RGANO OFICIAL DE LA SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA GEOTCNICA, A. C. WWW.SMIG.ORG.MX

ESTuDIOS DE ESTABILIDAD ESTTICA y SSMICA PARA AMPLIAR LA PRESA DE JALES DE LA uNIDAD MINERA LA CARIDAD

LA INTERACCIN SUELO-ESTRUCTURA NO ES UN MITO

BREVE HISTORIA DE LA PERFORACIN

COLOCACIN DE ENROCAMIENTOS A GRAN ESCALA EN LA CORTINA DEL PH LA YESCA

222DICEMBRE 2011

FEBR

ERO

2012

controls.com.mxEQUIPOS DE ENSAYE CONTROLS S.A. de C.V.Av. de la Hacienda No. 42,Atizapn de Zaragoza - Edo. de Mxico. C.P. 52959.

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Sistema triaxial esttico y dinmico

Mesa Directiva 2011-2012

Presidente

Juan de Dios Alemn Velsquez

Vicepresidente

Juan Pauln Aguirre

Secretario

Ral Aguilar Becerril

Tesorero

Moiss Jurez Camarena

Vocales

Alejandra Acosta Jimnez

Mario Arturo Aguilar Tllez

Jos Luis Gonzlez Espndola

Carlos Roberto Torres lvarez

Gerente

Fernando Mndez Sandoval

Delegaciones

Chiapas

Michoacn

Oaxaca

Occidente

Pennsula de Yucatn

Puebla

Quertaro

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Sociedad Mexicana de Ingeniera Geotcnica

inggeotec

Juan de Dios Alemn Velsquez

Presidente

Los artculos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinin de la SMIG. Los textos publicados, no as los materiales grficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista Geotecnia como fuente. Para todo asunto relacionado con la revista Geotecnia, dirigirse a geotecnia@heliosmx.org Geotecnia es una publicacin trimestral de la Sociedad Mexicana de Ingeniera Geotcnica, A.C. Valle de Bravo nm. 19, colonia Vergel de Coyoacn, delegacin Tlalpan, C.P. 14340, Mxico, D.F. Telfono 5677 3730. Precio del ejemplar $40, nmeros atrasados $45. Suscripcin anual $120. Los socios de la SMIG la reciben en forma gratuita. Certificado de Reserva de Derechos al uso exclusivo del ttulo Geotecnia, otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, SEP, nm. 04-2011-041411485600-102.

Los comits tcnicos en la SMIG, una nueva etapa

Sin duda, el prestigio de una sociedad tcnica est en relacin directa con la actividad y el prestigio de sus socios. En efecto, ya que el principal objetivo de una sociedad como la nuestra es la divulgacin del conocimiento, este fin se cumplir satisfactoria-

mente en la medida en que sus miembros participen activamente en tal proceso; una forma muy efectiva de hacerlo es a travs de los comits tcnicos.

Son famosos los comits de organizaciones como la ASCE y el ACI los cuales, de ma-nera continua, emiten publicaciones (libros, normas) que son tomados como base para la prctica profesional no slo en Estados Unidos, sino en el mundo entero. La propia Socie-dad Internacional de Mecnica de Suelos e Ingeniera Geotcnica (ISSMGE, por sus siglas en ingls) ha establecido comits que, en distintas medidas, realizan tambin esta funcin.

Con base en tal idea, la SMIG estableci hace algunos aos los comits tcnicos de Suelos no Saturados, de Prctica Profesional, de Cimentaciones Profundas, de Depsitos Mineros (presas de jales), de Preservacin de Sitios Histricos y de Relaciones Internacio-nales, presididos respectivamente por Jos Alfredo Zepeda, Luis Vieitez, Walter Paniagua, Osvaldo Flores, Enrique Santoyo y Juan Flix Rodrguez, los cuatro ltimos a partir de 2011. En sintona con lo anterior, la actual mesa directiva ha creado cuatro nuevos comits, a saber: Ingeniera Geotcnica Ssmica, Mecnica de Rocas, Suelos Blandos, as como Caracterizacin Geotcnica de Ciudades, encabezados por Efran Ovando, Valentn Caste-llanos, Jos Luis Rangel y Gabriel Moreno Pecero, tambin de manera respectiva.

