Vías Terrestres #91

ÓRGANO OFICIAL DE LA ASOCIACIÓN MEXICANA DE INGENIERÍA DE VÍAS TERRESTRES A.C. ISSN 2448-5292 viasterrestres.mx

AÑO 15 #91 SEPTIEMBRE OCTUBRE 2024

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VÍAS TERRESTRES CONTENIDO

EDITORIAL Salvador Fernández Ayala

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CHARLA CON COLOR El Ing. Manuel Zárate Aquino en entrevista con el Ing. Salvador Fernández Ayala, Presidente de la XXV Mesa Directiva de la AMIVTAC

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ASPECTOS CLAVE PARA EL DESARROLLO DE LA ELECTROMOVILIDAD EN MÉXICO José Javier Garrido Vega y Alberto Mendoza Díaz

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SOCAVACIÓN, LA PRINCIPAL CAUSA DE FALLA DE PUENTES EN MÉXICO Gabriel Atala Barrero

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CURIOSIDADES MATEMÁTICAS

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HISTORIA DE AMOR IRRACIONAL Rafael Morales y Monroy

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APORTACIONES BREVES DE CIENCIA Y CULTURA La serie de Fibonacci y el número áureo

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EVIDENCIAS DE DAÑOS EN OBRAS DE CONCRETO RECIENTEMENTE INAUGURADAS. ¿Qué decisiones seguimos tomando que nos impiden evitar estos daños?

PRIMERA PARTE Andrés Antonio Torres Acosta

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CINCUENTA AÑOS DE AMIVTAC Óscar de Buen Richkarday

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EN RUTA HACIA NUESTRO 50 ANIVERSARIO UN BREVE RECORRIDO POR LAS MESAS DIRECTIVAS

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TESTIMONIO Isaac Moscoso Legorreta

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BITÁCORA

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VÍAS TERRESTRES AÑO 15 No. 91, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024 Disponible digitalmente en www.viasterrestres.mx NOTICIAS Y BOLETINES: Encuentre las noticias de la Asociación y del gremio en nuestras redes sociales.

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XXV MESA DIRECTIVA

CONSEJO EDITORIAL DE LA REVISTA Presidente Salvador Fernández Ayala Director General Arturo Manuel Monforte Ocampo Subdirector Amado de Jesús Athié Rubio Consejeros Demetrio Galíndez López Jorge de la Madrid Virgen José Mario Enríquez Garza Manuel Zárate Aquino Miguel Ángel Vergara Sánchez Óscar Enrique Martínez Jurado Verónica Flores Déleon Carlos Alberto Correa Herrejón Martín Olvera Corona

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

Presidente Salvador Fernández Ayala Vicepresidentes Juan José Orozco y Orozco Martha Vélez Xaxalpa José Jorge López Urtusuástegui Secretario Carlos Alberto Correa Herrejón Prosecretario Franco Reyes Severiano Tesorera Verónica Flores Déleon Subtesorero Alberto Patrón Solares Vocales Juan Manuel Mares Reyes Manuel Eduardo Gómez Parra Carlota Andrade Díaz José Cruz Alférez Ortega Agustín Melo Jiménez Sergio Serment Moreno Verónica Arias Espejel Eduardo Lee Sainz Héctor Luna Millán Gerente Administrativo Cinthia Janeth Méndez Soto DELEGACIONES ESTATALES

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VÍAS TERRESTRES AÑO 15 No. 91, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024 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. 55.55283706 www.amivtac.com | www.viasterrestres.mx correo electrónico: vias.terrestres@amivtac.org Editor responsable: Arturo Manuel Monforte Ocampo.

Reserva de derechos al uso exclusivo 04-2022-050213421100-102, ISSN: 2448-5292, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Licitud de título: 14708, Licitud de contenido: 12881, ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación.

Permiso en trámite. Impresa por: CODEXMAS, S. de R.L. de C.V., Quetzal No. 1 Int. 1, El Rosedal, Alcaldía Coyoacán, 04330 CDMX, México. Este número se terminó de imprimir el 31 de agosto con un tiraje de 1000 ejemplares.

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PRODUCCIÓN EDITORIAL: CODEXMAS, S. de R.L. de C.V. Estimado asociado, si usted desea recibir la revista impresa, favor de solicitarla a alberto@amivtac.org

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Presidentes estatales Aguascalientes, Gregorio Ledezma Quirarte Baja California, Sergio Barranco Espinoza Baja California Sur, Jorge Mejía Verdugo Campeche, Jorge Armando Iriarte Simon Chiapas, Verónica Cruz Velázquez Chihuahua, Leonel Barrientos Juárez Coahuila, Ernesto Cepeda Aldape Colima, Jesús Javier Castillo Quevedo Durango, Sotero Soto Mejorado Estado de México, José Rodolfo Martínez Rodríguez Guanajuato, Dalia Eréndira Mendoza Puga Guerrero, Ricardo Alarcón Abarca Hidalgo, Julio César Rosas Juárez Jalisco, Sonia Alvarado Cardiel Michoacán, Carlos Ernesto Pérez Cárdenas Morelos, Óscar Rigoberto Coello Domínguez Nayarit, Marco Antonio Figueroa Quiñones Nuevo León, Blanca Estela Aburto García Oaxaca, Esteban Rutilio Sánchez Jacinto Puebla, Manuel Romero Moncada Querétaro, Juan Antonio Flores Rosas Quintana Roo, Yolanda del Carmen Basulto May San Luis Potosí, Jaime Jesús López Carrillo Sinaloa, Saúl Soto Sánchez Sonora, Rafael Luis Zambrano Sotelo Tabasco, José Alfredo Martínez Mireles Tamaulipas, Natalia Jasso Vega Tlaxcala, Juana Torres Castillo Veracruz, Luis Antonio Posada Flores Yucatán, José Antonio Morales Greene Zacatecas, Jorge Isidoro Cardoza López

EDITORIAL 50 AÑOS Y VAMOS POR MÁS Seguramente, al crear nuestra AMIVTAC, aquel pequeño grupo de ingenieros especialistas en vías terrestres tenía la intención de formar —en un futuro— una asociación de profesionales en la materia que impactara de manera grandiosa en el crecimiento de la infraestructura del transporte de nuestro país, con un rol de protagonista y no de espectador.

Y lo lograron.

Desde entonces, década tras década, se nos ha heredado un legado de conocimientos y experiencias en beneficio del desarrollo de nuestra infraestructura que hoy es motor de la economía, crecimiento y bienestar de nuestro país.

Durante los últimos 50 años, ha sido motivo de orgullo pertenecer a nuestra Asociación, de la que han surgido y sobresalido ilustres personajes de nuestro gremio convertidos hoy y en su momento en grandes funcionarios, constructores y empresarios, muchos de ellos referentes e inspiración para quienes hemos encontrado en las vías terrestres el mejor camino para nuestro desarrollo profesional.

Nuestra tarea gremial aún no acaba ni debe de acabar, es necesario continuar en la búsqueda del conocimiento, ya que en la vida se trata de aprender y de superar nuestras limitaciones rompiendo barreras que nos hayan impedido crecer, y aprovechar el potencial que hoy tenemos. Este espíritu debemos permearlo a nuestros jóvenes estudiantes de ingeniería civil integrados en nuestro capítulo estudiantil.

Sigamos, pues, difundiendo el conocimiento y apropiándonos de las innovaciones y de la tecnología aplicada a la infraestructura del transporte a través de nuestras reuniones nacionales, seminarios, simposios, conferencias y talleres; eventos en los que siempre hemos contado con el apoyo de las altas autoridades de la hoy Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes.

Para ellos, nuestra gratitud, así como para quienes siempre han brindado su invaluable apoyo de una y mil maneras durante el acompañamiento de la gestión de nuestros presidentes AMIVTAC a lo largo de estas cinco décadas. ¿Qué les digo? El futuro nos seguirá deparando desafíos que habremos de superar con la misma determinación y espíritu de equipo que nos han llevado hasta aquí.

Sigamos cumpliendo muchos años más y que este aniversario sea propicio para reflexionar lo que hemos logrado, sigamos creyendo en nuestra resiliencia y fortaleza gremial para transformarnos y renovarnos ante los nuevos retos, con una actitud positiva que haga crecer mucho más a nuestra gran comunidad.

Distinguidos asociados y asociadas, felicidades por nuestros primeros 50 años.

Un saludo afectuoso, Ing. Salvador Fernández Ayala Presidente de la XXV Mesa Directiva Nacional de la AMIVTAC

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CHARLA CON COLOR ING. MANUEL ZÁRATE AQUINO

EL ING. MANUEL ZÁRATE AQUINO EN ENTREVISTA CON EL ING. SALVADOR FERNÁNDEZ AYALA, PRESIDENTE DE LA XXV MESA DIRECTIVA DE LA AMIVTAC 91 04

Salvador Fernández Ayala (SFA). Distinguida comunidad de la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres (AMIVTAC), hoy estamos con el ingeniero Manuel Zárate Aquino para nuestra sección Charla con color de nuestra revista Vías Terrestres. Mucho gusto, ingeniero.

Manuel Zárate Aquino (MZA). El gusto es mío, es un placer estar con usted en esta ocasión, una persona a quien aprecio y admiro mucho, ingeniero.

SFA. Es recíproco. Usted ha sido y es un referente en la ingeniería de las vías terrestres, sobre todo en la especialidad de pavimentos; muchos de nosotros hemos aprendido de los conocimientos que usted ha ofrecido a los integrantes de nuestra gran comunidad.

MZA. Le agradezco mucho, pero realmente lo hago con gusto. En primer lugar, porque considero que uno tiene una obligación, una responsabilidad; como universitario uno está llamado a participar en diferentes materias de diversas formas, como profesionista, como catedrático, en fin, de tal manera que los conocimientos que ha adquirido a lo largo de la vida profesional puedan transmitirse.

Hay un detalle interesante. Con los años que tengo afortunadamente de ser catedrático en la UNAM, me he dado cuenta de que lo que uno aprende VÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

en la universidad son los elementos, las bases, los cimientos, pero después viene el verdadero aprendizaje, que es mediante la práctica profesional. Siempre se dice eso, uno aprende en la universidad de la vida, y uno adquiere conocimientos al enfrentarse a los problemas, al tratar de resolverlos. Además, recuerdo que el Banco Mundial menciona que para ser experto en vías terrestres se requieren por lo menos quince años de práctica profesional; quiere decir que a lo largo de esos quince años, enfrentando problemas y dificultades se va aprendiendo.

Pero el Banco pone como condición algo que también debemos tener en cuenta: es necesario, a lo largo de esos quince años, asistir a cursos de actualización de conceptos, una capacitación que propicie la reafirmación de lo que se ha aprendido. Hoy en día, esto es fundamental, porque, como todos sabemos, hay una disrupción tecnológica científica, de modo que lo que afirmamos hoy, tal vez ya no sea válido para la semana próxima.

SFA. Hay por ahí un dicho que dice que se vale también desaprender para volver a aprender.

MZA. Sí, desde luego.

SFA. Ing. Manuel Zárate, usted fue nuestro presidente en la XVII Mesa Directiva, 2007 al 2009,

y le pregunto: ¿qué experiencia le dejó haber sido presidente?

MZA. Bueno, la primera experiencia es el trato con todos los miembros de la Asociación, porque teníamos que atender a las delegaciones, una en cada estado, y en muchas de ellas había cambio de mesa directiva, y teníamos que asistir a la toma de posesión. Allí convivíamos con las dos mesas directivas, entrante y saliente, además de todos los asistentes, por eso teníamos toda esa liga, esa conexión. Fue interesante porque en todos los estados encontrábamos voluntad, participación muy activa y esto es sumamente satisfactorio. Les apoyábamos muchas veces en la preparación de cursos, reuniones, seminarios, en fin, trabajábamos con los técnicos. Eso me dio idea de la extensión, magnitud e importancia de la Asociación.

La preparación de los eventos durante la gestión también fue una gran experiencia. Se realizan dos reuniones importantes, que son la relativa a la ingeniería vial y la reunión nacional. Entonces, durante la preparación, tuve oportunidad de participar con los asociados porque había que ir a la ciudad sede a organizar; sosteníamos reuniones con autoridades para que nos apoyaran, y en todas partes encontrábamos mucha participación, eso es muy grato y digno de recordar.

Otra experiencia maravillosa durante mi gestión fue cuando se propuso a México como sede del Congreso Mundial de Carreteras. Participaron todos los miembros de la mesa directiva y de las autoridades de la Secretaría, entre ellas, muy destacada, la del Ing. Óscar de Buen. Llevamos a cabo esa gestión y, como usted sabe, afortunadamente nuestro país fue designado sede del Congreso Mundial de Carreteras.

A mí no me tocó la celebración, sino la gestión, porque el congreso se realizó tres años después de mi periodo de presidencia. Fue muy exitoso porque fue maravilloso contar con la participación de expertos técnicos e ingenieros de todo el mundo y escuchar sus opiniones.

SFA. Ing. Zárate Aquino, de tantas áreas que tiene la ingeniería civil, usted se especializó y es muy reconocido en el área de pavimentos, ¿qué lo llevó a interesarse en el conocimiento de esta especialidad?

MZA. Esto me remonta a algunos años atrás, cuando cursaba mi carrera universitaria. En la licenciatura tuve excelentes profesores de vías terrestres y entre ellos, debo mencionar al Ing. Luis Miguel Aguirre Menchaca y al Mtro. Alfonso Rico Rodríguez, todos los conocen

muy bien; ellos me hicieron valorar lo que significan en general las vías terrestres. Y en cuanto a pavimentos, la gran participación del Ing. Aguirre Menchaca, que era especialista en esa rama, me orientó a seguir y, sobre todo, a ver la importancia de los pavimentos y de las vías terrestres.

Cuando era niño, allá por los años cuarenta, mi familia, originaria de la Mixteca Oaxaqueña, se trasladó a la ciudad de Oaxaca. Durante el año teníamos que hacer viajes de Oaxaca a la Mixteca, y eran una odisea, teníamos que viajar en la noche en ferrocarril, pernoctar en una estación intermedia (el Parián) y al día siguiente, temprano, salir a andar por veredas y caminos de terracerías para llegar a la población, eso significaba un viaje de más de un día. Ahora ese ferrocarril no existe, dejó de funcionar; con el tiempo, y a medida que yo me iba desarrollando, se empezó a construir la carretera Panamericana, y resulta que la carretera pasa enfrente de mi pueblo en la Mixteca, y además el kínder al que yo asistía en la ciudad de Oaxaca está enfrente de donde se estaba construyendo la carretera, y me encantaba ver las máquinas trabajando, trayendo y llevando materiales. Cuando ya la carretera estuvo terminada, hacíamos más o menos en autobús unas cinco o seis horas porque los vehículos eran muy lentos. La carretera, que todavía existe, tenía muchas curvas, pendientes fuertes; en épocas de lluvias ocurrían grandes derrumbes, en fin. Hoy en día, en menos de una hora por la autopista estamos en el pueblo.

Eso me impresionó mucho, ver la forma en que una carretera puede transformar favorablemente toda la vida de la sociedad, de las personas. El aeropuerto de Oaxaca era de tierra, pistas de tierra para un avión DC3-DC4; ahora el aeropuerto es internacional, tiene nueve posiciones para aeronaves que viajan a varios países. Eso benefició mucho a la ciudad, incrementó el turismo, las relaciones, en fin, eso es para mí asombroso. Ahora tenemos, por ejemplo, la autopista de Oaxaca a la Barranca Larga-Ventanilla, en la costa, la que se está construyendo de Oaxaca a Tehuantepec, el tren Transístmico, la importancia de Salina Cruz que está en mi tierra. Para mí esto es admirable porque demuestra la importancia que tienen las vías terrestres y los pavimentos.

Otro aspecto que también me mueve es que Naciones Unidas dice que en dos o tres décadas más, el 80 % de la población mundial va a vivir en ciudades, y ¿qué necesitan las ciudades? Calles, vialidades de diferentes tipos, desde muy sencillas para tránsito de

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automóviles hasta verdaderas autopistas con el tránsito de camiones muy pesados en las zonas industriales, fabriles y todas ellas necesitan pavimentos.

Necesitamos grandes patios para manejo de contenedores en los puertos, ahí se manejan contenedores de cuarenta toneladas, y se colocan apilados de cinco en cinco, es un peso muy importante; tienen que entrar camiones de carga y ferrocarriles para transportar esos contenedores y se necesitan pavimentos.

SFA. Ing. Zárate, como usted sabe, este año 2024 cumplimos cincuenta años. Durante estas cinco décadas ¿qué personajes lo han inspirado y qué amistades forjó?

MZA. Muchas, creo yo. Me siento realmente satisfecho de haber desarrollado grandes amistades.

Cuando, en el año de 1960, la Secretaría instituyó la especialidad de Vías Terrestres, un compañero y condiscípulo mío, el Ing. José Eladio Carreño Romaní, había tomado el curso. Me entusiasmaba platicar con él, y además, yo tenía la ventaja que en 1958 ya había empezado a trabajar en la Secretaría, y para mí fue fácil conseguir la beca. Ahí conocí a ingenieros de todo el país con los cuales hice una gran amistad.

