidas de protección pueden ser malla de triple torsión y concreto lanzado. 10. Colocar instrumentación al inicio del estudio geológico-geotécnico o después de haber aplicado los tratamientos de estabilización en los taludes o laderas que la requieran, con la finalidad de conocer los movimientos superficiales y del interior del terraplén que estén ocurriendo, así como la velocidad y dirección del desplazamiento, que permite conocer el modelo de

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comportamiento y tomar decisiones referentes a su análisis de estabilización. Los movimientos superficiales se miden mediante instrumentos de topografía y los movimientos en el interior del terreno, por inclinómetros y extensómetros; las presiones intersticiales en el interior se miden con piezómetros.

CONCLUSIÓN Mejorar los estudios de ingeniería geológica y geotécnica en las vías terrestres y, por ende, en las carreteras, para realizar más completos los proyectos constructivos de terracerías, que son el cimiento de los pavimentos, es una tarea que necesita atención urgente por parte de las autoridades de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, con la finalidad de contar con las carreteras de calidad que requiere el país para aspirar a un desarrollo sustentable.

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Para lograr lo anterior, se propone que un grupo de expertos en la materia revise los criterios de estudio y métodos de diseño con los que se realizan los estudios y proyectos de carreteras para luego, ya mejorados, sean aplicados por especialistas que forme la Secretaría de referencia en algunas universidades del país, como ya lo ha realizado con éxito en el pasado reciente.

BIBLIOGRAFÍA Marland P. Billings. 1954. Structural Geology. Prentice Hall, Inc. Englewood, Cliffs, N.J. González de Vallejo, Luis I. 2002. Ingeniería Geológica. Pearson Prentice Hall, Madrid. Suárez Díaz, Jaime. 1998. Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales. Bucaramanga, Colombia. Rico Rodríguez, Alfonso y Del Castillo, Hermilo. 1974. La Ingeniería de Suelos en las Vías Terrestres. Editorial Limusa, S.A. México. Secretaría de Comunicaciones y Transportes. 2011. “Conceptos que conforman un proyecto ejecutivo de carreteras”, presentado en el XXIV Congreso Mundial de Carreteras, Ciudad de México.

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Fuerza ve

Carga Movimiento Movimiento horizontal longitudinal transversal Rotación

BIM: UNA PRÁCTICA EN PROYECTOS DE EDIFICACIÓN QUE DEBEMOS ADOPTAR EN PROYECTOS DE VÍAS TERRESTRES CARLOS SANTILLÁN DOHERTY Director General de ciaO Secretario para la lengua española del Comité Técnico B4 “Transporte de carga” de PIARC

GABRIEL CALLEJA Experto en Infraestructura de ciaO

Ya en algunos foros a nivel nacional en materia de desarrollo de infraestructura, se comenta la necesidad de usar y regular el uso y aprovechamiento de una herramienta sistémica que facilite el diseño, desarrollo, operación y administración de diversas instalaciones de obra civil; nos referimos al llamado, por sus siglas en inglés, BIM (Building Information Modeling).

¿QUÉ ES EL BIM? Como ya se mencionó, esta herramienta sistémica, desarrollada y apoyada en las Tecnologías de la Información y Comunicaciones (TIC’s), (bases de datos, programación orientada a objetos, etc.), permite la creación de un modelo virtual de la estructura o instalación que se va a realizar y que puede ser visualizada no sólo en tres dimensiones (3D), sino también en tiempo (4D), costos (5D), ambientales (6D) y de mantenimiento (7D). Adicionalmente, gracias a la aplicación de modelos computacionales integrados, permite ejecutar y resolver tareas con resultados similares a los que puede obtener una persona; ade-

más, permite representar todas las características –físicas y lógicas– de sus componentes reales de los elementos constructivos de la obra como muros, columnas, ventanas, puertas, escaleras, etc., lo que resulta en la simulación de la instalación u obra y la posibilidad de entender su comportamiento en un entorno virtual previo a su construcción real. Esto último nos permite afirmar que es posible cubrir las diferentes fases que involucran al ciclo del proyecto. Como se mencionó al inicio, dado que cuenta con una base de datos estructurada, cualquier modificación al diseño de la obra en procedimiento constructivo, materiales, estructuras, se actualizará automáticamente en cada planta y sección de los planos, lo que posibilita la reducción de los costos de operación de las instalaciones que componen el total de la obra. Así, se dispone de toda la información de forma inmediata y sin necesidad de pedir los cambios realizados al departamento de ingeniería o al que corresponda. También facilita la administración de los diversos recursos o requerimientos como son:

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EVALUACIÓN EX-POST

En Estados Unidos, el BIM no logra superar los obstáculos relacionados con la falta de coordinación y estandarización pública a nivel federal. Por esta razón, otros países lo han superado en la aplicación y/o implantación de esta herramienta.

PLANEACIÓN Y FACTIBILIDAD

OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

PLANEACIÓN Y FACTIBILIDAD EJECUCIÓN DE LA OBRA

EL CICLO DEL PROYECTO

PROGRAMACIÓN Y PRESUPUESTACIÓN

CIERRE FINANCIERO

EVALUACIÓN Y FALLO

FORMULACIÓN E INTEGRACIÓN PROCESO DE LICITACIÓN

Figura 1. Desarrollo de proyectos de inversión en infraestructura básica. Fuente: Elaboración propia. 61 16

» Tiempo de ejecución de obras (4D), » Costo total de las obras y por fases (5D), » Costos de Operación y Mantenimiento (7D). Este último concepto (7D) es muy representativo pues los costos (O y M) son mucho mayores que la propia construcción. Antes de revisar la evolución en el uso del BIM en el mundo, cabe señalar que esta metodología fue creada en los Estados Unidos a principios de los años 70. Una primera descripción del modelo virtual del edificio fue propuesta en una famosa publicación de 1974 por Charles M. Eastman (reconocido hoy en día entre las máximas autoridades del sector) sobre una investigación desarrollada en la universidad Carnegie-Mellon en Pittsburgh (EE.UU.), intitulada “An outline of the building description system”. Debido a esto, podríamos pensar que Estados Unidos debería ser el país más avanzado en la adopción del BIM y a su aplicación en el sector de la construcción, pero en la realidad no sucede así.

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BREVE HISTORIA DEL BIM EN EL REINO UNIDO Desde el inicio de este nuevo siglo (2002), Reino Unido ha promovido el uso y aprovechamiento de diversas herramientas tecnológicas como CAD en 2D y 3D; y, a partir del 2010, con la puesta en marcha del Programa Digital Built Britain, se estimuló la innovación en la industria de la construcción en dirección al BIM (BIM oriented). Se formó un Grupo de Trabajo BIM, que definió cuatro niveles de desarrollo que mejoraban el programa original al incluir diversas normas (PAS 1192) o protocolos para Arquitectos, Ingenieros y Constructores (AEC por sus siglas en inglés), y que definían los objetivos para alcanzar la implementación del BIM, así como una específica para software en modelado de 3D (Revit y AECOsim). NIVEL 0 (1990-2000) Uso de programas CAD dirigido exclusivamente a la creación de diseños o proyectos en 2D. Da inicio para reconocer el uso de software para el diseño y la elaboración de esquemas gráficos mediante herramientas CAD (2D), dejando a un lado el dibujo de planos en papel realizados. NIVEL 1 (2000-2010) Da inicio a proyectos desarrollados en herramientas CAD en dos y tres dimensiones. Se inicia la era de la digitalización de datos. La imagen en 3D se utiliza únicamente como una representación gráfica. El intercambio de información era incipiente y había poca interacción entre los grupos de trabajo. NIVEL 2 (2011-2016) BIM en la fase de diseño y construcción, principalmente en obras públicas.

Se hace mención de los proyectos inteligentes, donde cada objeto esta “enriquecido” con datos y características que permiten ser manejados en un ambiente 3D BIM y controlar el comportamiento del edificio desde diferentes ángulos y en diferentes ámbitos disciplinarios (térmico, estructural, funcional, entre otros). A todos los actores que intervienen en el proceso les permite compartir toda la información mediante un único modelo BIM, en el que todos pueden cargar la información según su especialidad, actualizando a todos sobre los cambios realizados. Los procesos BIM se utilizan generalmente en las fases de diseño y construcción, y, también como se señaló, se usan principalmente en las obras públicas. NIVEL 3 (2020-20 …) El Nivel 3 se refiere a proyectos totalmente colaborativos entre todos los niveles y los participantes. Hay una integración total de toda la información en un único modelo 3D BIM en donde todos pueden acceder y compartir información en tiempo real. En esta fase se utiliza una plataforma BIM en la cual los colaboradores acceden y modifican el proyecto según los diversos grados de privilegio (permisos). Las plataformas BIM ofrecen un procedimiento llamado gate (puerta), que sirve para pasar los originales elaborados de un área a otra, previo proceso de revisión/validación de los documentos del proyecto, en cada fase de diseño o de ejecución, antes de llegar a su destino o área siguiente. Los procesos BIM afectan el ciclo de vida del edificio, incluida la gestión, el mantenimiento y el fin de vida desde el punto de vista del Building Lifecycle Management (BLM).

CAD FORMATOS STANDARES HERAMIENTAS

(Point solutions)

2000's

2010's MODELOS, OBJETOS, COLABORACIÓN

DIBUJOS

BS1192:2007

BS1192:2

BS7000:4 BS8541:2 PAPEL

BIM

2D, 3D

1990's

BIM NIVEL 3

BIM NIVEL 2

ARCHIVOS

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BLM Building Lifecycle Management (Plataforma BIM+PLM)

2020's DATOS TRANSACCIONALES, INTEROPERABLES

BS1192:3

BS8541:1:3:4 ARCHIVOS + LIBRERÍAS

IFC IDM IFD ‘BIM HUB’ SERVICIOS WEB INTEGRADOS

Dassault Systèmes

BIM NIVEL 1

MADUREZ

BIM NIVEL 0

Fuente: McAuley, B., Hore, A. y West R. (2017) BICP Global BIM Study - Lecciones para el programa BIM de Irlanda, publicado por Construction IT Alliance (CitA) Limited, 2017. doi: 10.21427/ D7M049.