Se pretende que los presidentes de estos comits sean, a su vez, miembros activos de sus contrapartes en la ISSMGE; de hecho, Jos Luis Rangel dirige el Comit Internacional de Suelos Blandos (TC 214), y la aspiracin es que la comisin nacional lo apoye en dicha funcin.

As pues, la actividad de estos organismos es fundamental para la consecucin de los objetivos de la SMIG, ya que son los encargados de establecer en documentos el conoci-miento y la prctica mexicana actual en los diversos temas de su incumbencia tomando en cuenta, por supuesto, las tendencias presentes en el mundo.

Con objeto de relanzar estos comits, en noviembre de 2011 se realiz una reunin con sus presidentes para revisar los programas de trabajo y definir el apoyo que dar la SMIG para la obtencin de los mejores resultados productivos en cada uno de ellos. En tal reunin se confirm el fuerte espritu de compromiso que existe entre estos distinguidos profesio-nales para mejorar la prctica de la ingeniera geotcnica.

La SMIG agradece a todos ellos que hayan aceptado participar. Estamos seguros de que en esta nueva etapa lograrn un avance sustancial en sus tareas y responsabilidades emitiendo documentos de calidad que apoyarn la prctica profesional en la ingeniera geotcnica.

Contenido

CARTA DEL LECTOR

Direccin generalJuan de Dios Alemn Velsquez

Direccin ejecutivaAlexandra Ossa Lpez

Consejo editorialRal Aguilar BecerrilGabriel Auvinet GuichardJos Francisco Gonzlez ValenciaSergio Herrera CastaedaMoiss Jurez CamarenaGermn Lpez RincnRal Lpez RoldnGabriel Moreno PeceroRal Vicente OrozcoEfran Ovando ShelleyJuan Pauln AguirreMargarita Puebla CadenaLuis Bernardo RodrguezJuan Jacobo SchmitterGuillermo Springall CaramCarlos Roberto Torres lvarezJos Alfredo Zepeda Garrido

AsesoresJorge Aguirre GonzlezFelipe Arregun CortsPaul Garnica AnguasAlonso Gmez BernalRoberto Hernndez IslasLuis Horcasitas ManjarrezRal Izquierdo OrtegaEugenio Laris AlansSergio Alcocer Martnez de CastroSergio Manuel Hernndez GarcaMario Olgun AzpeitiaClemente Poon HungEnrique Santoyo VillaRoberto Carlos Tinoco Guevara

Direccin editorial y comercialDaniel N. Moser

EdicinAlicia Martnez Bravo

CoordinacinMara Teresa Martnez Bravo

Correccin de estiloJuan Alberto Bolaos BurgosBlanca Flor Ramrez Sols

Diseo y diagramacinMarco Antonio Crdenas MndezCitlalli Beln Urbina Cruz

LogsticaLaura Torres Cobos

PublicidadAdriana Villeda Rodrguez

Realizacin

HELIOS comunicacin +52 (55) 55 13 17 25

Esperamos sus comentarios y sugerencias. Su mensaje no debe exceder los 1,000 caracteres. Escrbanos a geotecnia@heliosmx.org

3 Conversando conEstoy muy contento con lo que he logrado en la vidaEulalio Jurez Badillo

8 SemblanzaEl ingeniero Roberto Gayol y Soto y el hundimiento de la Ciudad de MxicoGabriel Auvinet Guichard

13 La geotecnia en la historiaProyectos, obras y contribuciones prcticas de la ingeniera geotcnica en Mxico: la Nueva Espaa

22 Tema de portada / Artculo tcnicoEstudios de estabilidad estticay ssmica para ampliar la presa de jales de la unidad minera La CaridadEduardo Botero Jaramillo y cols.

27 Nota tcnicaLa interaccin suelo-estructura no es un mitoAlejandro Vzquez Vera

FOTO DE PORTADA: EDUARDO BOTERO JARAMILLO

Reseas18 Libros20 Tesis

Tecnologa e innovacin40 Piezmetros multinivel

con inyeccin de lechada

44 Calendario

45 Conferencia Implementation of constitutive models for soft clays

45 XIV Conferencia Panamericana de Mecnica de Suelos e Ingeniera Geotcnica

46 Simposio Internacional sobre Cimentaciones Profundas

46 Bienvenidos nuevos socios47 Sexta conferencia magistral

Alfonso Rico Rodrguez

47 Cuarto Seminario de Depsitos para Jales

47 Esquelas48 Cartelera48 Cultura

31 Nota tcnicaBreve historia de la perforacinEnrique Santoyo Villa

36 Nota tcnicaColocacin de enrocamientos a gran escala en la cortina del PH La YescaFidencio Mndez

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CONvERSANDO CON...