Muchos de ellos ya fallecieron, no sé cuántos quedamos vivos todavía.

Con el Ing. Bulmaro Cabrera, quien dejó una gran huella en mí, hice también una gran amistad, y con muchos más, todos ellos personas interesantes que han hecho o hicieron en su momento grandes trabajos de la ingeniería.

Al año siguiente, la Secretaría también impulsó la creación del curso de maestría y entonces se indicó que los cuatro mejores promedios de la especialidad podrían inscribirse, y me tocó ser compañero del Ing. Raúl Vicente Orozco, Javier Saborío Ulloa y Roberto Sosa. Los cuatro hicimos la maestría con la participación del Mtro. Alfonso Rico, el Mtro. Aguirre Menchaca y el Dr. Juárez Badillo. Esto fue impresionante porque se me abrieron más horizontes todavía; en la maestría lleva uno materias más avanzadas, las indispensables visitas a obras, etc.

Conocí también al Ing. Rodolfo Félix Valdés, con quien tenía algunos tratos por razones de la especialidad; también tuve oportunidad de conocer al Ing. Luis Enrique Bracamontes, y al Ing. Espinosa Gutiérrez, quien fue promotor de los cursos de especialidad en Vías Terrestres.

Debo decir que, después de varios años en que estos cursos se realizaron, lamentablemente ya no se VÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

renovó ese vínculo entre la Universidad y la Secretaría, se dejaron de dar los cursos. Pero volvieron, ahora hay de nuevo cursos de especialidad de Vías Terrestres en la UNAM. SFA. Muy bien, ingeniero. Fueron grandes personajes los que encontró en el camino. Finalmente, estimado Ing. Zárate Aquino, denos un mensaje por favor a todos los asociados de nuestra gran comunidad de la AMIVTAC. MZA. Aquí el mensaje creo que debe ser en dos sentidos. Uno es para los ingenieros veteranos. Yo me considero todavía ingeniero activo, hace unos dos o tres años me dieron un diploma como “Caminero veterano”, y he notado la importancia que tenemos los ingenieros veteranos para continuar con el mismo título: tenemos que estar actualizados definitivamente. He logrado reunir una pequeña biblioteca con libros actualizados, normalmente en internet se pueden encontrar, antes tenía uno que andar buscando libros por aquí y por allá, y ahora salen constantemente artículos técnicos novedosos, actualizados, de todo tipo, relacionados con las vías terrestres, ensayos de materiales, los nuevos ensayos sobre los asfaltos, que han avanzado tanto, los pavimentos de concreto hidráulico, toda esa serie de nuevos materiales sintéticos que hay ahora. Tuve que volver a estudiar química orgánica, porque ahora estamos manejando polímeros y quiero saber qué es un polímero y cómo lo voy a usar. Mi mensaje a los ingenieros veteranos es que estén actualizados, es indispensable estar actualizados, porque de lo contrario no vamos a poder seguir siendo buenos ingenieros.

Y el segundo mensaje es para los jóvenes, los que están estudiando la carrera o los que empiezan a ejercerla: estudien, no dejen de estudiar el inglés técnico, que ahora es tan indispensable como la computación.

Tenemos que estar actualizados. A los alumnos les presento una relación de las instituciones gremiales que tenemos, muy importantes, como la AMIVTAC, la AMAAC, la SMIG (Ingeniería Geotécnica), AMITOS (Ingeniería de túneles y obras subterráneas). Deben estar actualizados, háganse miembros del Colegio de Ingenieros Civiles de México, acudan a todos sus eventos para no perder el camino. Tenemos que estar siempre activos y participar.

El mismo Banco Mundial dice que si uno no se actualiza, en dos o tres años está obsoleto. Lo mismo les digo, todos debemos ser, además, investigadores, no se necesita estar en un instituto de investigación

especializado, si algo falló, ¿por qué falló?, hay que investigar; la ingeniería forense hoy en día está muy activa, ¿en qué me equivoqué?, ¿qué debía hacer?

Eso es investigar, todos debemos investigar.

Hemos cambiado mucho. Lo veo aquí mismo, en mi empresa. Ahora manejamos rayos láser, rayos infrarrojos, contacto con satélites, nuevos materiales, nuevos equipos, el famoso deflectómetro de impacto que sirve para medir deflexiones. En el laboratorio también hacemos ahora ensayos triaxiales cíclicos, cuando todos los ensayos que hacíamos antes eran estáticos. Ahora no, tenemos que ver cómo se comporta un material cuando está sujeto a esfuerzos repetidos, por ejemplo, en el caso de mezclas asfálticas hay que incluir la temperatura. Tenemos la rueda cargada de Hamburgo, el compactador giratorio, hornos maravillosos, en fin, todo esto ha avanzado muchísimo.

Es sorprendente ver estas tecnologías, porque cuando empecé a trabajar, allá en los años ochenta, todo era muy sencillo, pero era justificable por una razón. En aquella época, un vehículo pesado era el de más de tres toneladas, ahora pesan más de setenta y cinco. Un avión pesaba diez toneladas, ahora pesan quinientas o seiscientas toneladas, un tránsito muy intenso eran tres mil vehículos diarios, ahora tenemos ciento ochenta mil vehículos por día.

Todo ha cambiado tan drásticamente, que es sorprendente. Y me pregunto ¿qué más va a pasar?, ¿qué vamos a observar en el futuro?, ¿de qué manera vamos entonces a enfrentar ese futuro que tenemos encima? Te dicen “prepárate para el futuro”, pero el futuro, ingeniero, ya llegó, ya estamos aquí. Esto es el futuro. ¿Qué va a pasar entonces? Tenemos que estar preparados, porque ¿cómo será el tránsito a futuro?, se habla de grandes aeronaves, ¿van a seguir creciendo en peso, habrá aeronaves de despegue y aterrizaje verticales?, ¿los pavimentos van a cambiar de alguna manera?, ¿habrá vehículos que se muevan por levitación electromagnética?, ¿qué pasará ahora con los vehículos autónomos? Se necesitan pavimentos especiales dotados de una serie de sensores que ayuden al vehículo. El vehículo debe estar conectado con esos pavimentos, con esas vías terrestres de sensores, para que puedan interactuar uno con otro, porque no habrá chofer o conductor; los vehículos necesitarán una guía, y esa guía debe estar incluida en las vías terrestres a través de sensores que le avisen si va por buen camino, si hay un obstáculo adelante, si hay una eventualidad, evitar

que choquen. Es un escenario fantástico, ya estamos en el futuro.

Tenemos que estar preparados. A los ingenieros de mi edad, si todavía existen algunos por ahí, y a los jóvenes que se están incorporando, les sugiero que estén conscientes de nuestra responsabilidad, porque de nosotros depende algo muy importante: la economía.

La economía del transporte es fundamental hoy en día, si un pavimento no tiene condiciones de seguridad, de comodidad, se afecta a la economía nacional y nos vamos para abajo. Es esencial la existencia de vías terrestres y de pavimentos que estén adecuados de manera precisa para funcionar correctamente y presten un buen servicio al usuario. Todas las vías terrestres, vialidades urbanas, carreteras, ferrocarriles, aeropuertos, puertos industriales deben tener buena comunicación, buenos pavimentos, para que podamos colaborar a la grandeza de nuestro país.

SFA. Ingeniero Zárate Aquino, le agradezco mucho que nos haya dedicado tiempo para esta amena charla, que seguramente nuestros asociados disfrutarán en la revista número 91, del bimestre septiembre y octubre. Es decir que para la celebración de los cincuenta años de la AMIVTAC, octubre próximo, ya estará en circulación, y qué mejor que usted engalane nuestra Charla con color. Gracias por su tiempo.

MZA. Al contrario, le agradezco a usted y al personal que nos acompaña la bondad con que me han distinguido. Ha sido un placer.

SFA. Ingeniero, con motivo del cincuenta aniversario de la AMIVTAC, nuestra Mesa Directiva ha tenido a bien encargar esta obra de arte, la elaboró un artista exclusivo que se acercó a nuestra AMIVTAC y creo será de mucho aprecio por usted, aquí tenemos el logo de la AMIVTAC, tenemos un caminero como el que está a la salida a Cuernavaca, tenemos el ingeniero que ve al futuro, el ferrocarril, el avión. Esperemos que sea de su agrado y tenga un espacio para colocarlo. Por favor, recíbalo con nuestro cariño.

MZA. Gracias, lo recibo también con mucho cariño y un agradecimiento sincero.

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VIDEO DE LA ENTREVISTA AQUÍ →

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ASPECTOS CLAVE PARA EL DESARROLLO DE LA ELECTROMOVILIDAD EN MÉXICO

ALBERTO MENDOZA DÍAZ

JOSÉ JAVIER GARRIDO VEGA

Director General, IMT mendoza@imt.mx

Jefe de la División de Transporte Sostenible y Cambio Climático, IMT jgarrido@imt.mx

INTRODUCCIÓN La industria automotriz es uno de los pilares más importantes de la economía mexicana, pues hasta 2019 representaba el 3.8 % del Producto Interno Bruto (PIB) del país, y empleaba a poco más de un millón de personas. México se ha consolidado como un importante productor y exportador de vehículos y autopartes a nivel mundial, ya que es el séptimo mayor fabricante de automóviles y el cuarto mayor productor de autopartes a nivel global.

Ante la creciente demanda mundial de vehículos eléctricos, el país está posicionándose para aprovechar esta oportunidad y convertirse en un centro de producción de electromovilidad. La transición hacia este escenario representa tanto desafíos como oportunidades para la industria automotriz mexicana, que debe adaptarse a los cambios tecnológicos y de mercado.

En este trabajo se destacan los aspectos clave que respaldan el desarrollo de este sector, así como los desafíos que enfrenta.

ASPECTOS CLAVE Ubicación geográfica estratégica La ubicación geográfica es uno de los factores principales que convierten a nuestro país en un destino

atractivo para el desarrollo de la industria de la electromovilidad. La proximidad de México con Estados Unidos, el mayor mercado automotriz del mundo, le otorga una ventaja competitiva significativa al permitir a las empresas reducir sustancialmente los costos de logística y transporte. Estados Unidos representa aproximadamente el 17 % de las ventas globales de vehículos. Según un estudio de la Comisión Internacional sobre Cambio Climático de Transporte (Reason, 1997), la proximidad de México con Estados Unidos lo convierte en un destino atractivo para las empresas que buscan reducir los costos de transporte y logística en la producción de vehículos. Además, la ubicación de México facilita el flujo de bienes y la integración de las cadenas de suministro entre ambos países. Esto facilita el flujo de componentes, materias primas y productos terminados, lo que es crucial para la producción eficiente de vehículos eléctricos. Según un informe del Departamento de Energía de Estados Unidos y del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL, 2021), la sólida red de proveedores y fabricantes de autopartes en México es un factor clave que respalda la integración de la producción de vehículos eléctricos.

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Además, esta ubicación también otorga ventajas logísticas y de transporte. La infraestructura como puertos, aeropuertos y redes ferroviarias permite a las empresas automotrices agilizar la distribución de vehículos y autopartes eléctricas tanto a nivel nacional como internacional; su acceso a diversos acuerdos comerciales internacionales, como el Tratado entre México, Estados Unidos y Canadá (T-MEC), facilita la exportación de vehículos y autopartes eléctricas a mercados clave. Estas características posicionan al país como un centro de producción y exportación de vehículos y autopartes eléctricas, lo que le permite aprovechar las oportunidades que ofrece la creciente demanda global por soluciones de movilidad sostenible.

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Mano de obra calificada México cuenta con una fuerza laboral técnicamente capacitada y con experiencia en la industria automotriz, un factor que facilita la transición hacia la producción de vehículos eléctricos. Las empresas automotrices han invertido en programas de capacitación y desarrollo de habilidades, lo que permite a los trabajadores mexicanos adquirir conocimientos especializados en áreas clave para la electromovilidad. Según el informe citado del Departamento de Energía de Estados Unidos y del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL, 2021), la mano de obra mexicana en la industria automotriz se caracteriza por tener habilidades en áreas como: — Electrónica: Conocimientos en sistemas eléctricos, electróniVÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

cos y de control, fundamentales para el desarrollo de vehículos eléctricos.

— Mecatrónica: Integración de sistemas mecánicos, eléctricos, electrónicos y de control, esenciales para el diseño y mantenimiento de vehículos eléctricos.

— Tecnologías de baterías: Conocimientos en el diseño, fabricación y reciclaje de baterías de iones de litio y otras tecnologías de almacenamiento de energía.

— Ingeniería de procesos: Capacidades para optimizar los procesos de producción y ensamblaje, adaptándolos a las necesidades de la electromovilidad.

Según el informe anual de la Asociación Mexicana de la Industria Automotriz (AMIA, 2022), como ya se mencionó, las empresas automotrices implementaron programas de capacitación y desarrollo de habilidades para sus trabajadores, lo que les ha permitido adquirir conocimientos especializados en estas áreas. Además, la colaboración entre las empresas automotrices y las universidades mexicanas ha sido fundamental para fortalecer las capacidades de la mano de obra.

Por ejemplo, la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) ofrece la carrera de Ingeniería en Electromovilidad, que prepara a los estudiantes en áreas como diseño de vehículos eléctricos, sistemas de baterías, integración de tecnologías y gestión de la cadena de suministro. La mano de obra calificada, con sus conocimientos especializados en áreas clave, es un factor fundamental que respalda el desarrollo de la industria de la electromovilidad en el país.

Incentivos gubernamentales El gobierno mexicano ha implementado políticas y programas de apoyo para fomentar la inversión en electromovilidad. Estos esfuerzos se enmarcan en un contexto político y económico que busca posicionar al país como un centro de producción y exportación de vehículos y autopartes eléctricos.

Según un informe de la Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE, 2023), el país ha identificado la electromovilidad como una prioridad estratégica para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y aprovechar las oportunidades económicas que ofrece este sector en crecimiento. A nivel económico, la industria automotriz representa, como ya se mencionó, el 3.8 % del Producto Interno Bruto (PIB) y emplea a poco más de un millón de personas. La transición hacia la electromovilidad se considera una oportunidad para diversificar y fortalecer aún más este sector clave de la economía mexicana. Algunos de los principales incentivos gubernamentales para impulsar el desarrollo de la electromovilidad incluyen: — Incentivos fiscales: El gobierno establece exenciones arancelarias para la importación de vehículos eléctricos nuevos y autopartes relacionadas. Además, se implementaron créditos fiscales y otros beneficios tributarios para fomentar la producción local de vehículos y componentes eléctricos.

— Desarrollo de infraestructura: Las autoridades han anunciado planes para expandir y modernizar la red de estaciones de carga eléctrica en el país con el objetivo de facilitar la adopción de vehículos eléctricos.

— Colaboración en investigación y desarrollo: El gobierno promueve la colaboración entre empresas, universidades y centros de investigación para impulsar proyectos de innovación tecnológica en el campo de la electromovilidad.

— Metas y objetivos nacionales: México ha establecido metas ambiciosas para la adopción de vehículos eléctricos, lo que envía una señal clara a los fabricantes y proveedores sobre el compromiso del país con este sector.

Para que los incentivos gubernamentales sean efectivos en el desarrollo de la electromovilidad en México, es crucial: — Lograr una coordinación eficaz entre las diferentes agencias y niveles de gobierno (federal, estatal y municipal) para implementar de manera coherente los incentivos y políticas de apoyo.

— Establecer un marco regulatorio claro y estable que brinde certidumbre a las empresas y fomente la inversión a largo plazo en la industria de la electromovilidad.

— Asegurar que los incentivos se alineen con las estrategias y objetivos nacionales en materia de cambio climático, eficiencia energética y desarrollo industrial.

— Implementar mecanismos de seguimiento y evaluación periódica de los incentivos, con el fin de ajustarlos y mejorarlos según las necesidades cambiantes del sector.

Cadena de suministro consolidada La industria automotriz mexicana cuenta con una sólida red de proveedores y fabricantes de autopartes, lo cual permite una integración eficiente de la producción de vehículos eléctricos. Muchas empresas ya están adaptando sus procesos y productos para satisfacer la creciente demanda de componentes y sistemas eléctricos. Según la AMIA (AMIA, 2022), la cadena de suministro de autopartes en México está conformada por más de 1000 empresas, de las cuales el 80 % son proveedores directos de las armadoras

automotrices. Estas empresas se ubican principalmente en los estados de Guanajuato, Querétaro, San Luis Potosí, Coahuila y Nuevo León, formando clústeres industriales que facilitan la integración de la producción. Los principales componentes producidos por los proveedores mexicanos incluyen: — Sistemas eléctricos y electrónicos: cables, conectores, sensores, unidades de control electrónico (ECU), entre otros.

— Sistemas de propulsión: motores eléctricos, reductores, diferenciales, transmisiones.