La aplicación de estos niveles ha permitido al Programa Digital Built Britain establecer los siguientes resultados: Para 2011-2016 (nivel 1 y 2) y 2016-2020 (nivel 3). — Se logró el nivel 2 en 2016, la Ley obliga al uso del BIM en el diseño/ejecución de obras públicas, con las siguientes obligaciones: » Programas de capacitación para todos los profesionales involucrados, » Un plan de incentivos públicos para empresas que adopten el protocolo BIM, » La inclusión en todas las licitaciones de obras e infraestructuras públicas de protocolos específicos para el uso del BIM, y » Un programa de información y publicidad dirigido a todos los trabajadores del sector para hacer comprender las ventajas del cambio. Mediante los siguientes objetivos se pretende alcanzar el nivel 3 en el 2020, instrumentando la amplia difusión tecnológica en el sector público y privado: » El uso obligatorio del BIM a lo largo del ciclo de vida de un edificio público » El uso generalizado del BIM en el diseño y construcción en el sector privado » Aprovechamiento de todo el potencial del BIM en la fase de gestión y mantenimiento de los edificios. Se considera que los objetivos señalados se alcanzarán fácilmente debido al avance que se tiene y la gran aceptación por parte del sector gobierno y del sector de la construcción, ya que les permite mejorar y preparar las licitaciones públicas con tiempo.

AVANCES EN LA IMPLANTACIÓN DEL BIM EN EL MUNDO 61 18

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PAIS

SITUACIÓN ACTUAL

Alemania Austria Bélgica Brasil Canadá

Obligatorio para 2020 Probable uso para el 2018 Sin regulación hasta la fecha Hoja de ruta en revisión Sin regulación hasta la fecha BIM obligatorio para 2020 en obras públicas Se requiere BIM a través del Plan Nacional Obligatorio desde 2007 (se extendió el plazo hasta 2011) Obligado desde 2013 Obligatorio en diferentes estados Obligatorio desde 2017 Obligatorio desde 2018 Aprobado por el senado en 2007

Chile China Dinamarca Dubái EE.UU. Escocia España Finlandia Francia

Obligatorio desde 2017

Hong Kong

Obligatorio desde 2014 Hoja de ruta para la transición digital de 2018 a 2021

Irlanda

Como se muestra, los países escandinavos y del Reino Unido llevan la delantera en materia de implantación del BIM. En el caso de Europa, a partir del 2018 se estableció la necesidad de usar herramientas TIC’s para modelar las obras en los procesos de contratación de obra pública y servicios.

QUÉ ESTÁ HACIENDO MÉXICO EN MATERIA DE BIM PARA NO QUEDAR A LA ZAGA? La SHCP definió una estrategia para la implantación del Modelado de Información de la Construcción (MIC) en México con el propósito de mejorar los procesos de desarrollo de la infraestructura pública, considerando la eficiencia en la planeación, disminución de sobretiempos y sobrecostos, así como el fortalecimiento de la transparencia y la rendición de cuentas. También busca la mejora en la calidad de los proyectos y su seguimiento integral, así como el poder contar con infraestructura resiliente, eficiente en el uso de los recursos públicos y estimular la competitividad global de la industria mexicana de la construcción.

Obligatorio para 2019

¿QUÉ ES MIC?

Noruega

Normas para proyectos BIM para 2019 Obligatorio desde 2016

Nueva Zelanda

Sin regulación hasta la fecha

Países Bajos

No obligatorio Obligatorio para obras públicas para 2022 No se requiere BIM para planeación

BIM (Building Information Modeling, por sus siglas en inglés) o nombrado en México como MIC (Modelado de Información de la Construcción) es la nueva forma de gestionar los proyectos de infraestructura. Es una metodología que cubre los procesos durante el ciclo de vida de los proyectos e integra una base de datos cooperativa que contempla tanto una representación virtual de la obra como los tiempos y costos reales.

Italia México

Perú Portugal Qatar

Sin regulación hasta la fecha

Reino Unido República Checa Singapur Suecia

Obligatorio desde 2016 Sin regulación hasta la fecha Obligatorio desde 2015 Sin regulación hasta la fecha Obligado definido por la Administración de Transporte de Suecia

Suiza

Fuente: McAuley, B., Hore, A. y West R. (2017) BICP Global BIM Study - Lecciones para el programa BIM de Irlanda, publicado por Construction IT Alliance (CitA) Limited, 2017. doi: 10.21427/ D7M049.

¿CÓMO SE DEFINE Y QUÉ CARACTERÍSTICAS TIENE? »» Una metodología, »» La combinación de la representación virtual de la obra con tiempo e inversión, »» Un modelo dinámico que acumula información conforme avanza la obra, »» Sistema de información digital que permite la reutilización de los datos y su interacción, »» Un responsable se encarga de integrar la información,

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¿QUIÉN O A QUIÉNES SE BENEFICIAN? »» Gobierno federal, arquitectos, ingenieros, gerentes de operaciones, constructores, proveedores y ciudadanos.

¿QUÉ BENEFICIOS QUIERE ALCANZAR MÉXICO?

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»» Hacer más eficiente la planeación de proyectos de infraestructura, »» Aumentar la calidad en las obras, »» Fortalecer la transparencia y la rendición de cuentas, »» Aumentar la productividad del sector de la construcción, »» Mejorar los índices de competitividad del sector a nivel internacional, y »» Mejorar la resiliencia de la infraestructura al anticipar riesgos.

¿CUÁL ES EL OBJETIVO GENERAL DE LA ESTRATEGIA PARA LA ADOPCIÓN DEL MIC? Mejorar los procesos de desarrollo de la infraestructura pública considerando la eficiencia de la planeación, disminución de sobretiempos y sobrecostos, así como fortalecer la transparencia y la rendición de cuentas. Para lograr el objetivo principal señalado, se ha propuesto la realización de cuatro objetivos específicos, de los cuales se producen 30 estrategias.

OBJEtivo general objetivos especificos

¿Qué efecto se quiere lograr en México al implementar MIC?

¿Qué acciones globales se México al implementar MIC? realizarán para lograrlo?

estrategiasespecificos 30 objetivos

estrategias

política pública ELEMENTOS CLAVE Impulsa la implantacion

¿Qué efecto se quiere lograr en

¿Qué conjunto de acciones se ¿Qué acciones globales se realizarán para cumplir con los realizarán para lograrlo? objetivos específicos?

PROCESOS

Garantiza los beneficios MIC

¿Quécultura conjunto de acciones se Fuente: SHCP. realizarán para Clave para la cumplir con los adopción específicos? integral objetivos

tecnología

PROCESOS

cultura

Garantiza los beneficios MIC

Clave para la adopción integral

Ayuda a obtener los beneficios

política pública Impulsa la implantacion

tecnología Ayuda a obtener los beneficios

Fuente: SHCP.

¿Cuáles son los objetivos específicos (4) de la estrategia y las acciones a ejecutar? 1. Fomentar el uso de MIC en los proyectos de infraestructura. »» Número de estrategias: 10 ¿Qué se realizará para cumplir con el objetivo? »» Establecer un grupo trabajo interinstitucional para la implementación y detallar un plan de trabajo, »» Diseñar e implementar mecanismos para definir e introducir MIC en primer lugar en el marco normativo de las dependencias y analizar posteriormente el federal, abarcando contrataciones públicas y acuerdos con la industria y academia, e »» Impulsar planes para capacitar a funcionarios y difundir información de la estrategia. ¿Quiénes participan?

ESTRUCTURA GENERAL DE LA ESTRATEGIA MIC MÉXICO El desarrollo de los objetivos estratégicos se apoya de tres elementos clave: »» Política pública, procesos y cultura; además estos últimos se complementan con un elemento transversal, la tecnología.

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»» Sector público y academia 2. Mejorar los procesos de los proyectos de infraestructura pública mediante la metodología y aplicación de herramientas tecnológicas »» Número de estrategias: 11

Horizonte a 8 años

OBJEtivo general

Horizonte a 8 años

»» Estrategia de ahorros públicos que permiten disminuir costos y demoras, »» La interacción de diversos actores (proveedores y clientes) y »» La posibilidad de utilización en obras grandes y pequeñas indistintamente del costo de la obra.

¿Qué se realizará para cumplir con el objetivo? »» Elaborar instrumentos para el diseño e implementación de proyectos pilotos como guías y planes de trabajo, »» Documentar los resultados y hallazgos de los proyectos piloto, así como rediseñar los flujos de trabajo actuales, »» Establecer mecanismos de comunicación entre dependencias para la implementación, »» Impulsar la automatización de los procesos internos de las dependencias para revisar cumplimientos normativos y autorizar proyectos, y »» Fortalecer la transparencia de proyectos de infraestructura pública. ¿Quiénes participan? »» Sector público 3. Impulsar la participación del sector privado y otros organismos en la estrategia para completar la cadena de valor (recomendaciones) »» Número de estrategias: 5 ¿Qué se realizará para cumplir con el objetivo? »» Incrementar la capacidad de oferta de capital humano fomentado las certificaciones en la metodología, »» Impulsar soluciones que faciliten la gestión integrada de proyectos de infraestructura, y »» Desarrollar estándares nacionales que posibiliten el uso homogéneo de MIC, los cambios necesarios en los productos, así como librerías que faciliten su uso. ¿Quiénes participan? »» Sector privado 4. Utilizar los resultados de la implementación de la metodología para una mejora continua en la infraestructura. »» Número de estrategias: 4 ¿Qué se realizará para cumplir con el objetivo? »» Dar seguimiento a los resultados y mejoras de su aplicación en México, »» Diseñar instrumentos para conocer la infraestructura existente y así llevar a cabo una planeación a largo plazo, »» Impulsar la aplicación de la metodología en proyectos de infraestructura a nivel subnacional, y »» Analizar la experiencia internacional para fomentar el uso de MIC. ¿Quiénes participan? »» Sector público A continuación se muestra la hoja de ruta para la implantación del Modelado de Información de la Construcción (MIC).