Estoy muy contento con lo que he logrado en la vida

Eulalio Jurez BadilloIngeniero civil, maestro en Ciencias y doctor en Ingenie-ra por la UNAM (el primer doctorado en el rea otor-gado por esta institucin), universidad en la que se ha desempeado como profesor desde 1949. Es autor de ms de 100 trabajos publicados en revistas, simposios y congresos internacionales.

El ser humano debe descubrir su

vocacin, tratar de aumentarla,

perfeccionarla y dedicarse a ella.

Yo nunca tuve ninguna vocacin

de tipo comercial, administrativo,

ni de puestos; siempre rehu a los

puestos. Mi vocacin es la docen-

cia; la enseanza y la investigacin

cientfica.

Daniel N. Moser (DNM): Por qu se decidi a estudiar Ingeniera Civil, por qu la especiali-dad en Geotecnia y qu recuerda de esa primera poca suya vinculada a la ingeniera?Eulalio Jurez Badillo (EJB): Bueno, mi abuelo fue ingeniero agrnomo, y ya desde la primaria tuve mucha facilidad para las mate-mticas; luego, en la preparatoria, la Ingeniera me atrajo por las matemticas y porque la vea como un medio para conocer la naturaleza en que vivimos, el mundo. Otras profesiones que me llamaban la atencin eran Medicina, para la cual senta que no tena buen estmago, y Fsica, aunque por esas fechas no saba que sta exista como carrera. Entonces supe de la Ingeniera Civil e hice la carrera; en tercero me enter de que exista la carrera de mate-mtico y carambas!, me met a la Escuela de Matemticas, y la hice completa. Conclu, pues, ambas carreras, la de Ingeniera Civil y la de Matemticas, aunque al empezar la carrera

de matemtico me dijeron: No vas a cursar el primer y segundo ao, se te van a revalidar las materias, as que curs tercero, cuarto y mate-rias doctorales; en 1950 termin la carrera en Ingeniera Civil, y en el 51 termin las materias doctorales en Matemticas, pero cuando trat de sacar mi carta de pasante (porque ya iba a entrar, segn yo, a la maestra en Mecnica de Suelos) no me la dieron; dijeron: De primero, hay una materia que no has revalidado, y de se-gundo, otra; por tanto, debes dos materias. Ya no me preocup por presentarlas, y aun as, en cuarto ao de Ingeniera Civil y de Matemticas saqu el primer lugar en la materia.

DNM: Cules son los hechos ms importantes que recuerda de su periodo como estudiante?EJB: Lo ms importante es que goc mucho ambas carreras, la de Ingeniera Civil y la de Matemticas, y que los profesores me busca-

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Vea a la Ingeniera como un medio para conocer el mundo.

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ban mucho porque, le digo, yo tena mucha facilidad. Con decirle que en cuarto ao de matemticas saqu el primer lugar de entre cua-tro o cinco alumnos. Y los otros cuatro o cinco quiz eran ms listos que yo y con mejores ca-lificaciones, pero tambin eran irregulares, iban doblando ao.

DNM: Era ms joven usted?EJB: No, slo que ellos iban doblando. Uno era Emilio Lluis, muy amigo mo ya desde enton-ces, y que ahora es famoso en matemticas y es investigador; l era mejor alumno que yo, igual que los otros, porque ellos sacaban puro diez, y yo sacaba algunos nueves y algunos dieces, pero gan el primer lugar porque era alumno regular.

DNM: Tuvo, segn entiendo, algunos compa-eros que luego fueron muy destacados tam-bin en el mbito de la ingeniera civil.EJB: S; por ejemplo, Juan Casillas Garca de Len, tambin muy amigo mo. Hace poco asis-t a un homenaje a Flix Colinas, que era quien sacaba los primeros lugares; lo fui a felicitar y, francamente, not que no se acord de m, aunque yo tampoco me acordaba muy bien de l, salvo porque saba que se trataba de l; algo habr influido el que tenamos sesenta aos de no vernos.