— Sistemas de baterías: carcasas, módulos, sistemas de gestión de baterías (BMS).

— Sistemas de carga: cargadores a bordo, cables de carga, conectores.

— Componentes estructurales y de carrocería: chasis, paneles, puertas, capós, etc.

Para lograr una integración eficiente de la producción de vehículos eléctricos, es necesario que la red de proveedores de autopartes en México cuente con capacidad de adaptación tecnológica, las empresas deben estar preparadas para adoptar nuevas tecnologías y procesos de producción, como la fabricación aditiva, la automatización y la digitalización de la cadena de suministro. También es necesaria la colaboración entre proveedores, fabricantes de vehículos y centros de investigación para desarrollar soluciones innovadoras y mejorar la competitividad de la industria. Las empresas deben invertir en la capacitación de su fuerza laboral para que adquieran habilidades en áreas como electrónica, mecatrónica y tecnologías de baterías. La integración vertical entre proveedores y fabricantes, así como la integración horizontal entre empresas del mismo nivel, puede mejorar la eficiencia y la resiliencia de la cadena de suministro.

Por otra parte, la adopción de prácticas sostenibles, como el reciclaje y la reutilización de materiales, puede contribuir a la creación de una cadena de suministro más circular y resiliente. La sólida red de proveedores y fabricantes de autopartes en México es un factor clave que respalda la integración de la producción de vehículos eléctricos. Sin embargo, para aprovechar plenamente esta ventaja, es imperioso que las empresas inviertan en la adaptación tecnológica y la sostenibilidad de la cadena de suministro.

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Adaptación tecnológica: Las empresas deben adoptar nuevas tecnologías y procesos de producción para satisfacer la demanda de componentes eléctricos.

Red de proveedores: Más de 1,000 empresas en la cadena de suministro, con un 80% como proveedores directos de armadoras.

Acuerdos comerciales: El T-MEC permite la exportación eficiente de vehículos y componentes eléctricos.

Infraestructura de transporte: La existencia de puertos, aeropuertos y redes ferroviarias facilita la distribución de vehículos y autopartes.

Proximidad a EE.UU.: México se beneficia de su cercanía al mayor mercado automotriz del mundo, lo que reduce costos de logística y transporte.

CADENA DE SUMINISTRO CONSOLIDADA

INCENTIVOS GUBERNAMENTALES

UBICACIÓN GEOGRÁFICA ESTRATÉGICA

MANO DE OBRA CALIFICADA

Para la electromovilidad en México

Aspectos clave

91 12 Investigación y desarrollo: Promoción de la colaboración entre empresas y centros de investigación para innovar en electromovilidad.

Desarrollo de infraestructura: Planes para expandir la red de estaciones de carga eléctrica.

Políticas de apoyo: Exenciones arancelarias y créditos fiscales para la producción de vehículos eléctricos.

Colaboración educativa: Universidades como la UANL ofrecen carreras en electromovilidad, preparando a los estudiantes para el sector.

Capacitación especializada: La industria automotriz ha invertido en programas de formación en áreas como electrónica, mecatrónica y tecnologías de baterías.

DESAFÍOS Y OPORTUNIDADES PARA LA ELECTROMOVILIDAD EN MÉXICO Si bien México cuenta con una serie de factores favorables para el desarrollo de la electromovilidad, también enfrenta algunos desafíos que deben ser abordados.

Uno de los principales retos reside en la necesidad de mejorar la capacidad de generación y distribución de energía eléctrica, así como de la infraestructura de carga eléctrica en el país. Actualmente, la red de estaciones de carga es limitada, lo que puede dificultar la adopción masiva de vehículos eléctricos. El gobierno y el sector privado anunciaron planes para expandir y modernizar esta infraestructura, pero se requiere una mayor inversión y coordinación.

Otro desafío es fortalecer la investigación y el desarrollo tecnológico en el campo de la electromovilidad. Aunque México cuenta con centros de investigación y desarrollo en el sector automotriz, aún existen oportunidades para aumentar la colaboración entre universidades, centros de investigación y empresas, con el fin de impulsar la innovación y el desarrollo de soluciones tecnológicas propias. Además, algunas regiones de México enfrentan problemas de seguridad, como la delincuencia organizada y el robo de vehículos, lo que puede representar un riesgo para las operaciones de las empresas automotrices. Las compañías deben implementar medidas de seguridad robustas y trabajar en conjunto con las autoridades para mitigar estas problemáticas.

A pesar de lo anterior, la electromovilidad también representa una oportunidad significativa para México.

Al aprovechar su posición estratégica, su base industrial consolidada y su fuerza laboral calificada, el país puede convertirse en un centro de producción y exportación de vehículos y autopartes eléctricas. Esto le permitiría diversificar su industria automotriz, aumentar su competitividad global y generar nuevas oportunidades de empleo en sectores de alta tecnología.

CONCLUSIÓN La transición hacia la electromovilidad representa un desafío y una oportunidad para la industria automotriz mexicana. El país deberá mejorar la capacidad de generación y distribución de energía eléctrica, así como la infraestructura de carga eléctrica en el territorio nacional. Para que México mantenga su competitividad y liderazgo en este sector en constante evolución,

la inversión en investigación y desarrollo tecnológico será clave. Las empresas, las universidades y los centros de investigación deben trabajar en conjunto para desarrollar soluciones tecnológicas innovadoras, mejorar la eficiencia de los procesos de producción y adaptarse a los cambios en las preferencias de los consumidores. Esto incluye el desarrollo de baterías más eficientes, sistemas de carga más avanzados, y la integración de tecnologías digitales y de conectividad en los vehículos eléctricos.

La colaboración entre el sector público y el privado será fundamental para impulsar la investigación y el desarrollo en áreas como la electromovilidad. El gobierno puede desempeñar un papel determinante al proporcionar incentivos, financiamiento y un marco regulatorio que fomente la innovación y la adopción de tecnologías limpias. La electromovilidad representa una oportunidad significativa para que el país consolide su posición como un valioso productor de autopartes y ensamble de vehículos eléctricos.

Al aprovechar sus fortalezas, abordar los desafíos y priorizar la investigación y el desarrollo tecnológico, México puede convertirse en un líder regional e incluso global en este sector en rápida evolución.

REFERENCIAS Doerrer, M. (2022). What’s missing in Mexico’s EV strategy? International Council on Clean Transportation. International Council on Clean Transportation. https://theicct.org/whats-missing-mexicos-ev-strategy-oct22/ Departamento de Energía de Estados Unidos y Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL, 2021). Mexico Electric Mobility Mini Assessment. Recuperado de: https://imlive.s3.amazonaws.com/ Federal%20Government/ID114811732529121615454565324531468079 97/J.14%20USAID-NREL_Mexico%20Electric%20Mobility%20Mini%20 Assessment.pdf Asociación Mexicana de la Industria Automotriz (AMIA, 2022). Informe Anual de la Industria Automotriz en México. Recuperado de: https://www.amia.com.mx/wp-content/uploads/2023/03/Informe-Anual-2022.pdf Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE, 2023). Estrategia Nacional de Electromovilidad. Recuperado de: https://www.gob.mx/sre/ documentos/estrategia-nacional-de-electromovilidad

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SOCAVACIÓN, LA PRINCIPAL CAUSA DE FALLA DE PUENTES EN MÉXICO

GABRIEL ATALA BARRERO Asesor técnico en hidrología, hidráulica y drenaje en la Dirección General de Carreteras.

El diseño hidráulico de los puentes es de primordial importancia en el proyecto a construir, ya que permite definir, a partir del estudio hidrológico, el gasto de diseño y el periodo de retorno asociado a dicho gasto, y a partir del estudio topohidráulico, el nivel de aguas de diseño (NADI), la velocidad del agua, la longitud del puente, su ubicación en el cruce, la longitud mínima que deben tener los claros del puente, el espacio libre vertical mínimo que debe existir entre el NADI y la parte más baja de la superestructura, y la profundidad de socavación al pie de pilas y estribos del puente. Los puentes estarán en el cruce durante muchos años, por lo que un buen diseño hidráulico es de gran valor.

La gran mayoría de colapsos de puentes en México ocurren por socavación, de ahí la importancia de atender más este rubro del diseño hidráulico de puentes.

Las zonas costeras son las más afectadas, principalmente por eventos hidrometeorológicos extremos ocasionados por huracanes y frentes fríos. Los estados que resultan afectados con mayor frecuencia son Chiapas, Oaxaca, Guerrero y Veracruz.

La socavación es el descenso del fondo de un río durante las avenidas cuando el agua arrastra los materiales que constituyen el cauce.

La socavación no se percibe a simple vista, ya que cuando ocurre una creciente, los niveles de agua en el río suben, el agua se enturbia y la corriente genera vorticidad, lo que impide ver el descenso del fondo; al cesar la avenida, el fondo se recupera y parece a la vista como si el cauce no hubiera descendido.

La magnitud de la socavación depende principalmente de las características de la corriente, de las propiedades de los materiales del cauce, así como del tipo y dimensiones de los apoyos del puente. Se han desarrollado muchos métodos para estimarla, los cuales, en su mayoría, se obtuvieron a partir de estudios en laboratorios de modelos hidráulicos. El fenómeno es complejo y de difícil pronóstico.

Los tipos de socavación que afectan a los puentes son: Socavación a largo plazo. Es aquella en la cual, al cabo de varios años, se presenta una reducción permanente del nivel del fondo del río (degradación del cauce). En cuanto a la cuenca de drenaje, la deforestación, los incendios, los cambios de uso de suelo y los efectos que produce el cambio climático en la temperatura y en la precipitación pluvial redundan en incrementos del gasto a la salida de la cuenca.

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Respecto a los ríos, las modificaciones que ocurren en el tiempo en la cuenca ocasionan cambios en el área hidráulica de la sección transversal de éstos, cambios en la velocidad del agua y en la capacidad de transporte de sedimentos y, por lo tanto, patrones de socavación a largo plazo (erosión o degradación) o patrones de depósito de sedimentos a largo plazo; influyen también obras construidas en los ríos, tales como presas, bordos de protección marginal, espigones, etc.

El estudio de la socavación a largo plazo se inicia con la inspección de campo, indispensable en la realización de los estudios hidrológicos y topohidráulicos, y con la información disponible en campo y en gabinete respecto al funcionamiento hidráulico de obras construidas en el cauce del río. Un recurso muy útil son las imágenes satelitales que actualiza periódicamente el programa Google Earth.

La agencia de Estados Unidos Federal Highway Administration (FHWA) dedica el número 20 de su publicación Hydraulic Engineering Circular (HEC-20) al estudio de la estabilidad de los ríos y arroyos en las zonas de los puentes de las autopistas. También, en su publicación número 18 (HEC-18) establece procedimientos de diseño de puentes por socavación, donde, por supuesto, se aborda el tema de la degradación y el depósito de sedimentos a largo plazo.

Algunos procedimientos e ideas para estudiar la socavación y depósito de sedimentos a largo plazo las presentan C.R. Neill (1973) y el Fascículo I del Manual de Socavación de Puentes, editado por la AMIVTAC en 2015.

Socavación general o natural. Es el descenso del fondo a lo largo del río durante una avenida y se debe a la capacidad de la corriente para transportar en suspensión los sedimentos del fondo. Esto se refiere a la socavación a corto plazo, la cual ocurre durante una creciente del río y al finalizar ésta el nivel del fondo se recupera. Este tipo de socavación ocurre en forma natural y, por lo tanto, es independiente de que existan o no estructuras construidas en el río.

Una primera aproximación de la socavación general puede obtenerse a partir de la ecuación de Lacey (1930), que emplea el gasto de diseño, el diámetro medio del material del cauce y la relación entre el área hidráulica y el ancho de la superficie del agua. Un método muy utilizado en México es el VÍAS TERRESTRES 91 septiembre-octubre 2024

de Lischtvan–Lebediev (1959) (citado por J.A. Maza, 1968), que contiene expresiones tanto para material granular (arenas y gravas) como para material cohesivo (arcillas).

Otros métodos para estimar la socavación general a corto plazo son el de Blench (1969), Holmes (1974), Neill (1973) y Maza-Echavarría (1973). Los dos últimos se basan en la denominada “velocidad competente”, que es la velocidad para la condición de movimiento incipiente del material del fondo, y que corresponde al inicio de la erosión del fondo.

Las variables que intervienen en los métodos mencionados son el gasto de diseño, Q; el periodo de retorno asociado al gasto, Tr; la velocidad del agua, V; el nivel de aguas de diseño (NADI), el área hidráulica de la sección, A; el ancho de la superficie libre del agua en la sección, B; el ancho efectivo de la superficie del agua en la sección, Be; el diámetro medio del material del cauce, Dm; el diámetro 50 del material del cauce, D50, (es el diámetro de la muestra de sedimento en que el 50 % en peso es menor que ese tamaño); el diámetro 75 del material del cauce, D75; el peso volumétrico seco del material del cauce, γs; el gasto unitario, q = A/B, y la gravedad específica de los sedimentos del fondo, Ss. AMIVTAC (2015 y 2017) presenta una descripción detallada de los métodos mencionados y ejemplos de aplicación.

Socavación transversal o socavación por estrechamiento. Se produce al estrechar la sección transversal de un río por construir pilas de cimentación, estribos, terraplenes de acceso a puentes, etc. La sección estrechada del cruce produce reducción del área hidráulica, lo que ocasiona un incremento de la velocidad del flujo y, por lo tanto, mayor transporte de sedimentos y mayor socavación. Las pilas y estribos de los puentes son dañados, en ocasiones, por efecto de socavación transversal. Se debe evitar al máximo posible estrechar las secciones de los ríos en el afán de construir puentes de menor longitud, ya que, además de provocar mayor socavación, producen sobreelevación de la superficie del agua aguas arriba del cruce, que puede causar desbordamientos e inundaciones.

Algunos métodos consideran que la socavación puede desarrollarse en “aguas claras” o en fondo vivo (lecho móvil). En la socavación en aguas claras, el material del fondo aguas arriba del área de socavación

está prácticamente en reposo y, por lo tanto, no hay reabastecimiento de sedimentos en la poza de socavación. La profundidad máxima se alcanza cuando el flujo ya no puede remover el material de la poza.

En la socavación en fondo vivo existe transporte de sedimentos en el lecho desde aguas arriba, y parte de este sedimento queda atrapado en la poza. En este caso, la profundidad máxima de socavación se alcanza cuando el volumen de material de fondo que ingresa a la poza iguala al volumen de material que es removido de ésta.

El método de Lischtvan–Lebediev, citado anteriormente, permite calcular la socavación transversal simultáneamente con la socavación general. Laursen y Toch (1956) presentan un método en función del grado de estrechamiento de la sección del río y el ancho de cada pila. AMIVTAC, Comité Técnico de Puentes (2015) presenta varios métodos apoyados en una contracción rectangular larga; por ejemplo, Straub (1934), Gill (1981), Laursen (1958, 1960, 1962 y 1963), Komura (1966) y Parker (1981), y comenta que se conoce poco sobre la aplicabilidad de este tipo de métodos a la socavación por estrechamiento de puentes, los cuales provocan generalmente contracciones cortas y abruptas. Richardson y Davies (1995) presentan en FHWA, HEC-18 (2012) dos ecuaciones, una para fondo vivo y otra para aguas claras, que son una modificación de las ecuaciones presentadas por Laursen en 1960, basadas en análisis de contracciones rectangulares largas. Este método se considera en el programa de modelación hidráulica HEC-RAS. Las variables que intervienen en los métodos son las mismas que se indicaron para la socavación general. AMIVTAC (2015 y 2017) presenta una descripción detallada de los métodos mencionados y ejemplos de aplicación.

Socavación local. Se produce al pie de cualquier estructura que se interpone al paso de la corriente y es causada por los vórtices que se forman frente a dichas estructuras debido a cambios de dirección de las líneas de corriente. Las estructuras pueden ser pilas, estribos, espigones, tuberías, etc. La mayoría de las fallas de puentes ocurre por socavación en las pilas y estribos que componen la subestructura. La socavación total en estos elementos es la suma de la socavación general o natural, más la transversal, más la local (ver FIGURA 1). A este resultado habrá

que sumarle, en su caso, la socavación general a largo plazo.

Socavación local en pilas. Se produce cuando el flujo local cerca de la pila es capaz de remover el material del fondo. Se ha estudiado ampliamente en laboratorio; sin embargo, los datos de campo son limitados. Existen muchas ecuaciones para calcular la socavación local en pilas, la mayoría aplicables a socavación en fondo vivo.

En el proceso de desarrollo de la socavación se origina un desvío de la corriente hacia abajo en el área de la pila expuesta al flujo, que provoca la formación de vórtices de herradura en la base de la pila. Tales vórtices eliminan el material del lecho alrededor de la pila y se desarrolla una poza de socavación. Cuanto más aumenta el área y la profundidad de la poza, más se reducen la fuerza de los vórtices de herradura y el transporte de sedimentos en la poza, hasta llegar a un equilibrio en que se produce la socavación máxima. El mecanismo para alcanzar dicho equilibrio es distinto si se trata de fondo vivo o de aguas claras, similar al explicado en líneas anteriores. Simultáneamente a la formación de los vórtices de herradura se forman vórtices verticales aguas abajo de la pila, denominados vórtices de estela, que también eliminan material de la base de la pila, pero su intensidad disminuye rápidamente a medida que se alejan del frente de la pila (FIGURA 2).