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HOJA DE RUTA

FASES 2018-2019 2 años

2020-2021 2 años

2022-2026 4 años

2026 en adelante ... años

PREPARACIÓN

ADAPTACIÓN

IMPLANTACIÓN

POSTERIOR

institucionalizar

Planeación

PROCESOS

Pilotos iniciales

Disposiciones administrativas

Programación y presupuesto

Leyes aprobadas Aplicación exigida en proyectos públicos

Elaboración de guías

elementos

Desarrollo

Pilotos específicos de dependencias

Procesos y tecnología

CULTURA

2022: SCT, Medio Ambiente, Turismo, Salud (incluye IMSS e ISSSTE) y Educación 2023: Resto de los sectores

Capacitación

Acciones de difusión

COLABORACIÓN CON OTROS SECTORES

Certificación

Soluciones tecnológicas

Organización y estándares

Fuente: SHCP.

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RECOMENDACIONES ¿Qué necesito comprender al seleccionar mi herramienta BIM? Si bien existen diversas soluciones de diseño basadas en el modelo disponibles en el mercado, es importante tener en cuenta que no todas pueden cumplir completamente los requerimientos para ser una verdadera solución BIM. ¿Cuál debe ser el alcance del modelo BIM? Es aconsejable que el modelo BIM tenga la capacidad de satisfacer todas las necesidades durante todo el ciclo de vida del proyecto de construcción. Hay varios niveles y capacidades para crear modelos de edificios en 3D, empezando por los de comunicación utilizados para el diseño esquemático a través de los creados con fines de visualización, hasta los modelos de información inteligente “reales” de la construcción. Mientras que los modelos creados para la visualización no contienen más que la geometría 3D y descripciones de los materiales necesarios para la presentación realista del edificio, los

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modelos reales de BIM, además de la geometría, también contienen una gran cantidad de información adicional necesaria para coordinar, documentar, listar y gestionar el edificio basándose en su modelo BIM inteligente. Los modelos BIM reales deben incorporar toda la información necesaria para crear los entregables necesarios durante el ciclo de vida del proyecto de construcción. Esto también indica que la herramienta de creación BIM debe cubrir completamente el flujo de trabajo sin tener que cambiar de herramienta y/o de flujos de trabajo en mitad del proyecto. Por lo tanto, es una cuestión vital si el diseño, la documentación, la realización y el funcionamiento del edificio es soportado por la herramienta, empezando por el diseño conceptual hasta el desarrollo de la documentación del diseño de la construcción, la administración y gestión de la construcción y, finalmente, la gestión de instalaciones. ¿Interoperabilidad? Además de tener la capacidad de compatibilidad de archivos, las herramientas BIM también deben ser compatibles entre sí a nivel de procesos o de flu-

jos de trabajo. Esto es básico en el caso de grupos de diseño interdisciplinarios que necesitan colaborar en diferentes aspectos del diseño de la obra. Al seleccionar su herramienta BIM es necesario saber de qué manera soporta los estándares y flujos de trabajo abiertos que permiten la coordinación con los constructores, consultores, operadores, sin tener en cuenta el tipo o versión de su aplicación de diseño (herramienta BIM). ¿La participación de los equipos de trabajo en el modelo son en tiempo real? La participación en el diseño en BIM requiere servidores BIM activos que ofrezcan un acceso en tiempo real de forma paralela para todo el equipo de trabajo. Cuando seleccione su herramienta, es fundamental saber cómo está diseñado el modelo BIM y el proceso para ser creado, de cara a que sea capaz de soportar el trabajo de diseño compartido en tiempo real para equipos y proyectos de cualquier tamaño. ¿Tiene BIM suficiente capacidad para soportar proyectos grandes/complejos? Por la integración de la información, el tamaño del proyecto tiene un crecimiento exponencial en relación con los requisitos de rendimiento. La forma en que una solución BIM puede soportar este crecimiento depende de varios factores, incluyendo su habilidad de aprovechar las últimas mejoras de hardware y la manera que tiene de manejar el modelo. Cuando seleccione su herramienta BIM debe preguntar sobre todo cuál es el tamaño máximo soportado/recomendado del proyecto y de qué forma se soportan los últimos avances en tecnología, como los 64bits y los multiprocesadores de forma conjunta, y al mismo tiempo, por la aplicación BIM.

ARQUITECTURA DE CÓMPUTO Digamos que los requisitos son en función del tamaño del modelo de BIM con el que se va a trabajar. A mayor tamaño, mayores requisitos. No será

lo mismo diseñar una casa en el campo, un edificio de viviendas o una autopista. En primer lugar, y sin dudarlo, lo más recomendable es apostar por una estación de trabajo (Workstation) en lugar de un equipo convencional. Los componentes para estaciones de trabajo alcanzan mejores niveles de rendimiento procesamiento de datos, al tiempo que ofrecen fiabilidad, compatibilidad, escalabilidad y arquitectura avanzada ideales para entornos multiproceso. Por lo demás, es preferible utilizar al menos por un procesador Intel® Core™ i7, 8 GB de RAM y una tarjeta gráfica de 2 GB de memoria de video con una frecuencia de reloj por encima de 1000 Mhz. Como mínimo Microsoft® Windows® 7, y Windows Server si se va a trabajar con equipo propio en un servidor local. Disco duro de preferencia del tipo SSD (unidades de estado sólido), en lugar de HDD. Los SSD son notablemente más rápidos que los HDD, del orden de cinco veces más, pues son capaces de transferir información a una velocidad de hasta 500 MB/s, mientras que los discos duros tradicionales HDD suelen ofrecer unos 100 MB/s. Con 5 GB de espacio libre es suficiente. Por otra parte, es importante reflexionar respecto al uso de este tipo de herramientas y la aplicación de esta metodología para un proyecto específico. Es necesario un compromiso total por parte del gobierno federal y del sector privado en la operación y administración de este tipo de tecnologías.

EXPERIENCIA MUNDIAL EN EL USO DE BIM PARA CARRETERAS Cabe también mencionar que la Asociación Mundial de Carreteras (PIARC), cuenta con gran número de artículos relacionados con esta Metodología BIM, que ha estudiado y trabajado para su aplicación en la administración de carreteras, y que es posible consultar en la siguiente dirección electrónica: https://www.piarc.org/es/fulltext.htm?q=BIM

REFERENCIA Fuente, con información de la SHyCP y de: http://biblus.accasoftware.com; https://www.buildingsmart.es, www.graphisoft.com.

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CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE MOVIMIENTO DE TIERRAS PARA TERRACERÍAS PAUL GARNICA ANGUAS Instituto Mexicano del Transporte pgarnica@imt.mx

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INTRODUCCIÓN El proceso de construcción de las terracerías requiere movimientos de tierra que incluyen excavaciones, ejecución de terraplenes, subyacentes, subrasantes, y debe cumplir, asimismo, con especificaciones de estabilidad, deformación, hidráulicas u otras. Los trabajos de excavación incluyen la carga, transporte (movimiento de materiales), transformación o mejora, colocación, estabilización y compactación de materiales naturales (suelos, rocas), subproductos industriales o materiales reciclados para obtener cortes y terraplenes estables y duraderos que cumplan con las propiedades prescritas. En ocasiones, estas labores deben realizarse bajo el agua. Los movimientos de tierras requieren operaciones de planificación, diseño, construcción y mantenimiento, y dependen de las características de los materiales utilizados, de las propiedades requeridas y de las condiciones ambientales.

Por ello, la Asociación Mundial de la Carretera, PIARC, acaba de publicar un Manual de Movimientos de Tierra con énfasis en el diseño y construcción de terracerías, disponible en su portal (piarc.org) y donde el autor de este artículo tuvo la oportunidad de participar. Se trata de un conjunto de reglas de arte, buenas prácticas, normas técnicas, etc., para iluminar y sensibilizar a los ingenieros de carreteras sobre la gestión de los movimientos de tierras, en las distintas etapas del diseño, el proyecto y la ejecución de las terracerías, en particular para proyectos carreteros. El manual es un documento técnico independiente que tiene en cuenta los aspectos económicos y ambientales, así como conceptos sobre la adaptación al cambio climático. También reúne los conocimientos técnicos compartidos en el campo de los movimientos de tierras durante 25 años en la PIARC. A continuación se presenta una breve descripción de los temas que ahí se abordan.

ESPECIFICIDAD TÉCNICA DE LOS MOVIMIENTOS DE TIERRAS La ejecución de movimientos de tierra está sujeta principalmente a riesgos geotécnicos y climáticos. Muchos parámetros y restricciones influyen en el flujo de las operaciones: »» Variedad y heterogeneidad de los materiales (suelos) encontrados »» Dificultades de extracción y aplicación: suelos sueltos, suelos rocosos... »» Problemas relacionados con la reutilización (tratamiento, desarrollo...) »» Transitabilidad (circulación de vehículos) »» Condiciones climáticas, »» Control del agua: drenaje, saneamiento.... »» Interfaces con otras actividades (pavimentos, ingeniería civil, etc.) »» …

ASPECTOS ECONÓMICOS La actividad de movimiento de tierras representa entre el 15 y el 20 % de la actividad total de obras públicas. En el campo de la infraestructura y el desarrollo, el impacto económico de los movimientos de tierras es muy significativo. La actividad de movimientos de tierras consiste en la construcción de terracerías para todo tipo de infraestructuras de transporte e instalaciones asociadas: »» Infraestructura de carreteras y autopistas »» Infraestructura ferroviaria, incluidas las líneas de alta velocidad »» Instalaciones portuarias y aeroportuarias »» Plataformas logísticas y multimodales »» Vías fluviales, incluyendo grandes canales »» Instalaciones hidráulicas e hidroeléctricas: presas de tierra, diques, etc.