DNM: Tambin estudi usted con Casagrande y con Terzaghi. Qu recuerda de ellos?EJB: Bueno, recuerdo que me inclinaba por dos especialidades: una era Estructuras, y la otra, Mecnica de Suelos; Nabor Carrillo me entusiasm con la mecnica de suelos, porque Npoles Gndara y otros maestros eran muy amigos suyos y me recomendaron con l; a su vez, Carrillo me recomend con el doctor Ca-sagrande, por lo que me aceptaron en seguida en Harvard.

DNM: Despus de dejar los estudios regulares, sigui haciendo maestras, doctorados?EJB: En Harvard estuve dos aos. En esa uni-versidad no requeran tesis de maestra; en el primer ao, complet los crditos y me dieron el grado de maestro; me qued un segundo ao para tomar los cursos obligatorios para el doc-torado, pero no hice la tesis. Nabor Carrillo en dos aos lo hizo con todo y tesis; yo la vine a hacer aqu, en Mxico. Una ocasin en que Ca-sagrande vino, me dijo que quera que quienes

comenzaban con l, terminaran con l, pero a m ya no me fue posible ir: estaba casado, ya no tena beca y no poda volver, as que me doctor en la UNAM.

ramos dos candidatos para el doctorado, el primero era Marsal y el segundo yo. Aunque esperaba que todo saliera bien, a la mera hora Marsal tuvo problemas y slo yo fui doctorado. A m me dio pena, pero entonces, tuve la idea de que le diramos el Honoris Causa. Se lo dije a Alfonso Rico, mi coautor, quien era muy hbil para la accin; ambos recogimos firmas y logra-mos el doctorado Honoris Causa para Marsal como un reconocimiento, entre otras razones, por todo lo que haba hecho sobre las arcillas del Valle de Mxico.

DNM: Tiene alguna ancdota interesante con Marsal?EJB: Lo importante es que fuimos fundadores del Instituto de Ingeniera; Marsal y yo en Me-cnica de Suelos, Rosenblueth en Ingeniera Ssmica, Hiriart en Presas, Levi en Hidrulica. Fuimos nosotros cinco los fundadores, ms otros tres: Quintana, Barros Sierra y Carrillo.

DNM: Terminando los estudios de ah, uno tie-ne opciones de irse a la prctica profesional, de dedicarse a la investigacin, de ir a la docencia. Por qu eligi el camino de la docencia?EJB: El ser humano debe descubrir su voca-cin, tratar de aumentarla, perfeccionarla y de-dicarse a ella. Yo nunca tuve ninguna vocacin de tipo comercial, administrativo, ni de puestos; siempre rehu a los puestos. Mi vocacin es la docencia; la enseanza y la investigacin cien-tfica, no la tcnica. La tcnica es saber cmo se hacen las cosas; en cambio, la ciencia y la filo-sofa son saber por qu y para qu suceden Sencillamente Max Planck, padre de la me-cnica cuntica, dice: Ciencia es una actitud sin reposo, un desarrollo en continuo progreso hacia un objetivo que la intuicin potica puede captar, pero que el intelecto nunca entender por completo.

Para lograr algo del conocimiento de la ver-dad, uno necesita liberarse de s mismo, del cerebro; lo dice Richard Gregory, profesor em-rito de Neuropsicologa de Bristol University: el cerebro est diseado para sobrevivir, y no para buscar la verdad.

DNM: Pero hay quienes privilegian la inves-tigacin aplicada sobre la investigacin por

En Harvard estuve dos aos. En esa universidad no requeran tesis de maestra; en el primer ao, complet los crditos y me dieron el grado de maestro; me qued un segundo ao para tomar los cursos obligatorios para el doctorado, pero no hice la tesis; la vine a hacer aqu. Me doctor en la UNAM.