Cuanto mayor sea el ancho expuesto de la pila al flujo de agua, más obstrucción ocasionará y, por lo tanto, más vorticidad y más socavación local. En este sentido, es importante la sección transversal de las pilas. Las más comunes son la pila circular, B

V

B

estribo

socavación transversal socavación local en la pila

pila

A

terraplén de acceso

socavación local en el estribo B’ NADI

sección hidráulica en estiaje

A’

PLANTA

NAC

sección hidráulica en avenidas socavación general

CORTE B-B’

NADI NAC

perfil del fondo en avenidas socavación transversal

perfil del fondo en estiaje CORTE A-A’

FIGURA 1. Tipos de socavación que ocurren en la zona de

cruce de un río.

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vórtice de estela

vórtice de herradura

FIGURA 2. Vórtices que se generan en el proceso de socavación local en una MAYOR pilaA 6cilíndrica 000 VEHÍCULOS (reconstruida de FHWA HEC-18, 2012).

FIGURA 4. Posición que adquiere una pila al fallar por efecto

las pilas rectangulares de nariz redondeada, de nariz rectangular y con tajamar (FIGURA 3).

Se recomiendan las pilas que alteran menos las líneas de corriente del flujo; en la FIGURA 3 son la primera, la segunda y la cuarta.

Las pilas no circulares deben quedar alineadas con la dirección de la corriente. Así, el ángulo de ataque de la corriente será cero y las pilas ofrecerán menos obstrucción al paso del agua y generarán menos socavación.

“y” es el tirante y B es el ancho de la pila; el tamaño relativo del sedimento, B/D50; la no uniformidad del tamaño del sedimento; la forma de la cimentación, que tiene que ver con la sección transversal de las pilas, lo cual se comentó en líneas anteriores; el alineamiento de las pilas, que también se comentó previamente; la geometría del canal de llegada; el efecto del tiempo necesario para que se alcance la socavación máxima al pie de la pila; el efecto del número de Froude, F, con el ancho de la cimentación como longitud característica. En el fascículo II del Manual de Socavación de Puentes, publicado por la AMIVTAC en 2017, se da una explicación detallada de cada uno de estos factores. Analizando con cuidado las gráficas y tablas que se emplean para evaluarlos, es posible deducir cómo y en qué medida influye cada uno en el proceso de socavación. En AMIVTAC (2017) se presenta el método propuesto por B.W. Melville y A.J. Sutherland, así como ejemplos de aplicación.

El método de la Universidad de Colorado (CSU) comenzó a desarrollarse en la década de los 70 por un grupo de investigadores auspiciados por la propia CSU y por la FHWA. La ecuación de la CSU tiene una sólida base teórica y está sustentada en investigaciones de laboratorio. Constantemente se revisa y actualiza con base en nuevas investigaciones y experiencias de campo, se le denomina “HEC-18 Pier scour equation” y es la siguiente (FHWA HEC- 18, 2012): ys/y1 = 2.0 K1 K2 K3 (a/y1 )0.65 F0.43 o ys/a = 2.0 K1 K2 K3 (y1/a )0.35 F0.43

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pila circular

pila de nariz redondeada

pila de nariz rectangular

pila con tajamar

FIGURA 3. Geometría de secciones transversales de pilas, AMIVTAC (2017).

Las pilas de sección circular son muy útiles en los ríos de planicie en que el cauce principal es errático, es decir, que frecuentemente cambia su trayectoria; en este caso, la sección circular siempre ofrecerá el mismo grado de obstrucción al flujo. La FIGURA 4 muestra la posición que típicamente adquiere una pila que falló por socavación local, inclinada hacia aguas arriba, debido a la forma que adquiere la poza de socavación paulatinamente.

Los factores que influyen en la socavación local son la intensidad del flujo, V/Vc, donde V es la velocidad media del flujo de llegada y Vc es la velocidad media crítica del flujo de llegada para el movimiento incipiente del sedimento; el tirante relativo, y/b, donde VÍAS TERRESTRES 91 septiembre-octubre 2024

de socavación local (reconstruida de Martín Vide, 2003).

donde ys es el tirante hasta la profundidad de la socavación; y1 es el tirante aguas arriba de la pila; “a” es el ancho

de la pila; F = V1 / (g y1 )1/2 es el número de Froude, V1 es la velocidad media aguas arriba de la pila y g es la aceleración de la gravedad. Los valores de Ki toman en cuenta lo siguiente: K1, la forma de la sección transversal; K2, el ángulo de ataque del flujo; K3, las formas o configuraciones del fondo.

El autor del presente trabajo realizó una investigación del estado del conocimiento hasta 1989 respecto a las configuraciones que adquieren los lechos arenosos sujetos a un flujo de agua (Atala, 1989).

Con base en datos de Melville y Suthetland (1988) y de Jain y Fischer (1979), la FHWA recomienda que se acoten como sigue los valores que se calculen de la socavación local en pilas: si F ≤ 0.8, ys/amáx = 2.4 y si F > 0.8, ys/amáx = 3.0

Esto es válido para pilas rectangulares de nariz redondeada, alineadas con la dirección del flujo.

Cabe destacar la participación de E.V. Richardson y S.R. Davies en el desarrollo del método CSU, que ahora es el método HEC-18 para cálculo de socavación local en pilas.

Existen muchos otros métodos, y entre los más conocidos se pueden mencionar los siguientes: Laursen y Toch (1956), Larras (1963), Carsten (1966), Arunachalam (1967), Maza y Sánchez Bribiesca (citado por Maza, 1968), Yaroslavtziev (1969), Neill (1970), Breusers, Nicollet y Shen (1977), Froehlich (1991), Melville y Shuterland (1997), Sheppard y Miller (2006).

Los métodos HEC-18 (CSU) y de Froehlich son considerados en el programa HEC-RAS. Las variables que intervienen en los métodos mencionados son la velocidad del agua, V; el tirante aguas arriba de la pila, “y”; el ángulo de ataque de la corriente; el ancho de la pila, “a”; el diámetro medio, 50 y 84 del material del cauce, Dm, D50 y D84; el número de Froude, F, y el número de Reynolds, R. El acorazamiento es el arrastre de material fino y la permanencia de material grueso en el cauce.

Ocurre cuando el material del cauce tiene granulometría extendida y el esfuerzo cortante que produce el escurrimiento es menor que el esfuerzo que pueden resistir las partículas más grandes de sedimento y mayor del que pueden soportar las partículas más pequeñas. La “coraza” que se forma tiende a proteger las capas inferiores contra la socavación. De los

métodos aquí anotados para el cálculo de la socavación local en pilas, los únicos que consideran el caso en que llegue a ocurrir acorazamiento del cauce son el de Melville–Sutherland y el método HEC-18, que incluye una ecuación adicional para tomar en cuenta esta condición del cauce.

En el caso del atoramiento de troncos, ramazón y basura en el lado de aguas arriba de las pilas, se genera también vorticidad y, por lo tanto, socavación. Cuando se trata de diseño de puentes nuevos, esta posibilidad puede eliminarse con un buen diseño hidráulico. En el caso de puentes existentes con esta situación, se presentan algunos métodos en FHWA HEC-18 (1995) y en AMIVTAC (2017), aunque lo más conveniente es retirar los arrastres mediante algún procedimiento mecánico.

Este es un asunto que no debe subestimarse, ya que la misma obstrucción va generando mayor volumen de arrastres acumulados en las pilas.

Socavación local en estribos. Se produce cuando el estribo y el terraplén de acceso al puente obstruyen el flujo. En ocasiones se combinan la socavación local al pie del estribo y la socavación por estrechamiento.

Los estudios que se han realizado son, en su gran mayoría, en modelos hidráulicos de laboratorio, y algunos, corroborados con observaciones y mediciones de campo.

La FIGURA 5 muestra las alteraciones del flujo en las inmediaciones de un estribo. El estrechamiento de la sección del río genera un vórtice aguas arriba del terraplén de acceso y una zona inestable por la diferencia de velocidades del agua entre el cauce del río y la parte de aguas arriba del terraplén. Debido a la obstrucción del flujo que ocasiona el estribo, desde su extremo de aguas abajo se forman vórtices de estela, similares a los que se producen aguas bajo de las pilas. Cuando se combinan las áreas de socavación transversal, por estrechamiento de la sección del río, y local debida al estribo, se generan vórtices de fondo. Se han hecho investigaciones para determinar la profundidad y la ubicación de la poza de socavación local y se han desarrollado métodos para calcularla.

El diseño hidráulico de puentes considera que los estribos cuenten con aleros tanto en el lado de aguas arriba como en el de aguas abajo. Estos elementos, además de servir para retener los derrames de los terraplenes de acceso, tienen una función hidráulica muy importante, que es contribuir a que el flujo

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región de estelas

fuerte turbulencia vórtices

vórtice

o

raíd

ont jo c

n

ó regi

lu de f

zonas de socavación

suelo de llanura aluvial sedimento del lecho

FIGURA 5. Esquema que muestra la poza de socavación

transversal, la poza de socavación local ocasionada por el estribo y el patrón de vórtices que se producen (reconstruida de FHWA HEC-18, 2012).

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reconozca más fácilmente hacia la zona donde se ubicará el puente y, por lo tanto, se eviten fuertes incidencias del flujo en los estribos, que provocarían vorticidad y socavación. En ocasiones, cuando las llanuras de inundación son extensas, es necesario construir diques de encauzamiento, mismos que dirigen el agua hacia el puente. No hay que olvidar que en todo diseño hidráulico de puentes hay que partir siempre de la idea de respetar al máximo posible los cauces naturales de los ríos.

Los métodos más conocidos para calcular la socavación local en estribos son: Artamonov (1956), Laursen (1960), Liu, Chang y Skinner (1961), Froehlich (1989), Melville (1997), HIRE (2001), Sturm (2001), Maryland (2001), NCHRP 24-20 (2010).

Los métodos Froehlich y HIRE se consideran en el programa de modelación hidráulica HEC-RAS. Las variables que intervienen en los métodos mencionados son Q; “y”; NADI; Dm; el largo del estribo, L, y el número de Froude, F. Existen investigaciones cuyo objetivo es comparar resultados teóricos (la aplicación de los métodos) con los resultados reales (mediciones en campo); por ejemplo, Abdelmonem, Mostafa y Atta (2009).

La FHWA, a partir de un análisis de riesgos de falla, solicita que, en los puentes importantes, los cimientos se diseñen para resistir los efectos de la socavación causada por las condiciones hidráulicas de avenidas superiores a la de diseño. Esto obedece a que casi siempre es rentable proporcionar una cimentación resistente ante eventos muy grandes. Por puentes importantes se entiende los de gran longitud, que conecten ciudades o regiones importantes, que su falla represente grandes pérdidas económicas a los VÍAS TERRESTRES 91 septiembre-octubre 2024

usuarios o relevantes por los costos de reconstrucción, etc. (FHWA HEC-18, 2012).

En los cálculos de socavación, al final convendrá aplicar factores de seguridad justificando su empleo y su magnitud. Su aplicación se debe a la incertidumbre en cuanto a las hipótesis de partida de los métodos, su carácter empírico, la confiabilidad de los métodos hidrológicos e hidráulicos, etc.

Mediciones de la socavación en puentes. Sus objetivos principales son: a) identificar los puentes vulnerables al daño o colapso por socavación y tomar acciones preventivas y correctivas a tiempo; b) estudiar y determinar la mejor solución en cuanto a obras de protección contra socavación y c) comparar la profundidad de socavación calculada y la medida físicamente en campo.

La medición más frecuente es indirecta y se realiza mediante la colocación de sensores para detectar problemas de socavación a partir del espectro de frecuencias de las pilas y estribos. Se utilizan también artefactos flotantes que se entierran a determinada profundidad y en caso de llegar a flotar al paso de una avenida del río, emiten una señal. Tales artefactos, en opinión del autor de este trabajo, tienen el inconveniente de que al excavar la poza para colocarlos se altera el cauce del río y el material que cubre el flotador es más vulnerable a la socavación. También, en ocasiones, se emplean los servicios de buzos profesionales para estudiar y verificar las pozas de socavación que se generan en pilas y estribos de puentes.

FHWA, HEC-18 (2012) dedica el capítulo 10 a la inspección de puentes, el monitoreo de socavación y planes de acción.

En México, el Manual de inspección de puentes de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes recomienda evaluar los puentes una vez al año por personal capacitado para la identificación de daños y efectuar esta labor al término de la temporada de lluvias, cuando la disminución de los niveles de agua facilita el acceso bajo las obras y se pueden observar los indicios de socavación, que es la causa principal del colapso de los puentes (SCT. DGST. 2018).

Erosión en curvas. El flujo de agua en la curva de un río ocasiona que la fuerza centrífuga en el extradós de la misma tienda a producir erosión y que se ocasione también tendencia al depósito de sedimentos en el intradós de la curva. El agua puede producir

socavación y migración de la margen en que incide la corriente. Desde el punto de vista hidráulico, siempre es preferible evitar que el cruce quede localizado en la curva de un río, pero en ocasiones el cruce queda obligado por el alineamiento horizontal de la carretera, o porque en ese sitio la carretera se conectará con una vialidad importante de una población, o por otras razones. estratos men Existen métodos para estimar la socavación en os erosionados curvas, obtenidos a partir de modelos hidráulicos de laboratorio y mediante observaciones en ríos. Ejemplos son Maza (1968), Apmann (1972), Neill (1973), Galay et al (1987), Williams y Cuerpo de Ingenieros de la Armada de Estados Unidos, USACE (1994), Kozacos (1994), Thorne et al (1995), Maynord (1996), Melville y Coleman (2000). Estos métodos pueden consultarse en Maza (1968), AMIVTAC (2015) y Basile (2018).

Además de los tipos de socavación presentados, existen otros que también tienen que ver con los proyectos de vías terrestres y se tratan a continuación.

Socavación aguas abajo de una presa. En los cauces naturales existe continuidad en el flujo de agua y en el transporte de sedimentos. Cuando se construye la cortina de una presa en la sección de un río, se interrumpe el paso de sedimentos y se produce aguas abajo una erosión sin recuperación o degradación del cauce del río. Este fenómeno hay que considerarlo tanto para un puente nuevo como para uno ya construido aguas abajo de la cortina de una presa. Existen métodos para cuantificar el descenso del fondo del río y cómo y en cuánto tiempo alcanzará su equilibrio para las nuevas condiciones hidráulicas ocasionadas; por ejemplo, Maza (1968), Pembertón y Lara (citado por AMIVTAC, 2015).

Depósito de sedimentos aguas arriba de una presa. Aguas arriba de la cortina de una presa, el agua se embalsa y forma un vaso de almacenamiento. En la zona inicial del vaso, el agua del río pierde la velocidad que tenía en condiciones naturales y existe tendencia al depósito de sedimentos en el cauce natural. Si existen puentes construidos en esa zona, podrían verse comprometidos en cuanto a su suficiencia hidráulica, ya que la acumulación de sedimentos reduciría su área disponible para el paso del agua. Para resolver este problema sería necesario estudiar cada caso particular; es posible que se requiera sustituir el puente por uno más alto o reubicar el cruce.

Erosión remontante. El empleo de cauces naturales como bancos de material puede generar depresiones grandes del fondo del río, de tal manera que el flujo de agua puede empezar a escurrir formando una caída hacia dicha depresión; al pie de la caída se produce una erosión que ocasiona que el inicio de la caída vaya migrando hacia aguas arriba (FIGURA 6). estrato menos erosio na

ble

estrato más erosionable

a) erosión de la capa inferior

b) mayor erosión de la capa inferior

localización original del punto de caída

c) falla de la capa superior

d) migración del punto de caída aguas arriba

FIGURA 6. Proceso de erosión remontante (reconstruida

de NAU, 2018).

En caso de existir un puente en las cercanías aguas arriba, podría estar en riesgo de colapsar, ya que su cimentación queda sin apoyo. Por lo tanto, es necesario verificar que no existan este tipo de acciones en los cauces o, en su caso, estabilizar la zona de caída del agua para evitar que continúe avanzando.

No existen soluciones exactas en los cálculos de socavación que se realicen. Es muy importante emplear métodos aplicables al sitio en estudio y establecer sus limitaciones, y para eso conviene utilizar varios métodos y descartar aquellos que arrojen resultados fuera de la realidad, de acuerdo con la experiencia y el juicio ingenieril. Hay que interpretar correctamente los resultados antes de proponer resultados para diseño.