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Figura 1. Conjunto de fotografías. VÍAS TERRESTRES 61 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2019

Para el caso de carreteras, el costo de los movimientos de tierras varía enormemente en función de la naturaleza del proyecto de carretera. En particular, depende de la configuración topográfica del proyecto, de la naturaleza de los materiales, etc. En la configuración media, por ejemplo, los volúmenes de movimiento de tierras de las principales infraestructuras viarias y de autopistas (2 carriles por sentido) pueden variar en los siguientes rangos: » 50,000 m3 a 250,000 m3 /km de material a desplazar » Hasta 300,000 a 400,000 m3/km en sitios montañosos La actividad de movimiento de tierras está altamente mecanizada. Por término medio, la parte de los costos de equipos de construcción (excluida la mano de obra de los operadores) representa un tercio del costo total de los movimientos de tierras (Figura 2). La parte de depreciación es alta debido a las inversiones a realizar. Por ejemplo, la compra de maquinaria que conforma los escalones de liga más utilizados para grandes obras viales varía entre 150,000 y 1 000,000 de euros por máquina.

Mano de obra operadores 35%

Amor�zación 31%

100% 90% 80%

otras obras

70%

pavimentos

60%

obras de arte

50%

drenaje

40%

terracerías

30% 20% 10% 0%

Autopistas

Trenes Alta velocidad

Figura 3. Distribución de los costos globales en un proyecto carretero o ferroviario.

Por lo tanto, el potencial de mejora de los costos de los proyectos, inducidos por las técnicas de movimiento de tierras, es elevado. La optimización de costos se busca en la fase de diseño de la alineación de la infraestructura vial y luego en la fase de diseño de los propios movimientos de tierras. Esta optimización se debe en particular a las soluciones innovadoras para el uso de los materiales de la obra, la adecuación de los equipos utilizados y la optimización del programa de trabajo. La reducción de costos es particularmente importante cuando el uso de materiales locales reemplaza las soluciones de préstamos externos o incluso los productos de canteras. Esto es tanto más relevante cuanto que se aplica a las capas inferiores de la estructura del pavimento, especialmente en la fase de movimiento de tierras.

ASPECTOS AMBIENTALES

Combus�ble 13%

Mantenimiento 21%

Figura 2. Desglose de costos para una hora de funcionamiento del equipo.

En la Figura 3 se muestra el impacto medio de los movimientos de tierras en el costo global de un proyecto de autopista o de ferrocarril.

Todo proyecto de desarrollo tiene un impacto en los tres pilares del desarrollo sostenible: el medio ambiente, la economía y la sociedad. El movimiento de tierras es la etapa en la que el impacto será mayor y en la que se podrán implementar propuestas de desarrollo para hacerle frente (evitar, compensar, reducir estos impactos, etc.). La evaluación de impacto es un ejercicio complejo que requiere tener: » los medios para analizar la situación existente antes del proyecto de desarrollo,

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»» análisis del proyecto y de los supuestos impactos, »» análisis de las llamadas soluciones compensatorias. No hay consenso internacional sobre estos tres puntos. Incluso puede haber divergencia dependiendo de las escalas de análisis de problemas. Los puntos de vigilancia en materia de desarrollo sostenible que se aplican a los movimientos de tierras son: »» La lucha contra el cambio climático y la protección de la atmósfera, »» La preservación de la biodiversidad, del medio ambiente y de los recursos, »» La cohesión social y la solidaridad entre territorios y generaciones, »» Una dinámica de desarrollo que respete los patrones de producción y consumo responsables.

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Para cada uno de estos puntos se deben proporcionar elementos de análisis del proyecto.

IMPACTOS A CONSIDERAR El proyecto de movimiento de tierras debe tener en cuenta los elementos naturales a proteger y preservar: »» Hábitat, patrimonio, agricultura, silvicultura, paisaje »» Recursos subterráneos »» Recursos hídricos (campo de pozos) »» Fauna, flora, agua, suelo »» Arqueología así como los sitios atravesados que presentan riesgos ambientales »» Zonas contaminadas »» Productos de desecho »» Instalaciones clasificadas (riesgo tecnológico)

CONTRIBUCIÓN AL DESARROLLO SOSTENIBLE Además de tener en cuenta los elementos mencionados anteriormente, la principal contribución al

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desarrollo sostenible es la optimización de la reutilización de los materiales del sitio, lo que reduce el impacto del transporte: »» Reducción del impacto de los insumos y del transporte fuera del sitio (tráfico de camiones) »» Al mismo tiempo, la preservación de los recursos naturales fuera del sitio Cabe destacar otras contribuciones: »» Recuperación de subproductos industriales: cenizas volantes, escorias de alto horno, lodos, etc. »» Técnicas específicas de reducción de energía: aireación, etc. Hay que buscar nuevas mejoras: »» Reducción del consumo de energía (mediante la mejora de los equipos...) »» Reducción del consumo de agua, especialmente en los carriles de circulación y en el uso de equipos (desatascadores, productos para la fijación del polvo, etc.)

ESTRATEGIA DEL MOVIMIENTO DE TIERRAS La estrategia de movimiento de tierras se basa esencialmente en: —— Optimización del movimiento de tierras: »» Reutilización de los materiales del sitio en función de su destino, eventualmente transformados (aireación, tratamiento de aglomerantes, transformación, etc.) »» distancias de transporte »» Las condiciones del tráfico (pistas) —— Optimización de los plazos a través de la planificación del trabajo: »» Medios apropiados (equipo, personal) »» Soluciones técnicas y plazos de ejecución de las obras en función de la sensibilidad de los materiales (agua, precipitaciones, temperaturas, heladas) Estos estudios se basan principalmente en los siguientes datos: —— Datos geológicos y geotécnicos

»» Datos utilizados desde el diseño hasta la fase de implementación —— Meteorología / condiciones meteorológicas »» Explotación de los datos de las estaciones meteorológicas »» Estimación del número de días previsibles de mal tiempo (lluvia, heladas) »» Objetivos: optimización de los plazos de entrega y de la reutilización de los materiales —— Adaptación al cambio climático Primeros pasos a considerar: La consideración de los efectos del cambio climático exige que todos los actores de un sitio de movimiento de tierras (administración, autoridad contratante, contratista, director de obra o empresa) tomen medidas para reducir el consumo de agua de los materiales que se van a reutilizar. Por lo tanto, las tecnologías deben adaptarse para salvar este recurso. Lo mismo ocurre con los movimientos de tierras ya en funcionamiento, algunos de cuyos materiales y componentes pueden modificar el estado de las aguas y, por tanto, debilitar la estructura que no fue diseñada con estos nuevos supuestos. Por lo tanto, es necesario un seguimiento de la estructura, o incluso de su refuerzo.

GESTIÓN DE RIESGOS Y PELIGROS Nuestro enfoque en este ámbito es puramente técnico y económico. No se abordan los aspectos jurídicos de la gestión de contratos. Los movimientos de tierras están sujetos a peligros que generan riesgos para los objetivos del proyecto, y que pueden tener repercusiones, si no se controlan o anticipan, en los costos, plazos y desempeño. Estos riesgos se relacionan tanto con la influencia de la meteorología como con la existencia de peligros vinculados con el entorno geológico e hidrogeológico. Principales amenazas (generalmente impredecibles en la fase de proyecto) encontradas:

»» Periodos de lluvias o heladas fuera de las estadísticas previsibles que pueden provocar inundaciones, lluvias torrenciales o desestructuración de los movimientos de tierras »» Fenómenos geológicos o geotécnicos imprevisibles que pueden causar accidentes (deslizamientos, colapsos, etc.) »» Zonas de cavidades desconocidas Estos riesgos se traducen en importantes excesos económicos. Su gestión deberá basarse en un estudio optimizado de la reanudación de las obras: saneamiento, drenaje, modificación del movimiento de tierras y planificación, con el fin de limitar el costo adicional. Otros riesgos técnicos pueden tener repercusiones en los costos, plazos y desempeño si no se controlan o anticipan. Por lo general, están relacionados con los métodos de reconocimiento, la gestión de proyectos y la gestión del trabajo. Riesgos técnicos encontrados: »» Insuficiente reconocimiento previo »» Estudios geotécnicos incompletos o mal dirigidos »» Estrategia de trabajo inadecuada: recursos, soluciones técnicas, planificación »» Los periodos durante los cuales se llevan a cabo los trabajos influyen especialmente en los riesgos implicados (por ejemplo, movimientos de tierra en suelos sensibles al agua en invierno). Las posibilidades de reacción para hacer frente a las amenazas y riesgos y controlar su impacto requieren una adaptación constante del proyecto y de la estrategia de movimiento de tierras.

REFERENCIA PIARC, 2019, Earthworks Manual. Design and construction of earth-structures, Asociación Mundial de la Carretera, Reporte 2019R10EN, disponible en el portal www.piarc.org.

61 29

PROBLEMA 61 Se tienen dos relojes de arena: uno de 7 min y otro de 4 min. ¿Puedes medir 9 min? - y sus -

RESPUESTA AL PROBLEMA DE VÍAS TERRESTRES NÚMERO 60, PAG. 31 Un triángulo tiene lados de longitud entera en metros. Su perímetro es igual a 8 m. ¿Cuál es el área del triángulo? El único triángulo posible para las condiciones dadas, es un triángulo isósceles de

3 X 3 X 2 m, y su área es √8 m = 2.828 m.

Hacemos un reconocimiento al Ing. Pericles Sánchez Leal, quien resolvió el problema 60. NOTA: La respuesta al problema de la Luna se publicará en el próximo número. 61 30

- y sus -

VÍAS TERRESTRES 61 septiembre-octubre 2019

MÓDULO DE ELASTICIDAD TRANSVERSAL G EN APOYOS DE NEOPRENOS ING. VICTORIA MUÑOZ GARCÍA | ING. JOSÉ LUIS ROCHER PÉREZ Rocher Ingeniería S.A. de C.V.

61 31

I. INTRODUCCIÓN

II. CLASIFICACIÓN DE APOYOS INTEGRALES DE NEOPRENO

Obtener el comportamiento mecánico de las placas de neopreno utilizadas como elementos de transmisión de carga de la superestructura a la subestructura es un tema relevante para la seguridad de instalaciones viales como puentes vehiculares y trenes. Los laboratorios enfocados a la industria de la construcción no cuentan con el equipo necesario para ensayar placas de neopreno bajo las condiciones de trabajo en el sitio, por lo que diseñamos una prensa que simula las condiciones de carga horizontal y vertical a las cuales se encontrarán sometidas dichas placas de neopreno, con la finalidad de obtener el Módulo de Elasticidad Transversal G. A continuación, se describen los diferentes tipos de apoyos integrales de neopreno, el marco teórico bajo el cual se diseñó la prensa, los componentes de dicho equipo y algunos resultados.