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la investigacin misma. Usted qu opina al respecto?EJB: Cada quien debe seguir su propia voca-cin. Mis hijos no tienen vocacin cientfica, sino tcnica; la cientfica pudiera ser la voca-cin de personas que yo conozco, matemticos, fsicos y algunos mdicos, pero todos tienen vocacin ms bien tcnica. Actualmente siento un poco de tristeza porque cada vez ms lle-gan aqu los alumnos con la sola intencin de pasar la materia, mejor dicho, de acreditarla, para poder obtener la maestra e irse a traba-jar; slo les importa el grado y no les interesa aprender.

DNM: Tiene muchos aos de maestro?EJB: Cincuenta y seis aos, y en este ao com-pleto 57 aqu en la UNAM. Aparte, di clases en el Colegio Militar dos o tres aos antes de llegar aqu.

DNM: Puede dividir esos 56 aos en periodos donde caracterice el perfil de los alumnos, es decir, el inters que tenan, o es mejor hablar de

los casi 57 aos y decir qu tipo de alumnos ha encontrado?EJB: Pues yo s siento que los primeros alum-nos que tuve fueron excelentes. Siento que todos los investigadores del Instituto de In-geniera, con algunas excepciones, fueron mis alumnos. Por 15 o 20 aos, Marsal y yo fuimos los nicos maestros; aqu, en el pos-grado, yo daba las clases tericas y Marsal daba las clases prcticas, aparte de otros maes-tros de matemticas. Recientemente, hubo una poca en la que estuve dando clases en la escuela profesional y en el primer ao tuve 65 alumnos, de los cuales aprob slo a cinco;

Todos los investigadores del Instituto de Ingeniera, con algunas excepciones, fueron mis alumnos. Por 15 o 20 aos, Marsal y yo fuimos los nicos maestros; aqu, en el posgrado, yo daba las clases tericas y Marsal daba las clases prcticas, aparte de otros maestros de matemticas.

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a partir de eso, slo se vienen conmigo entre 10 y 15 alumnos. Uno de ellos me dijo: Maestro, con usted no se quieren inscribir, porque de usted se dice: con Jurez Badillo aprendes, pero no pasas. Y resulta que hace unos cuatro aos, yo presuma de haber reprobado a mu-chos, hasta que otro alumno me dijo: Maestro, yo llev Fsica con Alfonso Rico Rodrguez; ramos 75 alumnos, y l solamente pas a cin-co. Pues me gan.

Tambin siento que, lamentablemente, hay maestros que no se preocupan por lo mucho o poco que el estudiante realmente aprenda porque aprueban a la mayora. Hace algunos aos, le una nota en el peridico; tristemen-te deca que haba universidades en las que cesaban a los maestros si no pasaban cuando menos a un 60 o 70 por ciento de los alum-nos que tenan y caramba!, para m eso est muy mal.

DNM: Por otra parte, no era lo mismo impartir conocimientos hace 50 aos que hacerlo ahora, no slo porque han cambiado la mentalidad y el perfil de los estudiantes, sino porque tam-bin han cambiado los recursos; antes eran el pizarrn y el gis, ahora estn las computadoras, la tecnologa avanzada. Qu cambio nota, positivo o negativo, al contar ahora con estos recursos?EJB: Yo no s nada de computacin; siento que mi cerebro es una computadora natural. Creo, por un lado, que tengo una edad en que mi men-te ya no da lo suficiente para aprender toda esa nueva tecnologa, y, por otro, no tengo tiempo, porque yo estoy encantado con los artculos que estoy publicando, que son ms bien ecuaciones de experimentos muy valiosos que se han hecho en el mundo.

Nuestra mente es como una hoja de papel: plana, dual y finita; el universo es infinito, no es dual, es de un solo lado, como la superficie de Moebious. Como dice Einstein, en el universo no hay puntos de referencia. No podemos decir que en el universo hay arriba, abajo, izquierda, derecha, bueno o malo, porque nuestra mente es la que funciona de forma dual, pero el universo no tiene forma dual.