Obras de protección contra socavación. En el caso de puentes existentes con problemas de socavación que pueden poner en riesgo su estabilidad, es necesario construir obras para protegerlos. Una de las soluciones más frecuentes y seguras para las pilas, estribos y las márgenes de los ríos es la colocación de enrocamiento suelto de tamaño adecuado para que resista los esfuerzos que genera el agua en el fondo de los ríos. Estas soluciones tienen la ventaja de que, si parte del enrocamiento es arrastrado por el agua, puede colocarse un recargue del mismo material.

También conviene mencionar que el enrocamiento de protección en pilas debe quedar en su parte superficial

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al nivel de la socavación general calculada, ya que, de no hacerse de esta manera, el propio enrocamiento sería un obstáculo al flujo y produciría vorticidad y socavación local. Existen también obras de protección para las márgenes de los ríos, para evitar su desplazamiento lateral, como pueden ser espigones, colchacretos, tablestacas, gaviones, costales de arena, tetrápodos, etc. Los estudios y proyectos de este tema pueden consultarse en Maza (1968), FHWA HEC-23 (2009) y AMIVTAC (2023).

ALGUNOS COMENTARIOS Y RECOMENDACIONES RELACIONADOS CON LA SOCAVACIÓN

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— Es muy importante la obtención de la granulometría representativa del material que constituye el cauce. Debido al papel relevante que juega la distribución de tamaños en la mecánica del transporte de sedimentos no cohesivos, es indispensable contar con normas para determinar racionalmente la granulometría representativa de un cauce.

— Los restos de construcción pesados, abandonados cerca de un puente y que no puede arrastrar la corriente, generan vorticidad y, por lo tanto, socavación que podría afectar la subestructura del puente.

— En el diseño hidráulico de puentes en ríos caudalosos, es conveniente que la zona de la sección de cruce en que fluye la corriente principal quede libre de obstáculos. En otras palabras, es conveniente evitar al máximo posible la colocación de pilas en esa zona.

— La construcción de bordos de protección contra inundaciones para proteger poblaciones, terrenos de cultivo, zonas industriales, etc., ocasionan que el caudal se concentre en el cauce principal y, si existen puentes en esa zona, pueden sufrir daños por insuficiencia hidráulica y socavación en sus apoyos.

— Los efectos que produce la socavación son a menudo subestimados y, como consecuencia, provocan muchas fallas de puentes. Se requiere una mayor atención en este tema.

— La socavación en puentes es un tema de hidráulica fluvial y, por lo tanto, los especialistas en esta materia deben ser los responsables.

— Se recomienda analizar técnicamente los casos de falla de puentes por socavación, ya que pueden VÍAS TERRESTRES 91 septiembre-octubre 2024

ser fuente de conocimiento para comprender mejor el fenómeno.

— En el caso de tener un puente cerca de la confluencia con otro río, es necesario considerar las distintas situaciones posibles. Puede ocurrir que en ambos escurran caudales importantes, o que sólo en el río de aguas abajo escurra un gasto importante, o que sólo ocurra un gasto importante en el río en que se localiza el puente. Para cada caso, las condiciones de velocidad del agua y de niveles de agua son distintas y, por supuesto, también la socavación en las pilas y estribos del puente.

— En ocasiones existen irregularidades en las márgenes de los ríos (por ejemplo, salientes rocosas) en las cuales incide el agua y forma corrientes secundarias, mismas que podrían generar socavación en la subestructura de un puente construido aguas abajo. Se recomienda verificar las márgenes aguas arriba de los puentes para que esto no suceda.

— Modificar abruptamente el régimen de escurrimiento de un río puede producir severos problemas de socavación o de depósito de sedimentos en puentes. Tal es el caso de las consecuencias por la rectificación de los ríos, la descarga de vertedores de demasías de las presas, el rompimiento de las barras de arena que se forman en la desembocadura de un río al mar, etc.

— En el caso de las ampliaciones a cuatro carriles de las carreteras, es frecuente la necesidad de construir un cuerpo adicional de dos carriles de circulación de vehículos paralelo. Es indispensable que los puentes nuevos sean gemelos a los existentes, y que se respeten el tamaño de los claros y la orientación de las pilas y estribos.

— Es importante hacer notar que, en el diseño hidráulico por socavación de los elementos de cimentación de los puentes, están involucradas muchas variables hidrológicas e hidráulicas. En cuanto a la cuenca, durante la vida útil del puente existirán cambios de uso de suelo para desarrollar zonas urbanas y zonas de cultivo, deforestación por tala de bosques e incendios forestales. Como consecuencia de esto habrá erosión en los suelos de la cuenca y se modificará el régimen de escurrimiento en la cuenca. Aunado a esto, el efecto del cambio climático ocasiona lluvias extraordinarias más intensas que las que ocurrían

antes y también están presentes los efectos de huracanes, de los fenómenos el Niño y la Niña y los frentes fríos. En el aspecto hidráulico, buena parte del producto de la erosión de la cuenca va a dar a las partes más bajas, que son los arroyos y los ríos, lo que altera su capacidad hidráulica, su pendiente y los niveles de agua para que escurran los gastos. En otras palabras, se modifica su estabilidad dinámica.

— Las secciones hidráulicas que se usan en las modelaciones son muy distintas a las que existirán durante la vida útil de la obra. Por todo lo anterior, resulta inadecuado que en los proyectos se anoten valores de los parámetros con muchos decimales (Q=1457.362 m3/s, n=0.03252, N=63.6543, etc.).

Es necesario ser cuidadosos y no dar grandes aproximaciones a parámetros basados en tantas incertidumbres y escasa precisión.

— Por otro lado, el extensivo uso de computadoras ocasiona que los ingenieros no privilegiemos —como antes— el manejo de conceptos. La razón es que la definición de conceptos “está en la red”.

Esto limita la comprensión de muchos problemas que involucran varios conceptos, ligados e interdependientes. Es necesario mantener siempre presentes los conceptos y los parámetros importantes con las definiciones correctas y privilegiar el criterio ingenieril.

— El programa HEC-RAS contiene algunos métodos recomendados por la FHWA para calcular la socavación. Se recomienda verificar que esos métodos sean aplicables al problema particular que se esté resolviendo, agregar otros métodos (revisar cuáles de los mencionados en este trabajo pueden aplicarse) y, como se comentó antes, ir descartando los menos confiables hasta decidir cuál es el más confiable para el problema a resolver y por qué. No hay que olvidar que, más que calcular la socavación, estamos estimando la socavación, dado el carácter empírico de las ecuaciones.

— Más que los cálculos, algo rutinario y mecánico, lo más importante es saber determinar cuáles métodos aplicar y por qué, y son igualmente importantes tanto el razonamiento, la interpretación de los datos, procedimientos y resultados, como saber si estos últimos son posibles para solucionar el problema.

REFERENCIAS Abdelmonem, Y., Mostafa, Y.E. y Atta, D.M. Validation of bridge pier and abutment scour equations. International Sixth International Conference on Environmental Hydrology with the 1st Symposium on Coastal & Port Engineering, ASCE - Engineers Egypt Section), 2009, Egypt.

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- y sus -

RESPUESTA AL PROBLEMA No. 90 EN VÍAS TERRESTRES #90, PÁG. 22

2n+2024 + 2n+2024 = 2 (2n+2024) = 2n+2025 PROBLEMA ¿A qué es igual 2n+2024+2n+2024?

VÍAS TERRESTRES 91 septiembre-octubre 2024

HISTORIA DE AMOR IRRACIONAL

APORTACIÓN DEL DR. RAFAEL MORALES Y MONROY Perito Profesional en Geotecnia y en Vías Terrestres

Un cociente se enamoró de una incógnita, el cociente era el producto de una familia de importantísimos polinomios. En cambio, ella era una simple incógnita de una ecuación lineal. ¡Qué tremenda desigualdad!

Pero como todos sabemos, el amor no tiene límites y varía de cero a infinito. El cociente la contemplaba desde el vértice hasta la base, desde su perspectiva, admiró todos sus ángulos, agudos y obtusos. Ella tenía una figura impar y absoluta, con mirada romboidal, boca entre trapezoidal y elíptica, senos semiesféricos en un cuerpo prismático-cilíndrico de líneas sinusoidales.

— ¿Quién eres?, preguntó el cociente con mirada radical.

— Puedes llamarme Hipotenusa, contestó ella con una expresión algebraica e integral. Él derivó en una vida paralela a la de ella, deseando que su amor durase al infinito. Se amaron hasta el cuadrado de la velocidad de la luz, dejando su pasión rectas y curvas en los jardines de la tercera y cuarta dimensión. Él deseaba que su sentimiento no fuera diferencial, sino recíproco. Se adoraban con las mismas razones y proporciones, en un intervalo de clase sin límites.

Luego de tres o cuatro desviaciones estándar, decidieron casarse, trazaron planes para el futuro y

todos les desearon felicidad integral. Los padrinos fueron Vector y Bisectriz. Todo marchaba sobre ejes cartesianos, eran un binomio perfecto, su amor era mayor que la media aritmética, su pasión crecía en progresión geométrica y después se incrementó exponencialmente. Cuando ella lo puso a su máxima potencia, concibieron un par de derivadas. Al varón le pusieron Cuántico y a la niña, Abscisa, por elíptica y concéntrica.

Todo era felicidad en su conjunto y en sus relaciones, hasta que su amor ya solo crecía en progresión aritmética, con el tiempo se redujo a su mínima expresión por una serie infinita de problemas y una sumatoria de corolarios; la necesidad de una variable ya era constante, hasta que apareció Máximo Común Divisor, a quien Hipotenusa se entregó en forma integral. Al saber de este triángulo, el cociente la llamó fracción ordinaria, se sentía un denominador común y resolvió la ecuación aplicando una medida radical.

El resultado final fue un punto de discontinuidad entre Cociente y la ingrata incógnita Hipotenusa, nunca más fueron variables dependientes, sino que fueron mutuamente excluyentes.

Se desconoce el nombre del autor.

91 25

LA SERIE DE FIBONACCI Y EL NÚMERO ÁUREO

91 26

La serie o sucesión de Fibonacci es una secuencia de números naturales que fue descrita en Europa por Leonardo de Pisa, matemático italiano del siglo xiii que era conocido como Fibonacci. Anteriormente, la serie había sido descrita en la India por el matemático Pingala en el año 200. Comienza esta sucesión con 0 y con 1; se suman y se obtiene otro 1; a continuación, se suma este 1 con el otro 1 que le antecede y se obtiene 2. Este 2 se suma con el 1 anterior y se obtiene 3, y así sucesivamente se alcanza cada término con la suma de los dos anteriores: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89… Se trata de una serie infinita en la que el término 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑛𝑛𝑛𝑛 = 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑛𝑛𝑛𝑛−1 +𝑓𝑓𝑓𝑓𝑛𝑛𝑛𝑛−2.

Esta sucesión se revela de diversas maneras en la naturaleza y tiene muchas propiedades. Por ejemplo, si tomamos dos números consecutivos a partir del 3 y dividimos el mayor entre el menor, el resultado es 1.6; cuanto más altos son los números, el cociente se va acercando al número llamado “áureo” (φ), que tiene un valor de 1.61803398867…

Veamos: 0 1 0+1=1 1+1=2 1+2=3 2+3=5 3+5=8 5+8=13 8+13=21 13+21=34 21+34=55 34+55=89

55+89=144 89+144=233 144+233=377 233+377=610 377+610=987 610+987=1597 987+1597=2584 1597+2584=4181 2584+4181=6765 4181+6765=10946,

y así sucesivamente.

VÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

Algunos cocientes son: 5/3=1.666…; 8/5=1.6; 21/13=1.615… 89/55=1.618…; 377/233=1.61802…; 10946/6765=1.618033999…, etc.

Además, si se divide el número menor entre el mayor adyacente, el resultado se aproxima a 0.618, que es la parte decimal de φ y que también se obtiene con 1/φ.

El número áureo se consigue con la expresión φ = 1 + √5 2

En la antigüedad, muchos escultores utilizaban este número para diseñar sus obras de arte, ya que es atractivo al ojo humano. El rectángulo áureo es aquel en el que al dividir su largo entre su ancho se obtiene 1.618, y se aproxima al patrón usado para el diseño del Partenón de Grecia. El edificio de las Naciones Unidas es un rectángulo áureo. Muchas de las cosas que usamos se aproximan al rectángulo áureo: tarjetas de crédito, naipes, credenciales, etc.

ESPIRAL ÁUREA Se puede dibujar la “espiral áurea” con arcos circulares que conecten las esquinas opuestas de los cuadrados que tengan por lado los valores de la sucesión de Fibonacci de 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 y 34 (ver FIGURA 1): Leonardo da Vinci, Van Gogh, Renoir y otros empleaban la proporción áurea en muchos de sus trabajos. La oreja humana, los caracoles, las hojas alrededor de tallos de plantas, siguen el patrón de la espiral áurea.

Otra propiedad del número áureo consiste en que, si se selecciona un grupo cualquiera de diez números consecutivos de la serie de Fibonacci, la suma de ellos dividida entre el séptimo número de ese grupo, da por resultado 11.

Este razonamiento, desarrollado por Euclides, 𝐷𝐷𝐷𝐷2 5 2 ���� 2 + (𝐷𝐷𝐷𝐷/2)2 = 𝐷𝐷𝐷𝐷2 + puede demostrarse así: ���� 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴2= 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝐷𝐷𝐷𝐷 4 4

13 2

1

21

3

∴ ����� 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 =

𝐷𝐷𝐷𝐷�5 2

���� + 𝐴𝐴𝐴𝐴𝑂𝑂𝑂𝑂 ���� = ∴ 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 5

∴

8

𝐷𝐷𝐷𝐷 𝐷𝐷𝐷𝐷 √5 ���� 𝐷𝐷𝐷𝐷 + = �1 + √5� = 𝐴𝐴𝐴𝐴𝑂𝑂𝑂𝑂 2 2 2

𝐷𝐷𝐷𝐷 ���� �1 + √5� 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 1 + √5 =2 = = 𝜙𝜙𝜙𝜙 ���� 𝐷𝐷𝐷𝐷 2 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴

Una particularidad más del número áureo es que es el único número real positivo, tal que: 𝜙𝜙𝜙𝜙2 = 𝜙𝜙𝜙𝜙 + 1 34

En efecto, de la ecuación anterior, 𝜙𝜙𝜙𝜙2 − 𝜙𝜙𝜙𝜙 − 1 = 0 Aplicando la solución de la ecuación cuadrática,

𝜙𝜙𝜙𝜙 =

1 ± �12 − 4(1)(−1) 1 ± √5 = 2×1 2

Ya con el valor obtenido de 𝜙𝜙𝜙𝜙, se puede comprobar fácilmente que 𝜙𝜙𝜙𝜙 2 − 𝜙𝜙𝜙𝜙 = 1.

La raíz positiva es

FIGURA 1. Espiral áurea.

También, si se traza una línea recta ���� 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 y se fija en ���� /𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 ���� = 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 ����/𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 ���� , resulta que ella un punto B tal que 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 ���� = φ. para que tales proporciones se cumplan, ���� 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 /𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 A

B

C

Una propiedad más consiste en que, en un círculo ���� = 𝐷𝐷𝐷𝐷 y ���� y centro en O, si hago ���� de diámetro 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 ���� y la prolongo hasta tocar la circunfetrazo la línea 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 ���� = φ. rencia en P, entonces ���� 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 /𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴 C

P D

O

A

B

1 + √5 = 𝜙𝜙𝜙𝜙1 ; la raíz negativa es: 2

1 − √5 = 𝜙𝜙𝜙𝜙2 = 0.618033988 … . ., que como se vio antes, 2 es la parte decimal de 𝜙𝜙𝜙𝜙, aunque con signo negativo.

RELACIÓN ENTRE EL NÚMERO ÁUREO Y LA REPRODUCCIÓN DE LOS CONEJOS

Los conejos tardan 2 meses en alcanzar la madurez y procrear; después, dan a luz a un par de conejos cada mes. Se trata de saber cuántos conejos habrá después de 𝑥𝑥𝑥𝑥 meses.

Veamos: Un granjero tiene una pareja de conejos y se cruzan. Entonces, en los dos primeros meses no se reproducen; a principios del tercer mes, la pareja se reproduce por primera vez, por lo que ya hay dos pares de conejos.

A principio del 4.° mes, el primer par se reproduce de nuevo, por lo que ya son tres pares. Pero el segundo par aún no está maduro. A principios del 5.° mes, el primer par se reproduce nuevamente y el segundo se reproduce por primera vez, por lo que ya hay cinco pares.

A principios del 6.° mes, los cuatro primeros pares se reproducen, aunque el 5.° aún no lo hace. Así, ya son ocho pares y se continúa sucesivamente. Se puede esquematizar así:

91 27

Mes

Explicación genealogía conejos

Número de parejas

Inicia mes 1

Hay una pareja de conejos (pareja A)

1 pareja (1)

Inicia mes 2

No han madurado

1+0=1

Inicia mes 3

Nace pareja B. Se vuelve a cruzar pareja A

1+1=2

Inicia mes 4

Pareja A da a luz pareja C, no ha madurado B

2+1=3

Inicia mes 5

Parejas A y B dan a luz parejas D y E

3+2=5

Inicia mes 6

Dan a luz parejas A, B y C, a las F, G y H

5+3=8

Inicia mes 7

Parejas A, B, C, D y E dan a luz a I, J, K, L y M

8+5=13

Inicia mes 8

Dan a luz A, B, C, D, E, F, G y H a las parejas N, O, P, Q, R, S, T, U, etc.