Estructuración a. P laca de neopreno sencilla. La unión que presenta es metal-neopreno, las placas de carga son externas.

FIGURA 1. Placa de neopreno sencilla.

b. A poyo de neopreno. La unión que presenta es metal-neopreno, las placas de carga son externas. Una esquina sin filo Placas de Carga externas

Unión Metal neopreno

FIGURA 2. Apoyo de neopreno sencillo tipo sándwich.

c. Apoyos de neopreno reforzado con placas de acero. Se forma mediante diferentes capas de acero internas intercaladas con capas de neopreno. Cuentan con un recubrimiento tanto superior como inferior de neopreno. Perforación

Recubrimiento superior de neopreno Cubierta lateral de neopreno

Láminas de acero internas Capa de neopreno

Láminas de acero externas

Recubrimiento inferior de neopreno

FIGURA 3. Apoyo de neopreno con lámina de acero (sin placas de carga externas).

d. Apoyos de neopreno reforzado con placas de acero y placas de carga externas. Están conformadas por diversas placas de acero internas y una placa de carga externa.

A continuación se realiza una breve descripción del marco teórico bajo el cual se diseñó el procedimiento para realizar dicha prueba.

III. MARCO TEÓRICO Debido a que no existe un elemento completamente rígido, aun sometiéndolo a un sistema de cargas que no le permita el libre desplazamiento, se genera un esfuerzo horizontal mínimo que se asocia a una deformación angular, por tal razón, al aplicar una carga horizontal en la cara superior de un paralelepípedo se producen pequeñas deformaciones angulares (distorsión); a dicho ángulo se le denomina ϒ y al cociente de dividir la carga horizontal entre el área transversal se le conoce como esfuerzo horizontal τ.

Placa de carga externa

61 32

Elemento rígido

Capas de neopreno

Aplicando carga horizontal

FIGURA 5. Deformación de un elemento rígido al aplicar una carga horizontal.

Lámina de acero externa

La guía para apoyos de neoprenos de la SCT estipula que las placas de acero serán del tipo A-36, con un espesor mínimo de 2.4 mm, mientras que el tipo de neopreno a utilizar es el policloropreno CR con una resistencia al ozono de 100 ppcm y en espesores de 5 a 25 mm. A cada componente se le realizan pruebas de calidad, sin embargo, es necesario conocer el comportamiento mecánico del elemento en conjunto, para lo cual existen diversas pruebas, como aquella para la obtención del Módulo de Corte Trasversal “G”, que es una de las más complejas debido a la magnitud de fuerza horizontal y vertical que se le debe aplicar a las placas de neopreno.

VÍAS TERRESTRES 61 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2019

ESFUERZO HORIZONTAL,

FIGURA 4. Apoyo de neopreno con lámina de acero (con una placa de carga externa).

DISTORSIÓN ANGULAR,

GRÁFICA 1. Esfuerzo – deformación (distorsión angular).

De lo anterior se puede observar que la pendiente del tramo lineal elástico corresponde al

MĂłdulo de Elasticidad Transversal â&#x20AC;&#x153;Gâ&#x20AC;?, que se expresa en los siguientes tĂŠrminos:

đ?&#x153;?đ?&#x153;?đ?&#x153;?đ?&#x153;? G = tan đ?&#x203A;˝đ?&#x203A;˝đ?&#x203A;˝đ?&#x203A;˝ = đ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ą

â&#x2021;&#x2019;

đ??şđ??şđ??şđ??ş =

đ?&#x153;?đ?&#x153;?đ?&#x153;?đ?&#x153;? = đ??şđ??şđ??şđ??şđ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ą

Donde G = MĂłdulo G, MPa Î˛ = Ă ngulo de deformaciĂłn, Â° Ď&#x201E; = Esfuerzo horizontal, mm t = Espesor efectivo del neopreno, mm

Partiendo de lo anterior se genera el siguiente diagrama, donde se observa la distribuciĂłn de fuerzas en las placas de neoprenos: N Trasductor de Desplazamiento

Placa de neopreno P Placa de neopreno

Fuerza vertical

Esto se puede expresar como: đ?&#x153;?đ?&#x153;?đ?&#x153;?đ?&#x153;? tan đ?&#x153;&#x192;đ?&#x153;&#x192;đ?&#x153;&#x192;đ?&#x153;&#x192;

â&#x2021;&#x2019;

tan đ?&#x153;&#x192;đ?&#x153;&#x192;đ?&#x153;&#x192;đ?&#x153;&#x192; =

â&#x2C6;&#x2020;đ?&#x2018;Ľđ?&#x2018;Ľđ?&#x2018;Ľđ?&#x2018;Ľ đ??żđ??żđ??żđ??ż

đ?&#x153;?đ?&#x153;?đ?&#x153;?đ?&#x153;? =

đ??šđ??šđ??šđ??š đ??´đ??´đ??´đ??´

Donde Î¸ = Ă ngulo de deformaciĂłn, Îł â&#x2C6;&#x2020;x= Incremento del desplazamiento, mm L = Longitud de la placa de neopreno, mm F = Fuerza horizontal aplicada, kN A = Ă rea de la secciĂłn transversal, mm2

Partiendo de las especificaciones de la guĂa para pruebas y apoyos de neoprenos de la SCT, se deberĂĄn de considerar las lecturas de carga para el desplazamiento correspondiente a Tan 15Â° y Tan 30Â°. H carga

DistorsiĂłn o deformaciĂłn angular Desplazamiento en X

fuerza horizontal

61 33

descarga

0 espesor efectivo (t)

FIGURA 6. a) Esquema del dispositivo para pruebas de esfuerzo cortante, MĂłdulo â&#x20AC;&#x153;Gâ&#x20AC;?, b) Diagrama de deformaciĂłn.

Siendo asĂ, para el anĂĄlisis de los resultados se deberĂĄn considerar las siguientes variables: đ??şđ??şđ??şđ??ş =

đ??ťđ??ťđ??ťđ??ť tan đ?&#x203A;žđ?&#x203A;žđ?&#x203A;žđ?&#x203A;ž đ?&#x2018;&#x17D;đ?&#x2018;&#x17D;đ?&#x2018;&#x17D;đ?&#x2018;&#x17D;đ?&#x2018;&#x17D;đ?&#x2018;&#x17D;đ?&#x2018;&#x17D;đ?&#x2018;&#x17D;

â&#x2C6;´

tan đ?&#x203A;žđ?&#x203A;žđ?&#x203A;žđ?&#x203A;ž =

đ?&#x2018;&#x2C6;đ?&#x2018;&#x2C6;đ?&#x2018;&#x2C6;đ?&#x2018;&#x2C6; đ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ą

Donde G = MĂłdulo G, MPa H = Fuerza horizontal, N a = Ancho de la probeta, mm b = Longitud de la probeta, mm U = DeformaciĂłn horizontal, mm t = Espesor efectivo de neopreno, mm Îł = Ă ngulo de deformaciĂłn horizontal,Â°

Tan 15Â° (=0.268)

Tan 30Â° (=0.577)

Tan 42Â° (=0.900)

Tan É¤

GRĂ FICA 2. Ciclo de carga-descarga obtenido en la prueba de esfuerzo cortante, MĂłdulo G.

Como se puede observar, la prueba se realiza de manera cĂclica, aplicando una fuerza horizontal hasta obtener la deformaciĂłn equivalente a 0.9t, con una velocidad de 1000 kg/min y una carga vertical de 5 Mpa, posteriormente se descarga y se deja reposar durante 5 minutos para volver a realizar el mismo proceso. El cĂĄlculo del mĂłdulo G se realiza con los datos obtenidos durante el segundo ciclo. Debido a la magnitud de las cargas verticales y horizontales requeridas durante la ejecuciĂłn de la prueba, se diseĂąĂł un equipo capaz de aplicar dichas fuerzas y que su geometrĂa permitiera colocarlo en un espacio de 4 x 4 m con una altura mĂĄxima de 2.50 m.

Para medir el desplazamiento horizontal y vertical se adquirieron 4 transductores de desplazamiento de 50 mm y uno de 75 mm, así como 6 láser de 300 mm, para monitorear la deformación del neopreno en diferentes puntos y así poder obtener un modelo en 3D del comportamiento del mismo. A continuación se observa un diagrama con el arreglo de los sistemas de medición de desplazamiento. 50 cara A

FIGURA 7. Modelo 3D de la prensa NEOG-300. Neopreno

IV. ESPECIFICACIONES PRENSA NEOG-300

61 34

Para la aplicación de carga vertical se cuenta con un gato hidráulico de 300 Tn con pistón de 24.5 cm de diámetro y 13” de desplazamiento, manómetro de 10,000 psi, así como bomba eléctrica. En el caso de la fuerza horizontal, el gato hidráulico es de 100 Tn, con pistón de 13.03 cm y 11” de desplazamiento, cuenta con manómetro de 10,000 psi y bomba eléctrica.

cara B Lector de desplazamiento horizontal centro de la placa de corte LVDT 75mm

Aplicación de carga horizontal

Lector de desplazamiento horizontal 56 7

Aplicación de carga horizontal

Lector de desplazamiento horizontal 59 10

Aplicación de carga horizontal

FIGURA 8. a) y b) Gato hidráulico para aplicación de fuerza normal (300 Tn), c) gato hidráulico para aplicación de fuerza cortante (100 Tn).

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FIGURA 9. a) Esquema del posicionamiento de los lectores de desplazamiento, b) transductor de desplazamiento de 75 mm, c) láser de 300 mm, d) conexión láser.

Lo anterior se registra en el software de adquisición de datos (Shear-NEOG). Las presiones para generar las cargas de proyecto son altas, por lo que el equipo cuenta con barras de seguridad y botones de paro de emergencia, así como un dispositivo de monitoreo externo, que permite observar la ejecución de la prueba de una manera aislada.