Incluso en el aspecto religioso, por ejemplo, me gusta mucho lo que dice Anthony de Melo en un cuentito que aparece en mi conferencia. Se trata de un hombre que tiene amistad con otro, y lo encuentra buscando su anillo de ma-trimonio. Le dice: Oye, yo te ayudo a buscar-

lo, y pasa una hora buscndolo en la terraza, hasta que dice: Estamos buscando tu anillo pero no lo encontramos. Dnde lo perdiste? Aqu, en la terraza? No responde el otro en el bao. Y entonces, por qu lo buscas en la terraza? Ah, pues porque aqu hay ms luz. Luego, con letras ms pequeas, De Melo, sacerdote jesuita, escribe: Hay hombres que buscan a Dios en templos y sinagogas, cuando lo han perdido en su corazn. Adems, vea usted qu es lo que ha producido buscar a Dios con el cerebro los filsofos estn de acuerdo: la mayor destruccin y muerte en el mundo ha sido por causa de las religiones.

DNM: Cules son los intereses y compromi-sos que hoy ms le importan?EJB: Siento que ya logr mi mximo inters: saber cmo funciono. Y me sigo dedicando a publicar sobre cmo funciona el universo, por-que todo est mal.

DNM: Si tuviera que describirlo en pocas pa-labras, cul sera la esencia de este nuevo enfoque filosfico?EJB: Prcticamente siento que la vida tiene to-das las caractersticas de un sueo. Yo he tenido sueos en que me he dado cuenta de que estoy soando. Actualmente, siento que la vida es un sueo globalizado y compartido; nada existe independientemente de nosotros, eso est com-probado cientficamente desde el siglo pasado; los colores no existen, el ruido no existe, la materia no existe.

Tenemos unas clulas cnicas de tres tipos atrs del iris que, al recibir el espectro electro-magntico de ciertas frecuencias, forman los colores en el cerebro. El sonido no existe; al hablar se crean ondas en la masa de aire que, al llegar al tmpano, vibra, pasa por los hueseci-llos del odo medio y llega al caracol donde se forma un impulso nervioso que forma el sonido en el cerebro de cada quien.

Heisenberg demostr el siglo pasado en la-boratorio, con un equipo muy sofisticado, que la materia no existe, son paquetes de ondas. Todos tenemos la idea de que hemos llegado a este mundo; sin embargo, todo cuanto fue hecho, todo lo que existe, no existe indepen-dientemente de nosotros. En el momento en que yo parta de mi sueo, para m termin. Luego, seguirn otros soando, que son los que todava no se han ido. Siguen soando, pero ese conocimiento no corresponde a la verdad.

CONvERSANDO CON... Estoy muy contento con lo que he logrado en la vida

Nuestra mente es como una hoja de papel: plana, dual y finita; el universo es infinito, no es dual, es de un solo lado, como la superficie de Moebious. No podemos decir que en el universo hay arriba, abajo, izquierda, derecha, bueno o malo, porque nuestra mente es la que funciona de forma dual, no el universo.

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DNM: Volviendo al tema de sus clases de Me-cnica de Suelos, cul es el mbito ms espe-cfico en el que usted trabaja?EJB: Las ecuaciones. Las ecuaciones constitu-tivas de los materiales: arcillas, limos, arenas, gravas, enrocamiento, concreto, todos tienen la misma ecuacin de compresibilidad. En el ao 83, el profesor Bazant, de North Western Uni-versity, no me crea y me invit a presentarlo en un simposio organizado por l: el Simposio William Praeger. El concreto se comporta de la misma manera que la arcilla, puede llegar a la presin de cuasipreconsolidacin, donde pasa por colapso de sus poros, a lo que se po-dra llamar normalmente consolidado en las arcillas, y en ambos casos se utiliza la misma ecuacin. Adems, toda la materia llega a vo-lumen cero bajo una presin finita, pero tan grande que no la podemos aplicar. Los llamados agujeros negros no son agujeros, sino pun-tos negros, en los que desaparece la materia, y junto a los agujeros negros, como se sabe, estn los agujeros blancos. Todo eso lo digo en mi conferencia y est demostrado: es donde,

en este momento, se estn formando nuevas galaxias.

DNM: Adems de la enseanza, en qu otras actividades ocupa su tiempo? EJB: Me falta tiempo. Estudio muy buenos experimentos, a los que me dedico a ponerles las ecuaciones, y ahora, en el Congreso Pana-mericano de Toronto, Canad, present cuatro artculos, con ecuaciones de experimentos muy buenos sobre geomateriales.