13+8=21

AHORA HABLEMOS DE LAS ABEJAS

91 28

Las abejas macho nacen de un huevo no fecundado y las hembras de uno sí fecundado. Así, los machos solo tienen madre, mientras que las hembras tienen madre y padre.

Sea 𝐵𝐵𝐵𝐵(𝑛𝑛𝑛𝑛) el número de antepasados de un macho, en el nivel n de su árbol genealógico, incluido él.

Partamos del nivel 1 con este macho únicamente, por lo que 𝐵𝐵𝐵𝐵(1) = 1.

En el siguiente nivel hacia arriba sólo hay una hembra (su madre), ya que no tiene padre. Así, 𝐵𝐵𝐵𝐵(2) = 1.

En el nivel 3 están la madre y el padre de la hembra, por lo que 𝐵𝐵𝐵𝐵(3) = 2. En el nivel 4 está la madre del macho y el padre y la madre de la hembra. Así, 𝐵𝐵𝐵𝐵(4) = 3.

En el nivel 5 están los progenitores de los 3 anteriores, un macho y dos hembras. Entonces tenemos a la madre del macho y a los progenitores de las dos hembras, con lo que 𝐵𝐵𝐵𝐵(5) = 5.

Si vamos a un nivel n cualquiera y tomamos ahí a una de las abejas que lo forman. Pueden darse dos situaciones: 1. Que la abeja escogida sea macho. Entonces de él tenemos su antecesor (su madre) en el nivel (𝑛𝑛𝑛𝑛 + 1) y en el nivel (𝑛𝑛𝑛𝑛 + 2) tendremos dos más (el padre y la madre de este último).

2. Que la abeja sea hembra, por lo que en el nivel (𝑛𝑛𝑛𝑛 + 1) tendremos dos antepasados suyos (su madre y su padre), y en el nivel (𝑛𝑛𝑛𝑛 + 2) tendremos tres más (la madre y el padre de esa madre y la madre de ese padre).

En las dos situaciones se puede comprobar que: Así, tenemos que: 𝐵𝐵𝐵𝐵(𝑛𝑛𝑛𝑛) + 𝐵𝐵𝐵𝐵 (𝑛𝑛𝑛𝑛 + 1) = 𝐵𝐵𝐵𝐵(𝑛𝑛𝑛𝑛 + 2) 𝐵𝐵𝐵𝐵(1) = 1

𝐵𝐵𝐵𝐵(2) = 1

𝐵𝐵𝐵𝐵(𝑛𝑛𝑛𝑛) + 𝐵𝐵𝐵𝐵 (𝑛𝑛𝑛𝑛 + 1) = 𝐵𝐵𝐵𝐵(𝑛𝑛𝑛𝑛 + 2)

Estas ecuaciones son la definición de la sucesión de Fibonacci.

VÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

RELACIÓN DE LA SUCESIÓN DE FIBONACCI CON EL TRIÁNGULO DE PASCAL El triángulo de Pascal está formado por números; se construye con el patrón siguiente: se comienza en la cúspide con el número 1; la segunda fila está compuesta de dos números 1; en los lados inclinados del triángulo, que empiezan con el 1 de la cúspide, se escribe siempre el 1 (ver FIGURA 2). Llamemos nodos a cada uno de los números que conforman el triángulo; la tercera fila se compone de dos números 1 en los extremos y de un 2 en el centro, que es la suma de los dos números 1 de arriba; las siguientes filas se forman sumando dos nodos vecinos, lo que dará el resultado del nodo situado debajo de estos dos, y así se continúa indefinidamente.

2

n

2 =1

1 1

1 1

1 1

2

ci ac on fib de

1

ón esi suc

1 1

1

144 1

9

1 11 12 13

10

6

8

3 6

10 15

21 28

36

3

20

56

2 =8

1

3

24=16

1 5

15 35

70

2

4 10

35

2 =4

1

2

4 5

7

1

34

233

1

8 21

89

1

5 13

55

1

3

0

21=2

1

6 21

56

84 126 126 84

2 =32

1

5

2 =64

1 7

28

6

27=128

1 8

36

2 =256

1 9

45 120 210 252 210 120 45

8

2 =512

1 10

55 165 330 462 462 330 165 55

9

210=1024

1 11

66 220 495 792 924 792 495 220 66 78 286 715 1287 1716 1716 1287 715 286 78

2 =2048

1 12

11

2 =4096

1 13

12

1

213=8192

377

FIGURA 2. Triángulo de Pascal

PROPIEDADES DEL TRIÁNGULO DE PASCAL 1. Puede notarse que los números que aparecen en forma diagonal y adyacente a los números 1 de cada lado del triángulo, constituyen los números naturales consecutivos 1, 2, 3, 4, 5, 6…

2. La tercera capa de números, de derecha a izquierda del triángulo (ver números verdes en FIGURA 2) constituye la secuencia del número de elementos que pueden formar un triángulo. A tal secuencia se le llama números triangulares. El primer número triangular es 1, el segundo es 3, el tercero es 6, y así sucesivamente (ver FIGURA 3):

T1=1 T2=3

T3=6

T4=10

FIGURA 3. Números triangulares.

3

T5=15

T6=21

3. Se pueden encontrar, con las sumas sucesivas de los números de cada fila, las potencias de la forma 2𝑛𝑛𝑛𝑛 ; en la suma de la fila n se encuentra la potencia 2𝑛𝑛𝑛𝑛: 2° = 1, 2′ = 1 + 1, 22 = 1 + 2 + 1,

23 = 1 + 3 + 3 + 1, 24 = 1 + 4 + 6 + 4 + 1.

En la figura anterior están señaladas las potencias, a la derecha del triángulo.

4. Todas las filas, a partir de la tercera, corresponden a los coeficientes del desarrollo de las potencias del binomio de Newton. Ejemplos: (𝑎𝑎𝑎𝑎 + 𝑏𝑏𝑏𝑏)2 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝑎𝑎𝑎𝑎2 + 𝟐𝟐𝟐𝟐𝑎𝑎𝑎𝑎𝑏𝑏𝑏𝑏 + 𝟏𝟏𝟏𝟏𝑏𝑏𝑏𝑏 2

(𝑎𝑎𝑎𝑎 + 𝑏𝑏𝑏𝑏)3 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝑎𝑎𝑎𝑎3 + 𝟑𝟑𝟑𝟑𝑎𝑎𝑎𝑎2 𝑏𝑏𝑏𝑏 + 𝟑𝟑𝟑𝟑𝑎𝑎𝑎𝑎𝑏𝑏𝑏𝑏 2 + 𝟏𝟏𝟏𝟏𝑏𝑏𝑏𝑏 3

(𝑎𝑎𝑎𝑎 + 𝑏𝑏𝑏𝑏)4 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝑎𝑎𝑎𝑎4 + 𝟒𝟒𝟒𝟒𝑎𝑎𝑎𝑎3 𝑏𝑏𝑏𝑏 + 𝟔𝟔𝟔𝟔𝑎𝑎𝑎𝑎2 𝑏𝑏𝑏𝑏 2 + 𝟒𝟒𝟒𝟒𝑎𝑎𝑎𝑎𝑏𝑏𝑏𝑏 3 + 𝟏𝟏𝟏𝟏𝑏𝑏𝑏𝑏 4

Con estos tres ejemplos puede comprobarse que los coeficientes del desarrollo de la forma (𝑎𝑎𝑎𝑎 + 𝑏𝑏𝑏𝑏)𝑛𝑛𝑛𝑛 se encuentran en la fila "𝑛𝑛𝑛𝑛 + 1" del triángulo de Pascal.

5. Inclinando más la diagonal que va de arriba a la derecha hacia abajo a la izquierda, la suma de los números intersectados componen la sucesión de Fibonacci (ver líneas rojas del triángulo de Pascal, FIGURA 2).

6. Si el primer elemento de una fila horizontal (sin considerar los “1”) es número primo, todos los demás elementos de la fila serán divisibles por él.

Por ejemplo, en la fila 11, en la que aparecen el 1, 11, 55, 165, etc. Todos ellos: 55, 165, 330 y 462 son divisibles por 11. Lo mismo ocurre en la fila 13, en la que el primer número, sin considerar el 1, es primo (13).

7. Se usa también en alguna de las fórmulas para obtener p, como la siguiente: 2 1 1 1 1 1 𝜋𝜋𝜋𝜋 = 3 + � − + − + ……….� 3 4 20 56 120 220

Los denominadores de las fracciones dentro del paréntesis se obtienen en los números azules del triángulo.

CONCLUSIÓN No deja de ser asombrosa la cantidad de propiedades matemáticas que tienen la sucesión de Fibonacci, el número áureo y el triángulo de Pascal. Este último, además de las propiedades expuestas, tiene muchas otras que se utilizan en análisis combinatorio, en informática, en matemáticas, en física, en teoría de probabilidades, etc.

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EVIDENCIAS DE DAÑOS EN OBRAS DE CONCRETO RECIENTEMENTE INAUGURADAS. ¿QUÉ DECISIONES SEGUIMOS TOMANDO QUE NOS IMPIDEN EVITAR ESTOS DAÑOS?

ANDRÉS ANTONIO TORRES ACOSTA Profesor investigador, Tecnológico de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Departamento de Tecnologías Sostenibles y Civil, Campus Querétaro

PRIMERA PARTE

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Desde el año 2014 se tiene el registro de losas de puentes y muelles que presentan grietas, tanto en un patrón transversal a lo largo de la losa como también en dirección diagonal (Torres Acosta 2022a, 2022b).

En un estudio previo se mostraron estas evidencias, y se planteó la hipótesis de que éstas ocurrieron debido a un curado inadecuado, y que, con el tiempo, estas grietas fueron creciendo (en ancho y longitud) e inclusive exhibían manchas por lixiviación debido al lavado del agua de lluvia que se transportaba a través de las mismas grietas (Torres Acosta 2022a, 2022b).

Este estudio presentó evidencias obtenidas entre los años 2011 y 2021 en la construcción de la losa de un muelle ubicado en el Pacífico mexicano y cuatro puentes (dos ubicados en el Bajío, cercanos a Querétaro, uno en la zona occidente, cercano a la ciudad de Guadalajara y uno más ubicado en las cercanías de la ciudad de Tampico, en el golfo de México). Las evidencias fueron captadas apenas a tres meses de su construcción (en el caso de la losa del muelle y un puente cercano a Querétaro), y a un par de años, en el caso de los puentes cercanos a Querétaro y Tampico, y a siete años, en el caso del puente cercano a Guadalajara (Torres Acosta 2022a, 2022b).

VÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

Dos años después de haber publicado estas referencias, se han encontrado más evidencias de aparición de grietas en losas, ya no solo en puentes y muelles, sino también en edificaciones. Al menos dos puentes y tres edificios ubicados en el estado de Querétaro, así como otro edificio en el estado de Guanajuato han mostrado un patrón de grietas muy similar: grietas en subestructuras y cabezales de puentes con un patrón de tablero de ajedrez, y en las losas de los mismos puentes y los edificios con dirección transversal y con manchas por lixiviación de los productos de hidratación del cemento. Se presentarán a continuación las evidencias en los dos puentes y en los cuatro edificios.

PUENTE 1 Este puente se ubica en la ciudad de Querétaro, en la conocida avenida Bernardo Quintana. La subestructura se fabricó a base de concreto reforzado colado in situ con una resistencia a la compresión de 25 MPa, de acuerdo con los planos. Las pilas tienen una geometría muy estilizada formada por dos columnas en los extremos y una trabe corrida abajo y cabezal arriba, formando aparentemente una letra O o Q (se desconoce la razón). La superestructura está formada

por vigas cajón prefabricadas presforzadas. La losa se construyó utilizando prelosas prefabricadas a manera de cimbra permanente, y encima, la losa de concreto reforzado con una carpeta de rodamiento de pavimento asfáltico. El puente se inauguró en el primer semestre del 2011. Las FIGURAS 1 y 2 muestran detalles del puente, la primera, y fotografías de la inspección realizada en noviembre del 2019, la segunda.

Durante la inspección se observó que todos los apoyos del puente se encontraban manchados por filtraciones de agua de lluvia producidas por fallas de las juntas de dilatación de las losas (FIGURA 2). Estas

juntas se han cambiado al menos dos veces durante la vida de servicio del puente hasta el año de inspección (2019). Las filtraciones permitieron que las superficies de los cabezales y las columnas estén en contacto con el agua a la altura de la losa, la cual evitaría que el agua de lluvia moje estos elementos en la parte cercana a la losa. Estas filtraciones posibilitaron que el agua produjera reacciones químicas con la superficie del concreto, que no presentaba algún tipo de recubrimiento (pintura), lo que al final generó principalmente fisuras longitudinales.

91 31 FIGURA 1. Trazo geométrico del Puente 1 y forma de la subestructura de éste.

FIGURA 2. Fotografías tomadas durante la inspección preliminar realizada al Puente 1 en noviembre de 2019.

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La zona inferior de la misma subestructura, que está expuesta al agua de lluvia y al sistema de riego (en funcionamiento durante algunos meses), observó un mayor deterioro en la superficie del concreto. Principalmente la aparición de grietas en forma de tablero de ajedrez, típico de reacciones químicas de los productos de hidratación del cemento con los sulfatos ambientales, o de posibles interacciones entre los álcalis del cemento y los agregados, si estos últimos fueran reactivos a los álcalis (ver FIGURA 2).

La evidencia recopilada en este puente sugiere que, aunque la forma masiva de la subestructura pudo haber sido la principal razón para seleccionar un concreto de 25 MPa (dados los esfuerzos tan pequeños aplicados en estos elementos), las reacciones químicas del ambiente no perdonaron este error. Estas reacciones atacaron la subestructura, dejándola en un estado de vulnerabilidad que compromete su durabilidad. Por eso se recomienda a los diseñadores de puentes ubicados en zonas urbanas tomar en cuenta que la Norma mexicana NMX-C-530ONNCCE-2018 define como un concreto adecuado para ambientes urbanos aquel con una relación agua/cemento (a/c) máxima de 0.50, una cantidad mínima de cemento (con un contenido de clínker >85 %) de 300 kg/m3 y una resistividad eléctrica saturada mínima de 20 kΩ-cm (NMX-C530-ONNCCE-2018).

PUENTE 2 Ahora se presentará un segundo puente como evidencia del VÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

impacto del medioambiente en la durabilidad de un puente en la misma ciudad. Este puente, ubicado sobre la misma avenida, a 1 km del puente anterior, se terminó de construir en 2012. Está conformado por dos aproches y seis apoyos intermedios, que consisten en columnas circulares y cabezales rectangulares de concreto reforzado, con un concreto (de nuevo) de 25 MPa de resistencia a la compresión. La superestructura está compuesta por trabes cajón prefabricadas y presforzadas. La losa se construyó con una prelosa como cimbra permanente, sobre la cual se vertió una losa de concreto reforzado colada in situ. La FIGURA 3 muestra la planta geométrica del puente y un corte de su superestructura.

Como parte del proyecto arquitectónico, se planteó que este puente tuviera unas fachaletas prefabricadas que cubren las columnas y generan una visual con apariencia de ondas desplomadas (ver FIGURA 3). Este acabado impidió que las grietas se pudieran observar directamente durante la inspección preliminar, solo se pudo inspeccionar una parte de los cabezales entre estas fachaletas, junto con las trabes cajón.

FIGURA 3. Trazo geométrico del Puente 2 con detalle de su superestructura y

fotografías de las fachaletas que el puente posee de acuerdo con el proyecto arquitectónico definido.

Igual que en el puente anterior, las juntas de dilatación de la losa fallaron en un par de años y el agua de lluvia se filtró sobre los cabezales de la subestructura, lo que generó reacciones químicas entre el concreto de estos cabezales y el agua de lluvia escurrida en sus caras (ver FIGURA 4). En este puente se observó un color oscuro, similar al hollín, en las superficies de los cabezales expuestos al agua de lluvia y en las trabes cajón.

Esto es característico del Puente 2, ya que, a diferencia del Puente 1, el tráfico puede detenerse debajo de él debido a la semaforización. En el Puente 1, donde no se detienen vehículos, se evita la acumulación de CO2 o CO provenientes de los autos. Estos gases, en el caso del Puente 2, pueden hacer contacto con los elementos del concreto, afectando su durabilidad.

Como muestra la FIGURA 4, las reacciones del agua de lluvia con los cabezales generaron la formación de grietas longitudinales en las tres caras de estos, debido a las reacciones químicas entre el ambiente (CO2 o SO4) y los productos de hidratación del cemento en el concreto. En esta ocasión, el concreto tenía recubrimiento de pintura vinílica de color claro, sin embargo, no fue suficiente y el agua de lluvia penetró en el concreto y no se pudieron evitar las reacciones químicas que produjeron las grietas.