Durante la aplicación del esfuerzo vertical, los apoyos de neopreno presentan deformaciones horizontales, monitoreadas durante el desarrollo de la prueba, al igual que los desplazamientos en diferentes puntos horizontales. Lo anterior se realiza con el fin de descartar desplazamientos irregulares que no correspondan al comportamiento propio de los apoyos integrales de neopreno. La instrumentación del equipo consiste en una tarjeta de adquisición de datos National Instrument con 15 canales de los cuales 2 son para monitoreo de las fuerzas horizontal y vertical y 13 para los diferentes transductores diferenciales de variación lineal y láser.

FIGURA 10. Instrumentación para prueba de Módulo G.

Cada gato hidráulico cuenta con su manómetro de 10,000 psi, así como su transductor de presión.

FIGURA 11. Pantalla externa para observar la variación de la fuerza normal, así como la horizontal y desplazamientos.

En la parte inferior izquierda de la pantalla se observa el comportamiento del neopreno en tiempo real. El sistema de adquisición de datos almacena una imagen cada segundo, y esto permite generar un reporte con los siguientes datos: »» Fuerza horizontal en el momento de llegar a los 15 y 30 mm de desplazamiento »» Fecha y hora de la prueba »» Fabricante del apoyo integral de neopreno »» Número de lote »» Número de apoyo Como se mencionó anteriormente, la prueba es cíclica, por lo que se requiere monitorear y controlar la descarga, esto se logró mediante el uso de servoválvulas, que se controlan mediante un motor de pasos. Cabe mencionar que la velocidad de descarga es la misma que la aplicación. El archivo generado por el software es de extensión .txt, que permite el procesamiento de los datos en un archivo de extensión .xls.

61 35

gatos hidráulicos se verificaron con un proveedor certificado ante la EMA con registro F39.

FIGURA 14. Prueba de compresión de neopreno.

Al igual que en el módulo G, las lecturas se registran cada segundo, y así es posible obtener la gráfica esfuerzo-deformación. FIGURA 12. Cuadro de control de pasos para regular la velocidad de aplicación de carga y descarga horizontal.

61 36

FIGURA 13. Resultados obtenidos por el sistema de adquisición de datos.

V. PRUEBA DE COMPRESIÓN, PRENSA NEOG-300 El equipo está diseñado para realizar pruebas de compresión de hasta 200 Tn, monitoreando el desplazamiento vertical con 4 transductores diferenciales de variación lineal o mediante láser.

FIGURA 15. Calibración fuerza horizontal.

VII. RESULTADOS OBTENIDOS a. Los tipos de neopreno que se han ensayado en módulo G son de 700 x 500 x 107 mm con arreglo de 3 placas de acero de 5 mm de espesor y dos placas de 16 mm:

VI. CALIBRACIONES Contar con las gráficas de calibración y ecuaciones de ajuste nos permite tener la certeza de las lecturas tanto de fuerza como desplazamiento, un tema delicado debido a la magnitud de fuerzas. Los

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FIGURA 16. Corte de neopreno.

El software que se diseñó para el análisis de la prueba es Shear-NEOG, que registra lecturas cada 0.1 mm. Del archivo generado se pueden seleccionar las lecturas a cada 1.0 mm, lo cual permite hacer el análisis a los 15 y 30 o 32 mm. A continuación se observan algunas gráficas obtenidas:

b. E n el caso de la prueba de compresión, se ha realizado en probetas de 320 x320 x 107 mm, extraídas de apoyos integrales de 700 x 500 x 107 mm, y sólo se han llevado a 1.5 veces la carga máxima de proyecto (200Tn). A continuación, se observan algunos resultados obtenidos:

GRÁFICA 5. Deformación afectada por el factor de escala indicado en el inciso 6.2.2.3 del documento TITM-OT-NTSRVAC-000-2598. GRÁFICA 3. Desplazamiento Horizontal- Fuerza Horizontal, obtenida en la calibración.

i) Criterios de aceptación y rechazo. La aceptación está supedita al cumplimiento de los siguientes dos puntos: »» Especificaciones de proyecto G ≥ 0.9 MPa »» 4.3.1.1. EN 1337-3:2005 = 0.9 ± 0.15 MPa

Con base en lo especificado en el documento TITM-OT-NT-SRVDC-000-2598, INCISO (i), Criterios de aceptación y rechazo, la muestra cumple con el Módulo G.

GRÁFICA 4. Desplazamiento Horizontal- Fuerza Horizontal.

La deformación unitaria mostrada ya está afectada por el factor de escala indicado en el inciso 6.2.2.3 del documento TITM-OT-NTSRVAC-000-2598. TABLA 1. Resultados obtenidos en la prueba de compresión a 1.5 veces la carga máxima de proyecto. Fuerza (kg)

Deformación (%)

136815

3.252

189743

4.537

Para esta prueba es necesario realizar un reporte que contenga una inspección visual con los siguientes puntos (6.2.2.4 del documento TITM-OT-NTSRVAC-000-2598): »» En caso de presentarse grietas durante la prueba, se deberá de describir si son verticales u horizontales. »» Se registrarán las dimensiones de las grietas. »» Especificar si se alinean con el neopreno o con la placa de acero. »» Aclarar si la placa o apoyo presenta 3 grietas superficiales mayores a 2 mm de profundidad y 2 mm de ancho o una sola grieta de más de 3 mm de profundidad o de más de 6 mm de ancho.

61 37

»» S eñalar si el patrón de deformación observado se debe a una colocación inadecuada de las láminas de acero de refuerzo porque no satisface los criterios de diseño y tolerancias de fabricación, o por una pobre adherencia de las láminas de acero al neopreno. »» Describir si los bulbos generados durante la prueba son uniformes.

VIII. CONCLUSIONES

61 38

a. El principio para la prueba está basado en el desarrollo de las constantes elásticas de la Ley de Hooke, base de la resistencia de materiales, donde observamos que el módulo de elasticidad transversal G está en función de la aplicación de una fuerza horizontal que genera deformaciones mínimas. b. Debido a que el módulo se obtiene en el tramo lineal elástico del elemento, es necesario conocer la carga máxima requerida para obtener el punto de fluencia en la gráfica, deformación-esfuerzo, de tal manera que la aplicación de la fuerza horizontal se mantenga por debajo de dicho punto. c. Las condiciones de temperatura bajo las cuales se realiza la prueba serán las especificadas en el procedimiento de SCT (23°+- 2%) d. El módulo de rigidez transversal G, está en función de la dureza del neopreno, que se puede determinar mediante la prueba de Dureza Shore A. e. Es importante realizar una inspección visual de los apoyos integrales de neopreno durante la realización de la prueba de módulo G, con la finalidad de detectar grietas o bulbos irregulares, como se muestra en las siguientes imágenes. f. Es importante reportar si se apreció desprendimiento del neopreno, ya que si se presenta cuando estén colocados los apoyos, las placas internas estarían a la intemperie en algunas zonas, lo que provocaría corrosión y esto, a su vez, acorta la vida útil del apoyo.

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FIGURA 17. Grietas horizontales presentadas después de realizar la prueba de Módulo G.

FIGURA 18. Desprendimiento de la capa de neopreno durante el desarrollo de la prueba de Módulo G.

IX. REFERENCIAS ASTM D4014-03 (2018), Standar specification for plain and steel-laminated elastomeric bearings for bridges, USA. AASHTO M251-06 (2011), Standard specification for plain and laminated elastomeric bridge bearings (ed. 2014), USA. J. F. STANTON and C. W. ROEDER (1982), Elastomeric bearings design, construction and materials, University of Washington, Seattle, Washington. SETRA.2007. Guide Technique Appareils d´appui en élastomère fretté utilization sur les pont, viaducts et structures similaires, Francia. NCHRP. 2001. Report 449, Elastomeric Bridge bearings: Recommended test methods, USA. NCHRP. 2008. Report 596, Rotation limits for elastomeric bearings, USA. ASTM D2240-05 (reapproved 2010), Standard test methods for rubber property durometer hardness, USA. ASTM D3183-10, Standard practice for rubber- preparation of pieces for test purposes from products, USA.

ASTM D624-00. 2012. Standard test methods for tear strength of conventional vulcanized rubber and thermoplastic elastomers, USA. ASTM D573-04. 2010. Standard test method for rubber deterioration in an air oven, USA. ASTM D1149-07. 2012. Standard test methods for rubber deterioration-cracking in an ozone-controlled environment, USA. ASTM D429-14. 2014. Standard test methods for rubber property-adhesion to rigid substrates, USA. ASTM D412-06a (reapproved 2013), Standard test methods

for vulcanized rubber and thermoplastics elastomerstension, USA. ASTM D395-14. 2014. Standard test methods for rubber property-compression set, USA. SETRA. 2007. MEMOAR guide for construction on bridges. France. N·CMT·2·08/04, Placas y apoyos integrales de neopreno. Instituto Mexicano del Transporte, Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Correa Manosalvas E., Análisis de los elementos elastómeros utilizados en aisladores y neoprenos, ESPE, 2011.

61 39

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AGRIETAMIENTO TRANSVERSAL POR BAJA TEMPERATURA Y POR FATIGA TÉRMICA DE CARPETAS DE CONCRETO ASFÁLTICO PEDRO CORONA BALLESTEROS Ingeniero Civil Profesor de posgrado en Vías Terrestres Facultad de Ingeniería Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) Perito Profesional en Vías Terrestres Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. (CICM)

OBSERVACIÓN DEL FENÓMENO En carreteras ubicadas en los estados del norte del país, Chihuahua, Sonora y Coahuila, donde las temperaturas son extremosas, se observan grietas transversales a intervalos cortos en las capas asfálticas del pavimento. Este caso en especial se presenta como falla típica en las autopistas Jiménez-Camargo, Camargo-Delicias y El SuecoVilla Ahumada, en el estado de Chihuahua. El clima en esta zona es extremo, con una temperatura mínima absoluta de -30.4 °C (obtenida en Villa Ahumada, Chih., el 11 de enero de 1962, la más baja registrada en México) y presencia en promedio de dos nevadas anuales; mientras la temperatura máxima absoluta es de +52.0 °C y una precipitación media anual de 300 a 400 mm. Los días con heladas frecuentes se registran entre los meses de noviembre y enero, y en ocasiones se observan disminuciones de la temperatura de más de 10 °C en una hora. Los intervalos de estas grietas transversales, que son independientes de la acción de la inten-

sidad del tránsito, se produjeron a distancias promedio de 6 a 30 m, longitudes que también se mencionan en el Reporte Final Low Temperature Cracking of Asphalt Concrete Pavements, publicado por el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Minnesota (Figura 1). Centro de línea Acotamiento

Grietas transversales completas por baja temperatura

Media grieta transversal por baja temperatura Acotamiento

Figura 1. Grietas transversales por baja temperatura (vista en planta).