DNM: Me gustara cerrar con una reflexin sobre su experiencia de vida. EJB: Estoy muy contento con lo que he logrado en la vida; sin embargo, me entristece lo que han logrado los dems, incluyendo a mi familia; todos son normales, yo soy el nico que me sal-go de la norma. Por qu? Porque a m me inte-res saber por qu y para qu nac. El resultado de mis investigaciones cientficas aparecen en los libros Theoretical Geoscience, edicin en in-gls, y Geociencia terica, edicin en espaol, publicados recientemente por la SMIG

Estoy muy contento con lo que he logrado en la vida CONvERSANDO CON...

Actualmente, siento que la vida es un sueo globaliza-do y compartido; nada existe independiente-mente de nosotros, eso est comprobado cientficamente desde el siglo pasado; los colores no existen, el ruido no existe, la materia no existe.

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SEMBLANZA

El ingeniero Roberto Gayol y Soto

y el hundimiento de la Ciudad de Mxico

Gabriel Auvinet GuichardDoctor en Ingeniera. Se ha enfocado en la investigacin de problemas de mecnica de suelos, destacadamente en la ingeniera de cimentaciones en suelos blandos y en presencia de hundimiento regional. Es responsable del Laboratorio de Geoinformtica del Instituto de Ingeniera de la UNAM. Vi-cepresidente por Norteamrica de la Sociedad Internacional de Mecnica de Suelos e Ingeniera Geotcnica.

La ingeniera geotcnica en Mxico debe gran parte de su notable desarrollo actual a la

destacada actividad de algunos pioneros visionarios y a sus ideas innovadoras. Entre estos

pioneros destaca Roberto Gayol y Soto, el ingeniero que puso en evidencia el hundimiento

de la Ciudad de Mxico. Sus mritos no se limitan a este importante hallazgo, ya que sus ac-

tividades en los campos de la hidrulica y de la ingeniera sanitaria merecen tambin amplio

reconocimiento.

R oberto Gayol y Soto naci en Tulancingo de Bravo, Hidal-go, en 1857. Estudi Ingeniera Civil en el Palacio de Minera de la Universidad Nacional, donde se titul en 1881. Realiz prcticas de ingenie-ra en la construccin del ferrocarril Cuautitln-El Salto, bajo la direccin del Ing. Eleuterio Mndez, profesor de Caminos Comunes y Ferrocarriles y director interino de la Escuela de Ingenieros. En 1882, traz la lnea del ferrocarril Morelia-Ptzcuaro y reali-z estudios topogrficos para delinear el ferrocarril Morelia-Acmbaro, as como los trayectos de La Piedad de Cabadas a Poncitln, en el ramal de Guadalajara, y el de Dolores Hidalgo-San Luis Potos. De 1882 a 1885, fue di-rector de la obra del ferrocarril Jalapa-Perote-Veracruz, en su tramo montaoso. En 1885, fue designado subdirector de

Obras Pblicas de la Ciudad de Mxico, siendo regidor el ingeniero Manuel Ma-ra Contreras. Este ltimo encomend al ingeniero Gayol el proyecto del drenaje definitivo para la ciudad.

En 1886, viaj a Estados Unidos para observar el drenaje en diferentes ciudades. En 1888 llovi torrencialmente, se elev el nivel del agua en el vaso de Texcoco y se inund la Ciudad de Mxico. El ayun-tamiento de la ciudad lo comision enton-ces para que, con su direccin tcnica, se tendieran en las arterias metropolitanas grandes colectores para el drenaje de la ciudad. En 1888, Roberto Gayol instal a

un costado del canal de San Lzaro, al este de la estacin de ferrocarriles, cuatro bombas de desage que costaron poco ms de 180,000 pesos al ayuntamiento y fueron inauguradas con gran solemnidad el 28 de mayo por el entonces presidente de la Repblica, Porfirio Daz Mori.

Destacado profesor de la Escuela de Ingeniera.