Esto comprueba, una vez más, que la decisión de seleccionar un concreto de 25 MPa de resistencia a la compresión en los cabezales no fue la adecuada. Aunque los esfuerzos producidos en estos elementos fueran bajos y un concreto

FIGURA 4. Fotografías tomadas durante la inspección preliminar realizada al

Puente 2 en noviembre de 2019.

de 25 MPa sería suficiente para soportarlos, este concreto no resiste la carga ambiental de un entorno urbano con concentraciones de CO2 o SO4. Estas condiciones podrían haber generado las grietas observadas en el Puente 2, solo siete años después de su puesta en funcionamiento.

EDIFICIO 1 Las fotografías de la FIGURA 5, tomadas a finales del año 2023, corresponden al estacionamiento de una plaza comercial que se inauguró a finales del año 2019, es decir, a tan solo cuatro años de que el edificio iniciara sus funciones. Las grietas, como pueden observarse, muestran en las vigas un patrón de líneas transversales de rigidización y otro de líneas diagonales. Algunas de las grietas formadas presentan también manchas de lixiviación, principalmente aquellas que se encuentran en zonas cercanas al exterior o en donde existe una fuente de humedad (como el caso de baños o locales con preparación de alimentos).

Por último, se observó que la aparición de las grietas fue mayor en losas que estaban a una altura libre de 2.7 m, mientras que en losas con una altura libre de 3.9 m para paso de vehículos, la cantidad de grietas fue menor. Esto sugiere la hipótesis de que la formación de las grietas en lugares más cerrados y con menos ventilación podría deberse a un ambiente con mayor concentración de CO2, tema que se comentará más adelante con detalle.

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EDIFICIO 2 Las fotografías de la FIGURA 6 son de un edificio educativo, que inició su construcción a principios del año 2018 y finalizó en octubre de 2019. Las fotos se tomaron en febrero de 2024, aunque los daños se empezaron a manifestar en el año 2021, cuando se iniciaron las visitas para la inspección preliminar del edificio. Como se puede observar, el patrón de grietas es muy similar al del estacionamiento de la plaza comercial: grietas transversales o en diagonal a lo largo de la losa.

FIGURA 6. Patología de las grietas observadas en el Edificio

2, inaugurado a fines del 2019. (Fotos tomadas por el autor en febrero 2024 en el sótano del edificio).

grietas en dirección diagonal a lo largo de la losa; sin embargo, esta vez se notan más manchas blancas producto de la lixiviación de productos de hidratación y el agua de lluvia. Dado que estos pasillos están a la intemperie, es más común que estos productos se laven y se transformen en carbonato de calcio al entrar en contacto con el CO2 del ambiente.

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FIGURA 5. Patología de las grietas observadas en el Edificio 1: un estacionamiento de una plaza comercial inaugurada a fines del 2019. (Fotos tomadas por el autor en noviembre 2023).

Las fotos de la FIGURA 6 corresponden a la losa del sótano; arriba de él existe una zona de descanso abierta (cafetería y zona de estudio o reunión), y que podría tener contacto directo con la lluvia. El día del levantamiento fotográfico se observó un goteo de agua, a pesar de que no había llovido en al menos un mes antes de la fecha de visita al lugar. Esto se debía a que el agua de lluvia se acumulaba entre el piso de cantera gruesa y la losa de concreto sin posibilidad de evaporarse, y el goteo permanecía durante varias semanas o meses antes de que se lograra secar por completo.

La FIGURA 7 muestra fotografías tomadas al edificio educativo en los pasillos de los tres niveles superiores que están a la intemperie. Nuevamente, se observan VÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

FIGURA 7. Patología de las grietas observadas en el Edificio 2 educativo inaugurado a fines del 2019. (Fotos tomadas por el autor en febrero 2024 en los pasillos expuestos a la intemperie).

EDIFICIO 3

EDIFICIO 4

Hasta la redacción del presente documento se pudieron registrar dos nuevas edificaciones que muestran el mismo patrón de grietas en cuanto a la dirección y lixiviación de productos afuera de las mismas. Uno de estos edificios, que está en construcción, estará destinado a oficinas y usos múltiples. En este, se observa este tipo de grietas en algunas de las nervaduras de la losa (FIGURA 8): grietas en diagonal todavía de corta longitud y ancho, así como inicios de lixiviación.

Dado que este edificio aún está en proceso constructivo, habrá que hacer un seguimiento de los posibles daños que podrían aparecer en el futuro.

Sin embargo, como en el techo habrá un falso plafón para esconder la tubería de las instalaciones, será un poco más difícil. Aun así, se seguirá monitoreando en búsqueda de patologías similares: formación de grietas por contracción y lixiviación de productos cálcicos por el paso de agua de lluvia o de otra procedencia.

Este edificio es un estacionamiento de una sola planta, que está en funcionamiento desde 2012. En este caso se observa un proceso de degradación más grave que los edificios ya mostrados porque no se ha podido erradicar el problema en los más de 12 años, a pesar de las varias reparaciones que se han hecho, tanto estructurales (refuerzo externo con perfiles metálicos o con fibras de carbón) como cosméticas. La FIGURA 9 muestra fotografías de los daños observados en este edificio.

El programa incluyó el levantamiento de daños en los elementos estructurales (losas, trabes, vigas, columnas y muros) de todo el edificio de estacionamiento, que tiene una superficie total aproximada de 8,350 m2. La altura libre es de 2.50 m. Respecto a su estructuración, tiene un sistema de vigas de sección rectangular de 25x90 cm espaciadas cada 2.25 metros, centro a centro; dichas vigas se apoyan

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FIGURA 8. Patología de las grietas observadas en el Edificio

3 en construcción con losa a base de nervaduras. (Fotos tomadas por el autor en abril 2024).

FIGURA 9. Patología de las grietas observadas en el Edificio 4, un estacionamiento en servicio desde 2012. (Fotos tomadas por el autor en abril 2024).

sobre marcos continuos de concreto reforzado.

La sección de las trabes sobre las cuales se apoyan las vigas que sostienen la losa es de 30x90 cm o 40x90 cm según su ubicación dentro de la estructura.

Actualmente, se realizan las inspecciones estructurales y de durabilidad de este edificio, que se plantea presentar en un futuro para tratar de obtener información valiosa, determinar la patología de los daños y definir las razones de estos daños en tan solo doce años de servicio.

COMENTARIOS FINALES

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La aparición cada vez más frecuente de patologías de grietas en diferentes tipos de estructuras de concreto, como losas de puentes y muelles, así como en losas de edificios de estacionamiento, ha alertado a la comunidad científica y técnica en los últimos cinco años. Estos síntomas se han estudiado más a fondo por especialistas en materiales de construcción, quienes llegaron a la hipótesis que se deben a las contracciones por secado en concretos que utilizan las nuevas formulaciones de cementos con altos contenidos de adiciones, usados para reducir el contenido de clínker en los cementos compuestos (llamados CPC).

Una vez que se forman estas grietas por contracción en el concreto, y dado que el edificio está en servicio como estacionamiento o es una zona de alto tránsito de personas, lo que genera altos contenidos de CO2, se produce el fenómeno de carbonatación del concreto.

Esto provoca una mayor contracción en el concreto debido a dicho proceso.

Cuando estas grietas en los elementos estructurales entran en contacto con el CO2 ambiental y con agua (ya sea por lluvia o filtraciones), se desarrolla la lixiviación dentro de las grietas, lo que produce eflorescencias que emanan de las mismas. Este proceso lava los productos de hidratación del cemento. La pérdida de sólidos dentro de la matriz de pasta de cemento provoca mayores contracciones en el concreto, lo que, a su vez, genera mayores grietas por contracción. Esta hipótesis se está evaluando directamente mediante programas experimentales, cuyos resultados se presentarán en una próxima publicación.

Como recomendación a los lectores para reducir estos efectos de contracción por secado y lixiviación de productos fuera de las grietas, se deben seleccionar cementos tipo CPC 30 o CPC 40 con un menor conVÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

tenido de adiciones de caliza, de preferencia menor del 10 %. Para el caso de estructuras que estarán expuestas a ambientes urbanos o marinos, y es necesario que sean durables, se deberán seleccionar cementos CPC 40 y asegurarse de que tengan una pérdida por ignición menor del 5 %. Estas especificaciones ayudarán a que los concretos no presenten contracciones por secado tan elevadas, y evitarán el incremento de la relación agua/cementante, que es muy diferente a la relación agua/cemento como se ha manejado en los últimos 25 años desde la aparición de los cementos CPC 30 con altos contenidos de adiciones y reducidos contenidos de clínker. Por este motivo es necesario determinar la pérdida por ignición del polvo de cemento para conocer la cantidad real del cementante que posee el polvo de cemento. De esta manera se diseñarán las mezclas evitando el agua de exceso que la caliza podría atrapar en el mezclado.

Otra recomendación es eliminar el uso de concretos de 25 MPa en estructuras importantes de concreto reforzado, como en las subestructuras de puentes, muelles, losas de edificaciones, losas de estacionamientos, etc. Esta recomendación es para evitar que los concretos sean muy porosos y promuevan la formación de contracciones por secado, al tener un exceso de agua que se evaporará.

Es recomendable que la subestructura de puentes expuestos a ambientes urbanos o marinos (sin exposición directa al agua de mar) se construya con concretos de relación agua/cementante de 0.45, como lo plantea el Manual de Diseño de Puentes de AMIVTAC, en su capítulo de diseño por durabilidad, para que estos alcancen la vida de servicio de 75 años que ahí se recomienda. Si el cemento CPC 40 utilizado alcanza una pérdida por ignición en su control de calidad de 6 %, que significa que el cemento posee un contenido de caliza de 12 %, la relación agua/cementante debería ser de (0.45)(0.88)=0.396 o, redondeando, a 0.40, por lo que se necesitarán reductores de agua para mantener la trabajabilidad del concreto para su colocado.

Si la subestructura del puente está en contacto directo con agua contaminada por cloruros, la relación agua/cementante deberá de reducirse a 0.38 como lo maneja el manual mencionado, lo que implicaría que si se usa el mismo tipo de cemento con igual pérdida por ignición, la relación agua/cementante debería ser de (0.38)(0.88) = 0.33, por lo que se necesitarán

reductores de agua de alto rango para mantener la trabajabilidad del concreto para su colocado.

Asimismo, se recomienda aumentar los tiempos de curado de los concretos y se coloquen en obras, pues las adiciones incluidas en los cementos CPC 30 (ya sean puzolanas naturales o caliza) secan más rápidamente el agua de mezclado, de manera que reducen el agua disponible para que la hidratación del clínker se produzca por completo. Este secado más acelerado no solo reduce la hidratación del clínker, también produce mayores contracciones por secado cuando el material se ha endurecido.

REFERENCIAS Torres Acosta, A.A. (2022a). ¿Por qué la infraestructura vial de concreto en el país sufre daño en tan pocos años?, Vías Terrestres, Número 78, Año 13, julio-agosto, Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres A.C., pp. 23-31.

Torres Acosta, A.A. (2022b). Patología de daño en infraestructura vial de concreto a edades tempranas de ser puestas en servicio, XXIII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural, Zacatecas, Zacatecas, 9-12 de noviembre, Pub. No. 12-449.

Torres Acosta, A.A., Méndez Páramo, R.A. y Herrera Sosa, E.S. (2023).

Evidencias en el desarrollo de resistencia a la compresión y contracción plástica de concretos fabricados con cemento portland compuesto (CPC), Vías Terrestres, Número 86, Año 16, noviembre-diciembre, Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres A.C., pp. 17-22.

Torres Acosta, A.A., Méndez Páramo, R.A. y Herrera Sosa, E.S. (2024).

Desempeño de concretos fabricados con cementos portland compuestos, CPC: Evidencias de su durabilidad en ambientes marino, urbano o industrial, Vías Terrestres, Número 87, Año 16, enero-febrero, Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres A.C., pp. 9-15.

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CINCUENTA AÑOS DE AMIVTAC

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Cuando AMIVTAC se creó, hace 50 años, la población de México acababa de rebasar los 50 millones de habitantes. En la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (ZMCM) residían unos 8.4 millones de habitantes, el PIB nacional equivalía a casi 6 billones de pesos actuales y el ingreso per cápita se situaba en 1,264 dólares. La red carretera nacional tenía una extensión de 176,779 kilómetros, de los cuales 56,234 km estaban pavimentados. En la red operaban 12 autopistas de peaje y el parque vehicular nacional era de 2.83 millones de vehículos.

En la actualidad, la población mexicana es de 130 millones de habitantes, de los cuales alrededor de 20 millones habitan en la ZMCM. El PIB de México ronda los 25 billones de pesos y el ingreso per cápita ha aumentado a 11,500 dólares. Por su parte, la extensión de la red carretera nacional supera los 400,000 km y el kilometraje pavimentado excede los 170,000 km. La red cuenta con más de 100 autopistas y puentes de cuota y el parque vehicular nacional, excluyendo motocicletas, es de unos 50 millones de vehículos.

La contribución que los ingenieros de vías terrestres y la AMIVTAC han efectuado para el progreso de México es indudable, como lo atestiguan algunos de los números arriba citados. La idea visionaria de agrupar a los especialistas en vías terrestres en una asociación sin fines de lucro capaz de promover el intercambio y la difusión del conocimiento en la materia, de apoyar y asesorar a colegios profesionales, entidades públicas y privadas y centros de enseñanza e investigación en la búsqueda de soluciones a los problemas relacionados con las vías terrestres, de impulsar la profesionalización de sus asociados y constituir un foro para plantear, discutir y revisar temas relacionados con las vías terrestres ha probado, con creces, su utilidad y pertinencia para México.

Sin embargo, 50 años después de la fundación de AMIVTAC sigue habiendo mucho qué hacer. México se ha vuelto un país mayoritariamente urbano, con una economía diversificada, muy integrada con Norteamérica y con el resto del mundo, que sigue teniendo enormes necesidades relacionadas con sus vías de comunicación. La preservación de su considerable patrimonio de infraestructura de vías terrestres, la ampliación y el mejoramiento de la infraestructura existente y, desde luego, la extensión de las redes para mejorar su conectividad y eliminar el aislamiento de regiones aún insuficientemente comunicadas, seguirán planteando retos para los profesionales de las vías terrestres.

El desafío de superar los retos mencionados se presentará en un entorno en el que las capacidades institucionales de las entidades del sector transporte han disminuido y en el que los recursos públicos de inversión no alcanzarán para satisfacer todas las necesidades. Además, el cambio climático amenazará de diversas maneras la continuidad de la operación de la infraestructura, las nuevas tecnologías ofrecerán soluciones innovadoras y a la vez elevarán las expectativas y las exigencias de la población y existirán constantes preocupaciones por la seguridad de las personas y la carga que se desplazan por el territorio.

Como consecuencia de todo lo anterior, los especialistas en vías terrestres deberán renovar su compromiso con el desarrollo de México. Si bien su

participación en el crecimiento y la extensión de las redes de infraestructura nacionales hoy es motivo de orgullo y satisfacción, este sentimiento debe complementarse con el de revisar lo alcanzado e identificar las nuevas iniciativas necesarias para hacer frente y superar con éxito los retos que el México del futuro planteará a su infraestructura.

No hay duda que desarrollar programas y realizar acciones para asesorar a gobiernos, reforzar la capacitación y la formación de jóvenes, recopilar y difundir los conocimientos técnicos en la materia y establecer vínculos activos para tener acceso a las mejores prácticas internacionales, como lo ha procurado hacer la AMIVTAC desde su fundación, siguen siendo tareas importantes para el buen desarrollo de las vías terrestres de México.

Sin embargo, a lo anterior hay que agregar nuevos ámbitos de acción que amplíen la visión de la AMIVTAC y le permitan mantenerse relevante, participando en temas de vanguardia como la electrificación del transporte, la búsqueda de esquemas alternativos para financiar proyectos, la resiliencia de la infraestructura de vías terrestres, la seguridad vial tanto a nivel urbano como interurbano, la digitalización del transporte y la introducción sistemática de innovaciones en la práctica de las vías terrestres, por sólo mencionar algunos temas significativos.

Otras cuestiones que requieren una visión renovada de la Asociación son la incorporación masiva de la mujer a las actividades profesionales del gremio, el reconocimiento sistemático de la importancia de los temas sociales y ambientales para el quehacer de las vías terrestres, la difusión de códigos de conducta y ética durante el ejercicio profesional y el reconocimiento permanente de la importancia de la planeación, los estudios y los proyectos como componentes esenciales de la buena práctica en materia de vías terrestres.