La consecuencia de esta falla típica, independiente de la intensidad del tránsito, es el ingreso de

61 41

agua de lluvia a la estructura del pavimento y su consiguiente deterioro por efectos del bombeo de los finos ocasionado por el paso de los vehículos.

OBJETIVO

61 42

Este fenómeno representado como agrietamiento transversal, observado repetidamente en la carpeta asfáltica, nos indujo a explicarlo objetiva y racionalmente a fin de establecer la causa que lo origina. Asimismo, dejar patente la necesidad inaplazable de que el Estado desarrolle el método de diseño de mezclas asfálticas elaboradas con pétreo de granulometría densa que considere, además de los ensayes de desempeño que predigan la duración especificada en cuanto a la deformación permanente y el agrietamiento por fatiga, la correspondiente al agrietamiento transversal por baja temperatura. Cabe mencionar que los métodos de diseño de mezclas asfálticas para carreteras con una intensidad de tránsito mayor a diez millones de ejes equivalentes que se emplean actualmente en nuestro país no incluyen los ensayes de desempeño para prevenir los tres tipos de deterioros mencionados ni determinan su vida de servicio en términos de ejes equivalentes.

Figura 2. Agrietamientos transversales (tablero).

Figura 3. Agrietamiento transversal.

MODELOS DE AGRIETAMIENTO TÉRMICO Los modelos de predicción del agrietamiento transversal pueden ser categorizados como empíricos o mecanicistas, sin embargo utilizaremos los segundos, pues los primeros están limitados y no explican completamente el fenómeno del citado agrietamiento, según lo establece el mencionado reporte final.

Figura 4. Agrietamiento transversal.

MODELOS MECANICISTAS Existen dos formas de agrietamiento térmico en pavimentos asfálticos según Huang en su libro Pavement Analysis and Design: a) agrietamiento por baja temperatura y b) agrietamiento por fatiga térmica. El mecanismo de agrietamiento por baja temperatura sucede cuando la temperatura del pavimento decrece y en consecuencia, el esfuerzo de

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Figura 5. Agrietamientos transversales (acercamiento).

tensiĂłn tĂŠrmico en la mezcla asfĂĄltica en caliente (HMA) se incrementa y excede a su resistencia a la tensiĂłn bajo un Ăşnico ciclo diario de temperatura, o sea, que solamente predice la temperatura con la cual se presenta el agrietamiento transversal. El agrietamiento por fatiga tĂŠrmica ocurre cuando la fatiga inducida por los ciclos de temperatura diaria excede la resistencia a la fatiga de dicha HMA.

AGRIETAMIENTO POR BAJA TEMPERATURA El agrietamiento por baja temperatura es evaluado mediante la comparaciĂłn del mĂĄximo esfuerzo de tensiĂłn inducido (Ď&#x192;x) con la resistencia a la tensiĂłn (H) de la HMA a la temperatura correspondiente. Hills y Brien (segĂşn el reporte final antes citado) desarrollaron un mĂŠtodo de predicciĂłn de la temperatura con la cual una capa de longitud infinita de HMA se fractura, empleando la siguiente fĂłrmula: Ď&#x192;x =â&#x2C6;&#x2019;

đ??¸đ??¸đ??¸đ??¸ đ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;źđ?&#x203A;ź 1â&#x2C6;&#x2019;đ?&#x2018;Łđ?&#x2018;Łđ?&#x2018;Łđ?&#x2018;Ł

FĂłrmula 1

Donde: Ď&#x192;x = MĂĄximo esfuerzo a la tensiĂłn inducido E = MĂłdulo elĂĄstico de la HMA v = RelaciĂłn de Poisson Îą = Coeficiente de contracciĂłn tĂŠrmica, se obtiene de la tabla 1.3.8 del reporte final multicitado â&#x20AC;&#x153;Low temperature cracking of asphalt concrete pavementsâ&#x20AC;? Î&#x201D;T= Decremento de la temperatura (Â°C) en una hora A guisa de ejemplo, si tenemos un mĂłdulo elĂĄstico de 5000 MPa, relaciĂłn de Poisson de 0.2, un coeficiente de contracciĂłn tĂŠrmica de 1.8 x 10-5 y un Î&#x201D;T de -10 Â°C ocasionado por una helada o nevada que pudiera presentarse en una carretera del estado de Chihuahua, el esfuerzo a la tensiĂłn inducido serĂa de 1.125 MPa (11.5 kg/cm2), y para facilidad demostrativa del fenĂłmeno utilizaremos el dato de esfuerzo de resistencia a la tensiĂłn que proporciona Huang para baja temperatura, que es de 0.98 MPa (10.0 kg/cm2), valor que es rebasado por dicho esfuerzo inducido, por lo que se infiere que la HMA de la carpeta cederĂĄ y, por

consiguiente, se agrietarĂĄ en un solo ciclo. A este respecto, lo correcto serĂa determinar, mediante ensaye de laboratorio, el esfuerzo de resistencia a la tensiĂłn a baja temperatura.

AGRIETAMIENTO POR FATIGA TĂ&#x2030;RMICA El esfuerzo tĂŠrmico puede estimarse asumiendo la caĂda de temperatura uniforme y dividiĂŠndola en intervalos iguales Î&#x201D;T de 1 (una) hora de duraciĂłn, partiendo de la temperatura mĂĄxima hasta la mĂnima, asimismo, calcular la rigidez a la mitad del dicho intervalo. El incremento en el esfuerzo tĂŠrmico, Huang lo expresa: Î&#x201D;Ď&#x192;(t, T) = Îąt. Î&#x201D;T. Sm.(t,Î&#x201D;T)

FĂłrmula 2

Donde: Î&#x201D;Ď&#x192;(t,T) = Incremento en el esfuerzo tĂŠrmico para un tiempo dado t e intervalo de temperatura Î&#x201D;T Coeficiente de contracciĂłn tĂŠrmica. Îąt = Î&#x201D;T = Intervalo de temperatura de 1 h de duraciĂłn (Â°C) MĂłdulo de rigidez de la HMA a la Sm = mitad del intervalo de la tempera tura Î&#x201D;T y para un tiempo t.

Los incrementos del esfuerzo tĂŠrmico obtenidos de la FĂłrmula 2 se acumulan para estimar el esfuerzo y deformaciĂłn para ese dĂa, obteniĂŠndose la siguiente FĂłrmula 3:

Ď&#x192; (t, T) = Îąt. â&#x2C6;&#x2018; {Î&#x201D;T. Sm (t, Î&#x201D;T)}

FĂłrmula 3

Se asume que el mĂĄximo esfuerzo diario ocurre en la mĂnima temperatura diaria del pavimento como resultado de la acumulaciĂłn de los incrementos del esfuerzo tĂŠrmico durante el dĂa. La rigidez de la HMA depende significativamente de la velocidad de caĂda de la temperatura Para mejor comprensiĂłn de este asunto se desarrolla el siguiente ejemplo: ConsidĂŠrese la poblaciĂłn de Villa Ahumada, Chihuahua, en la que durante el mes de enero se presenta una temperatura mĂĄxima de 6.9 Â°C

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y una mínima de -1.7 °C, de las 15 h a las 6 h del día siguiente. Así, se presenta una caída de 8.6 °C durante 15 h, por lo que ΔT = 0.573 °C. En su memoria de titulación Determinación de Módulo de Rigidez y Caracterización de Módulo Dinámico de Mezcla Superpave, la Ing. Camila Fernanda C. Rojas reporta datos obtenidos del módulo de rigidez en la tabla 3-42, tercera columna, de dicha memoria, para temperaturas de -10, 4, 21, 38 y 54 °C. Se graficaron estos valores y sus módulos correspondientes para determinar los que aparecen en la cuarta columna de la siguiente Tabla 1. Con los datos de ΔT por día, módulo de rigidez y Sm, se obtiene la siguiente Tabla 1: Tabla 1. Cálculo de los valores de ΔT. Sm (t, ΔT) Intervalo Temperatura Módulo de rigidez ΔT x Sm Hora ΔT en a partir de en Sm en MPa °C 6.9°C

temperatura mediante ensaye de laboratorio. Del cálculo anterior se deduce que, prácticamente, en un ciclo o día se agrietaría transversalmente la carpeta asfáltica por fatiga térmica. Sobre este tema, para mejorar el comportamiento de servicio de las HMA a baja temperatura, la Norma SCT N.CMT.4.05.002.B2 establece modificar el asfalto con polímeros elastoméricos lineales mediante una configuración de caucho-estireno, butadieno-latex o neopreno-latex; restaría realizar el diseño de la HMA mediante el método que haga la predicción del comportamiento de fatiga al agrietamiento transversal por baja temperatura, en número de ciclos o días, para diversas combinaciones de ligante asfáltico, modificador de asfalto y agregado mineral, método de diseño de las HMA que no existe en nuestro país.