La importancia de las contribuciones de los miembros de AMIVTAC al desarrollo de las vías terrestres de México está fuera de toda duda, pero no debe ocultar que hoy, como hace cincuenta años, existen retos mayúsculos que es necesario afrontar y superar con éxito. Dada la magnitud de lo realizado durante el primer medio siglo de vida de AMIVTAC, los principales retos de los próximos años sin duda consistirán en preservar, conservar y mejorar lo existente, elevar la calidad y durabilidad de lo nuevo y reforzar las capacidades de las instituciones responsables de las vías terrestres para asegurar que los afiliados de AMIVTAC se desempeñen en entornos propicios para la realización de sus actividades y dispongan siempre de las mejores herramientas y conocimientos para seguir cumpliendo con México.

ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY Ingeniero civil y maestro en Ciencias con especialidad en Transporte.

Presidente de la PIARC en el periodo 2013-2016.

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EN RUTA HACIA NUESTRO 50 ANIVERSARIO.

UN BREVE RECORRIDO POR LAS MESAS DIRECTIVAS.

2017-2019

XXII MESA DIRECTIVA Héctor Saúl Ovalle Mendivil Presidente Ernesto Cepeda Aldape Ángel Sergio Devora Núñez Marco Avelino Inzunza Ortiz Vicepresidentes Elidé Rodríguez Rodríguez Secretario Óscar Enrique Martínez Jurado Prosecretario

Vocales Genaro Torres Taboada Agustín Melo Jiménez José Antonio Hernández Guerrero Jesús López Ramírez Carlos Domínguez Suárez Alejandro P. Alencaster González Héctor Manuel Bonilla Cuevas Jesús E. Sánchez Argüelles Waimen Manuel Pun Contreras

Santiago Villanueva Martínez Tesorero Luis Eduardo Payns Borrego Subtesorero

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

Luis Eduardo Payns Borrego Tesorero Alejandro F. Calzada Prats Subtesorero

Vocales Martha Vélez Xaxalpa Javier Soto Ventura Raúl Martínez Téllez Juan Manuel Mares Reyes Juan Carlos Capistrán Fernández Francisco Moreno Fierros Gerardo H. Portillo Sánchez Verónica Flores Déleon Mauricio Alfonso Elizondo Ramírez

Alberto Patrón Solares Tesorero Pericles Sánchez Leal Subtesorero

2019-2021

XXIII MESA DIRECTIVA

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Luis Humberto Ibarrola Díaz Presidente Jesús Antonio Esteva Medina Vinicio A. Serment Guerrero Juan José Risoul Salas Vicepresidentes Elidé Rodríguez Rodríguez Secretario Alfonso M. Elizondo Ramírez Prosecretario

2021-2023

XXIV MESA DIRECTIVA Jesús Eutimio Sánchez Argüelles Presidente Francisco Raúl Chavoya Cárdenas Vinicio Andrés Serment Guerrero José Antonio Hernández Guerrero Vicepresidentes Elidé Rodríguez Rodríguez Secretario Verónica Arias Espejel Prosecretario

VÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

2018 - Inauguración de Expovías 2018, durante la XXII Reunión Nacional de Ingeniería en Vías Terrestres. Ingenieros Ernesto Cepeda, Héctor Saúl Ovalle, Clemente Poon, Rafael Chavez Trillo y Francisco Javier López Silva.

2021 - Encuentro de mujeres ingenieras en la XXIII Reunión Nacional de Vías Terrestres: Janette Cosmes, Rita Bustamante, Martha Vélez, Diana Berenice López y Verónica Flores acompañanadas por Jesús Sánchez Argüelles.

AMIVTAC 2017. X Seminario de Ingeniería Vial: “México y sus grandes proyectos de infraestructura del transporte”, celebrado en Villahermosa, Tabasco.

— Nuestra revista vias terrestres inicia una nueva época totalmente renovada, con una identidad propia a la medida de la Asociación.

— El Comité Técnico B4 (CTB4) realizó el Seminario Internacional “Transporte de Carga” de la PIARC, en el Centro Banamex, Ciudad de México.

2020. I Seminario Internacional de Ferrocarriles “El Ferrocarril, futuro de la conectividad en México”, Chihuahua, Chih.

— I Seminario Internacional de Conservación de Carreteras en Cancún, QR., organizado con la PIARC.

2018. XXII Reunión Nacional de Vías Terrestres: “Seguridad de Infraestructura Estratégica”, celebrada en Chihuahua, Chih.

— V Seminario Internacional de Puentes, Campeche, Camp.

2021. XXIII Reunión Nacional de Vías Terrestres con el tema “Ingeniería para el desarrollo y sistemas de movilidad”, en Oaxaca. Donde, por primera vez se realizó una mesa redonda con distinguidas mujeres ingenieras.

— Diplomado de Vías Terrestres en conjunto con la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí.

— Remodelación de las oficinas de AMIVTAC, logrando un mejor espacio en las instalaciones del CICM.

2019. XI Seminario de Ingeniería Vial en Mérida, Yucatán, “Alternativas amigables con el medio ambiente”.

2022. VI Seminario Internacional de Puentes con el tema “Resiliencia en puentes”, en Acapulco, Gro.

2019 - XI Seminario de ingeniería vial en Mérida, Yuc. Ingenieros Cedric Escalante, Luis Humberto Ibarrola, Clemente Poon y Horacio Zambrano.

2018 - Visita técnica durante la XXII Reunión Nacional de Ingeniería en Vías Terrestres en Chihuahua, Chih.

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TESTIMONIO ENTREVISTA CON EL ING. ISAAC MOSCOSO LEGORRETA PRIMER PRESIDENTE NACIONAL DE LA AMIVTAC

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Salvador Fernández Ayala (SFA). Tengan todas y todos muy buenos días, distinguida audiencia de nuestra gran comunidad de la AMIVTAC. Esta es una ocasión muy especial porque vamos a entrevistar a un gran personaje de nuestra Asociación, el primer presidente nacional de la AMIVTAC, en el bienio 1974-1976, el Ing. Isaac Moscoso Legorreta. Estimado ingeniero, muchas gracias por permitirnos estar aquí en su casa y darnos la oportunidad de entablar comunicación con nuestro gremio.

Platíquenos, Ing. Moscoso, ¿cómo se integró ese primer pequeño grupo de profesionistas de las vías terrestres?

Isaac Moscoso Legorreta (IML). Bueno, la Secretaría de Obras Públicas (SOP) estaba creciendo desmedidamente y yo creo que el Ing. Bracamontes quería que la carrera fuera mejorando; entre los egresados de la universidad empezamos a intercambiar opiniones para tener la oportunidad de cursar una especialidad. Se creó la especialidad en vías terrestres, en la División de Estudios Superiores de la Facultad de Ingeniería de la UNAM, con el apoyo de la SOP. La primera generación, a la que pertenecí, fue de veinticuatro ingenieros. La especialidad fue muy exitosa, la última generación fue de cuarenta y ocho miembros, muchos eran jefes de oficina, no improvisados, y gran parte de ellos llegaron a ser directores y subsecretarios.

SFA. Pues, sin duda, ingeniero, usted en su momento fue un gran líder de un grupo de profesionistas, sobresalió y lo eligieron primer presidente nacional de la AMIVTAC. ¿Cómo se formaron esas primeras generaciones de la Asociación y cómo era la relación entre sus integrantes?

IML. Yo recuerdo a muchos, la AMIVTAC fue pensada al principio para los egresados de los cursos de especialidad, aunque después fue abierta, como hasta ahora. Siempre hubo un gran compañerismo y, afortunadamente, permanece en la actualidad.

SFA. Platíquenos, ingeniero, usted es un profesionista reconocido por su gran trayectoria como especialista en ferrocarriles, ¿cómo fue construir esta gran obra?

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IML. Fue una gran lucha para que los ferrocarriles se constituyeran como una red. Para su administración existían cuatro direcciones y Luis Gómez Zepeda las reunió en una sola, eran veintidós mil kilómetros. Es interesante el rol que vivimos Sergio, mi compañero de Monterrey, y yo, nos asignaron el FC Chihuahua al Pacífico (CHEPE), que se construyó muy rápido.

Mientras Sergio fue a puentes yo fui a vías, se hizo de una forma muy acelerada, ya había mucho construido, a nosotros nos asignaron 145 kilómetros, no se ha hecho obra de ferrocarril más importante. Por cierto, nuestros guías fueron el Ing. Antonio Dovalí Jaime y otros distinguidos maestros.

Mi trabajo fue interesante porque había un tramo de sierra que comienza en Estación Creel, Chih., hasta llegar a los Mochis, Sin., había varias estaciones intermedias no muy importantes. Nadie creía que en la gestión del presidente López Mateos se terminara, pero se terminó. Es importante mencionar que López Mateos contó con el gran apoyo de Raúl Salinas Lozano, entonces secretario de Industria y Comercio.

En lo técnico se hicieron dos divisiones: Chihuahua y Sinaloa, una la dirigió Agustín Lira Arciniega, mi jefe, y la de Sinaloa, Noel Sarmiento.

SFA. Yo tuve la oportunidad de conocer el CHEPE, con grandes túneles, puentes, estructuras, viaductos, es una linda obra de ingeniería, ¿cuál considera que fue el mayor reto para usted?

IML. Los puentes, porque una vez construidos, se daba el paso. Tuve contacto con gente muy importante, tanto en la política como en lo técnico, pudimos terminar la

tarea. Fue un gran reto. En la división Chihuahua, la vía fue doblemente elástica con durmientes de madera y, en la división Sinaloa, se mejoró la vía elástica con durmientes de concreto, los rieles eran largos, tenían 28 y 24 metros. Vino entonces la privatización de 1994, que separó una red que ya estaba conjuntada.

SFA. Sí, el CHEPE es uno de los pocos trenes de pasajeros que hay en el país. Hoy existe una maestría en ferrocarriles. Ingeniero, platíquenos, por favor, ¿qué piensa sobre los proyectos que se están gestionando hoy en nuestro país?

IML. Pues mire, los camineros tienen mano hecha, yo veo que la autopista México-Puebla sufre muchos accidentes viales, yo he vivido amargos desalientos después de haber dedicado toda una vida a esa ardua labor; por ejemplo, aquí en Chalco ya no cabemos. El viaje a la Ciudad de México tarda dos horas y media.

SFA. Como usted sabe, hoy tenemos delegaciones estatales de la AMIVTAC en cada estado del país, es muy importante comentarle que se han agregado a nuestra Asociación muchos estudiantes de ingeniería civil, a quienes llamamos el capítulo estudiantil. Tenemos un tema con nuestros estudiantes, queremos enamorarlos para que se acerquen a las especialidades de las vías terrestres, ya sea puentes, carreteras, ferrocarriles, aeropuertos y puertos. ¿Quisiera dar un mensaje a los jóvenes estudiantes de ingeniería civil?

IML. Yo creo que todo estudiante aspira ahora a cursar una maestría, pero yo creo que también habría que hacer algo respecto a los trenes, privatizaron los ferrocarriles y todo el mundo creía que iba a ser la

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solución, mas no lo fue. Los jóvenes deben de seguir estudiando porque son el futuro de México.

SFA. Como usted sabe, le toca a esta XXV Mesa Directiva que tengo el orgullo y el honor de presidir, festejar el 50 aniversario de nuestra AMIVTAC, y qué mejor que nos haya permitido tener esta entrevista, estamos muy agradecidos, Ing. Isaac Moscoso Legorreta, primer presidente nacional de la AMIVTAC. Finalmente, comparta, por favor, un mensaje para todo nuestro gran gremio por los 50 años de los que usted fue pionero.

IML. Yo creo que el mensaje trascendente es restituir las vías férreas nacionales. Antes de retirarme de la AMIVTAC y de la carrera, intenté, no recuerdo en qué año, recibir a un diputado de libre comercio en materia de transportes, que quería venir a negociar con nosotros, pero no me lo permitieron.

SFA. Muchas gracias, Ing. Isaac Moscoso Legorreta por habernos concedido su tiempo, ojalá que el próximo 18 de octubre tenga la oportunidad de acompañarnos a unas conferencias magistrales que vamos a tener, y a nuestra cena de gala. Le agradezco mucho el tiempo que nos obsequió.

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VIDEO DE LA ENTREVISTA AQUÍ

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EVENTOS PASADOS

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Se llevó a cabo los días 8 y 9 de agosto en el Colegio de Ingenieros Civiles de México. Contamos en el presídium con la presencia del Ing. Salvador Fernández Ayala, Presidente Nacional de la XXV Mesa Directiva de la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A.C. (AMIVTAC); Ing. Vinicio Andrés Serment Guerrero, Director General de Servicios Técnicos y Secretario del XIII Consejo Directivo de la Asociación Mexicana del Asfalto, A.C. (AMAAC), y el Ing. Javier Castañeda Garay, Gerente de Infraestructura de Calidra.

En este evento se reunieron expertos destacados en el campo donde compartieron sus conocimientos y experiencias sobre la importancia de cal en las vías terrestres y la estabilización de suelos.

Como ponentes especiales en el uso de la cal, contamos con la participación de ocho a nivel nacional y siete, internacional.

Las infraestructuras viales en países como España, Estados Unidos y Francia son reconocidas por su alta calidad y eficiencia. Uno de los productos fundamentales que se utiliza para estabilizar los suelos en la construcción de carreteras es la cal. Este material es esencial para mejorar la estabilidad y durabilidad del suelo, previniendo problemas como hundimientos y grietas. Además, la cal también se emplea en mezclas asfálticas, donde actúa como un agente que mejora la cohesión y la resistencia del asfalto, resultando en carreteras más seguras y duraderas. La utilización de la cal en la construcción vial es solo una de las muchas técnicas que contribuyen a la excelencia de las infraestructuras de transporte en estos países. Por ello, es importante saber qué cal, cómo usarla y qué cantidad.

Gracias a los más de 200 asistentes presenciales y a los casi 900 que nos acompañaron de manera virtual de más de 21 países.

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12 DE JULIO, 2024 CAMBIO MESA DIRECTIVA DELEGACIÓN CHIAPAS

Se llevó a cabo el cambio de Mesa Directiva de la Delegación Chiapas con la presencia de la Ing. Martha Vélez Xaxalpa, Vicepresidente de la AMIVTAC Nacional. Tomó protesta como Presidenta de la XI Mesa Directiva la Mtra. Verónica Cruz Velázquez.

5 DE AGOSTO, 2024 CAMBIO MESA DIRECTIVA DELEGACIÓN CAMPECHE

Tuvo lugar el cambio de Mesa Directiva de la Delegación Campeche. El evento estuvo a cargo de la Ing. Martha Vélez Xaxalpa, Vicepresidente de la AMIVTAC Nacional. Además se contó con la presencia del Arq. Bernhard Rehn, Encargado del Despacho de la Secretaría de Desarrollo Urbano, Movilidad y Obras Públicas del Gobierno del Estado, en representación de la Gobernadora Constitucional del Estado de Campeche, Layda Sansores San Román. Tomó protesta como Presidente de la XI Mesa Directiva el Ing. Jorge Armando Iriarte Simon.

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EVENTOS PASADOS

16 DE AGOSTO, 2024 CAMBIO MESA DIRECTIVA DELEGACIÓN TAMAULIPAS

2 DE AGOSTO, 2024 PLÁTICA DELEGACIÓN CAMPECHE

Se realizó el cambio de Mesa Directiva de la Delegación Tamaulipas. El evento estuvo a cargo del Ing. José Jorge López Urtusuástegui, Vicepresidente de la AMIVTAC Nacional. Tomó protesta como nueva Presidenta la Ing. Natalia Jasso Vega.

Plática técnica impartida por la empresa Geogrubb, sobre los Sistemas de acero de alta resistencia contra riesgos naturales para la protección de taludes y otras aplicaciones.

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EVENTOS PRÓXIMOS 9 AL 11 DE OCTUBRE, 2024 VIII SEMINARIO INTERNACIONAL DEL ASFALTO ESTRATEGIAS PARA LA SOSTENIBILIDAD EN LA INDUSTRIA DEL ASFALTO

Expo-asfalto y maquinaria Modalidad: presencial https://www.amaac.org.mx/viiisia2024 11 DE OCTUBRE, 2024 CURSO DE SEGURIDAD VIAL | GUANAJUATO

Horario: 9:00 a 13:30 horas Impartido por el Mtro. Juan Manuel Mares Reyes y un equipo de expertos en el tema.

Modalidad: presencial 18 DE OCTUBRE, 2024 CELEBRACIÓN DEL 50 ANIVERSARIO DE AMIVTAC

Lugar: Club de Banqueros, CDMX. VÍAS TERRESTRES 91 SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2024

ATENTA NOTA ACLARATORIA En el número 86 de esta revista, en la página 44 se señaló que entre los participantes del XXVII Congreso Mundial de la Carretera de PIARC, celebrado en Praga, República Checa, asistió el Ing. Héctor Bonilla Cuevas como integrante de la delegación mexicana.

Tal información fue un lamentable desacierto, ya que aunque el Ing. Bonilla fue designado Miembro Honorario de PIARC en dicho Congreso, no tuvo la posibilidad de asistir, por lo que solicitamos sentidamente a nuestros lectores su amable comprensión.