MPa x °C

61 44

0.000

6.900

5,400

0.000

0.573

6.327

5,400

3,094

0.573

5.754

5,700

3,266

0.573

5.181

5,800

3,323

0.573

4.608

6,000

3,438

0.573

4.035

6,100

3,495

0.573

3.462

6,300

3,610

0.573

2.889

6,500

3,724

0.573

2.316

6,700

3,839

0.573

1.743

6,800

3,896

0.573

1.170

7,000

4,011

0.573

0.597

7,200

4,126 4,240

0.573

0.024

7,400

0.573

-0.549

7,700

4,412

0.573

-1.122

7,800

4,469

0.573

-1.700

7.800

4.469

∑ {ΔT. Sm (t, ΔT)}

57,412

El valor de αt de 1.8 x 10-5/°C para una HMA se obtiene de la Tabla 1.3.8 del reporte final multimencionado Low temperature cracking of asphalt concrete pavements, que multiplicado por los 57,412 MPa x °C, arroja un esfuerzo máximo (σ) de 1.03 MPa por día, o de 10.5 kg/cm2 por día, casi igual al resistente a esas temperaturas de 0.98 MPa (10.0 kg/cm2), referente replicado, para facilidad demostrativa, del caso anterior “Agrietamiento por Baja Temperatura”. También para este asunto lo correcto es determinar el esfuerzo resistente a baja

VÍAS TERRESTRES 61 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2019

CONCLUSIONES Quedó explicado objetiva y racionalmente que las grietas transversales en las carpetas asfálticas que se presentan en los estados del norte de nuestro país, Sonora, Chihuahua y Coahuila, en sus dos variantes, agrietamiento transversal por baja temperatura y por fatiga térmica, se deben al clima extremo que sufren. Es evidente la imperiosa necesidad de que el Estado, en su interés, cuente con un método de diseño que incluya el ensaye de desempeño que prediga la duración especificada de las HMA en cuanto a su agrietamiento transversal por baja temperatura y por fatiga térmica, con el que se resolvería esta grave omisión, lo que otorgaría, en consecuencia, seguridad a su inversión.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] University of Minnesota. 2004. Low Temperature Cracking of Asphalt Concrete Pavements. Department of Civil Engineering University of Minnesota, Minnesota Department of Transportation Office of Research Services, U.S.A. [2] Huang, H. Yang, 1993. Pavement Analysis and Design, Prentice Hall, U.S.A. [3] C. Rojas, Camila Fernanda. 2017. Determinación del Módulo de Rigidez y Caracterización del Módulo Dinámico de Mezcla Superpave, Chile, 2017.

NOTA INFORMATIVA DEL COMITÉ DICTAMINADOR DE PERITOS PROFESIONALES EN VÍAS TERRESTRES COLEGIO DE INGENIEROS CIVILES DE MÉXICO Para aspirar los ingenieros civiles a recibir por parte del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. (CICM) su certificación como Peritos Profesionales en las distintas especialidades, entre ellas la de Vías Terrestres, se requiere que sean miembros de dicho Colegio, además de que cubran todos los requisitos que aparecen en la carpeta digital que se les entrega cuando manifiestan su pretensión a ello. Ha preocupado al CICM el hecho de que muchos aspirantes a la Certificación son miembros de otros colegios de ingenieros civiles del país, lo que los obliga a ser miembros de por lo menos dos colegios a la vez. Así, el CICM ha recurrido a lo que señalan los artículos 2 y 21 de su Reglamento General para la Designación de Peritos Profesionales, que rezan así: Art 2 .- “Perito Profesional en un área de especialidad, certificado por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, es aquel ingeniero civil con título profesional, cédula profesional, que sean miembros del Colegio o de algún otro colegio de ingenieros civiles con el que se tenga un convenio de colaboración en aspectos de certificación profesional, y que demuestre de manera fehaciente poseer conocimientos teóricos y prácticos sobre alguna especialidad de la ingeniería civil, legalmente reglamentada por este Colegio ………………………….” Art 21 .- “Los requisitos de carácter general son: a) ………….. c) Ser miembro del Colegio de Ingenieros Civiles de México, y para los ingenieros civiles que sean miembros de otros Colegios de Ingenieros Civiles, lo que señale el Convenio de Colaboración en aspectos de Certificación Profesional firmado con dichos Colegios”. Con base en tales artículos y en los Convenios de Colaboración en aspectos de Certificación Profesional firmados con otros Colegios de Ingenieros Civiles, ya no será obligatorio para los aspirantes miembros de otros Colegios de Ingenieros Civiles, ser miembros del CICM. Nos es grato comunicar a los ingenieros civiles del país, que ya se encuentran en firma algunos convenios entre el CICM y diversos colegios, y que a la fecha ya se han suscrito dos de ellos, uno con el Colegio de Ingenieros Civiles de Tijuana y otro con el Colegio de Playas de Rosarito, B.C. Invitamos a los ingenieros civiles a certificarse como Peritos Profesionales en Vías Terrestres. El número telefónico del CICM para recibir la información respectiva es el 55 5606 2323, ext 122, Lic. Liliana Arriaga.

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SESIONES ESPECIALES DEL

XXVI CONGRESO MUNDIAL DE CARRETERAS ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY Ingeniero civil y maestro en Ciencias con especialidad en Transporte. Presidente de la PIARC en el periodo 2013-2016.

El XXVI Congreso Mundial de Carreteras se celebrará en Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos, del 6 al 10 de octubre de 2019, bajo el tema “Conectando Culturas – Fortaleciendo Economías”. Como es usual, el programa del Congreso incluye un conjunto de sesiones dedicadas a temas que marcan tendencia en el mundo de las carreteras, con el objetivo de identificar, analizar y difundir enfoques y conocimientos que apoyen a los países miembros en la formulación de sus respectivas políticas públicas. En esta ocasión, el programa incluye doce sesiones especiales dedicadas a los siguientes temas: » Efectos socioeconómicos de los vehículos autónomos » Colaboración para mejorar la seguridad vial » Resiliencia de la infraestructura vial: ¿Qué significa y qué tanto se ha logrado? » Nuevos pavimentos resilientes y energéticamente eficientes » Financiamiento sostenible de la infraestructura de transporte » Transporte urbano de mercancías sustentable: nuevas oportunidades y retos » Presencia de la mujer en el transporte: aumento de la movilidad y del número de empleos » Papel de los sectores público y privado en la aplicación de tecnologías innovadoras » Transporte incluyente para discapacitados » Preparación de la red de carreteras para la movilidad autónoma y conectada » Aplicación del BIM en autopistas

VÍAS TERRESTRES 61 septiembre-octubre 2019

»» Promoción de una cultura de la transparencia y la integridad en el desempeño de las administraciones de transporte La temática de todas las sesiones propuestas es sin duda relevante para México, aunque hay varias que son particularmente oportunas. Por ejemplo, la sesión sobre colaboración para mejorar la seguridad vial pondrá especial énfasis en los países de ingresos medios, como México, y explorará el potencial de la colaboración y las alianzas para involucrar al gobierno, la academia, la industria y las organizaciones no gubernamentales en la adopción de acciones concretas que contribuyan a las metas de la Década de Acción en Materia de Seguridad Vial promovida por las Naciones Unidas. La sesión sobre resiliencia de la infraestructura vial expondrá diversas formas de tomarla en cuenta en la planeación, el diseño, la construcción y la conservación de carreteras para mitigar los efectos de los desastres naturales e inducidos, del cambio climático y el envejecimiento de la infraestructura en la capacidad del sistema carretero para operar con normalidad y proveer los servicios que se esperan de él. Por su parte, la sesión sobre nuevos pavimentos se enfocará en la presentación de nuevas tecnologías que ayuden a reducir las emisiones de carbón y que, a la vez, aumenten la resiliencia de las carreteras ante eventos climáticos extremos. El debate abordará no sólo las características de estas nuevas opciones tecnológicas, sino también los aspectos políticos, financieros y normativos que habrán de abordarse para lograr su aplicación generalizada en las carreteras del futuro. La sesión sobre financiamiento sustentable de la infraestructura carretera se concentrará en revisar la forma de compatibilizar el interés por lograr una mayor participación del sector privado en el financiamiento de la infraestructura con las dificultades y críticas que en la práctica ha generado la implementación de esquemas de asociación público-privada en diversos países. En particular, durante la sesión se presentarán y discutirán pro-

puestas innovadoras para impulsar la inversión privada en las carreteras, así como para mejorar los procesos competitivos para la contratación de obras carreteras por parte del sector público. El programa del Congreso también incluirá una sesión destinada a analizar el impacto del sector vial en la capacidad de las mujeres para movilizarse y acceder a la educación, las oportunidades económicas y los servicios en condiciones seguras y eficientes. Está claro que si el sector vial ayuda a potenciar estas capacidades, contribuirá a la equidad de género, al bienestar de las mujeres y a aumentar el potencial de desarrollo de sociedades más justas e incluyentes. Dado el creciente interés por la tecnología BIM (Building Information Management) para la gestión de información que permita mejorar la toma de decisiones y los costos de construir, operar y mantener carreteras, en esta sesión se presentarán los avances logrados por diferentes países en la materia y se explorarán tendencias para incrementar y diversificar su uso en el sector. Promover una cultura de transparencia e integridad en el desempeño de las administraciones de carreteras sigue siendo un reto en la mayor parte de los países, ya que, por su complejidad e impacto, los proyectos de transporte afectan a numerosos ciudadanos, colectividades y grupos de interés. Como consecuencia, en la sesión dedicada a este tema se analizarán los avances logrados durante los últimos años en la gobernanza de las administraciones de carreteras y en las estrategias de comunicación adoptadas para el análisis conjunto de proyectos con grupos sociales potencialmente afectados por ellos. Como se advierte, las sesiones especiales del XXVI Congreso Mundial de Carreteras abordarán numerosos temas de interés colectivo y particular para nuestro país. Esperamos que de ellas se desprendan elementos útiles para formular políticas públicas que realcen el papel del sector vial nacional en el aumento del bienestar de la población. Para más información acerca del Congreso, favor de consultar www.piarcabudhabi2019.org.

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EVENTOS PRÓXIMOS

OCTUBRE, 2019 PRIMER CERTAMEN DE FOTOGRAFÍA AMITOS 2019 Consultar bases en: www.amitos.org

5-29 NOVIEMBRE, 2019 XXCILA CONGRESO IBERO LATINOAMERICANO DEL ASFALTO Retos y oportunidades en el mundo del asfalto Guadalajara, Jalisco, Asociación Mexicana del Asfalto