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En 1891, Gayol present su Plano general de las atarjeas conforme al proyecto de desage y saneamiento de la Ciu-dad de Mxico (reproducido en la Memoria de las obras del sistema de drenaje profundo del Distrito Federal, tomo IV). Para este sistema, la ciudad se divi-di en cinco zonas; una central, dos al norte y dos al sur; cada una tena un eje central constituido por un tubo de fierro distribuidor de agua de lavado y, a ambos lados, las atarjeas que recogan las aguas residuales y pluviales y terminaban en un colector. A su vez, los colectores de zona vertan las aguas en un gran colec-tor construido de norte a sur en el lmite oriental de la ciudad. Con pendientes contrarias para la parte norte y para la parte sur, los flujos dentro de este gran colector convergan hacia la desembocadura del Gran Canal de Desage.

En 1894, entr en una controversia con el Ing. Ricardo Orozco respecto a la tcnica empleada para limpiar las atarjeas.

En septiembre de 1897, se registraron importantes inun-daciones a pesar de las bombas de San Lzaro, principal-mente en San Lzaro mismo, en Santa Anita, Ixtacalco, La

Piedad, Santa Julia, Popotla, Tacuba y Azcapotzalco. En ese mismo ao, se firm el contrato para construir la red del desage propuesta por Gayol entre el gobierno mexicano y la compaa francesa Letellier Veniu. El 31 de diciembre

de 1900, Gayol firm un Plano gene-ral de la Ciudad de Mxico en el que se detalla el avance a la fecha de las obras de saneamiento. En un plano posterior, present las obras tal como quedaron de-finitivamente construidas segn su pro-yecto y bajo su direccin, en su calidad de ingeniero en jefe y director de la Junta Directiva del Saneamiento de la Ciudad de Mxico presidida por el ministro de

Hacienda Jos Ives Limantour. Se sabe que Gayol particip en proyectos similares en las ciudades de Puebla, Aguasca-lientes, Oaxaca, Morelia, Torren y Durango.

El 22 de noviembre de 1895, por acuerdo del general Ma-nuel Gonzlez Coso, secretario de Estado y secretario del Despacho de Gobernacin, el Dr. Eduardo Liceaga y el Ing. Roberto Gayol y Soto fueron comisionados para presentar el proyecto del Hospital General de la Ciudad de Mxico que se construira fuera de la capital, en el pueblo de La Piedad, a unos cuantos metros del ro del mismo nombre (actualmente

El ingeniero Roberto Gayol y Soto y el hundimiento de la Ciudad de Mxico SEMBLANZA

Firma de Roberto Gayol (1900).

10 Nm. 222 Diciembre 2011 - Febrero 2012

SEMBLANZA El ingeniero Roberto Gayol y Soto y el hundimiento de la Ciudad de Mxico

viaducto Miguel Alemn). El 7 de diciembre se present el proyecto y el 22, un informe preliminar que se discuti con el Consejo Superior de Salubridad. El 1 de abril de 1896 se inform al Congreso acerca del proyecto. El 1 de junio de 1896, en el oficio 920 de la seccin cuarta de la Secretara de Gobernacin, se otorgaron dos nombramientos: al Dr. Liceaga como director mdico de la construccin y al Ing. Roberto Gayol y Soto como director general de la obra que empez el 23 de julio de 1896. Liceaga y Gayol permane-cieron en sus funciones hasta el 14 de mayo de 1904. La obra fue terminada el 31 de diciembre de ese mismo ao por el arquitecto Manuel Robledo Guerrero. El 5 de febrero de 1905, el Hospital General de Mxico fue inaugurado por el presidente Porfirio Daz.

En 1900, la Secretara de Comunicaciones y Obras Pbli-cas nombr al arquitecto mexicano Antonio Rivas Mercado como encargado del proyecto para construir un Monumento a la Independencia; ste nombr al escultor italiano Enrique Alciati como encargado de la realizacin de las esculturas y los bajorrelieves, y al Ing. Roberto Gayol como encargado de la obra civil. Se sabe que esta obra enfrent graves di-ficultades asociadas al tipo de suelo encontrado en la zona lacustre del valle y que, en mayo de 1906, cuando ya se haban construido las bases de concreto y colocado unas 2,400 piedras con una altura de 25 metros, se hizo notorio el hundimiento de uno de los lados del monumento, lo que oblig a demoler lo construido y disear nuevos cimientos a base de pilotes de concreto con punta de madera hincados con martinete de vapor.

Desde 1892 Roberto Gayol haba sido miembro de la American Society of Civil Engineers. En 1904, recibi una medalla de oro en la Exposicin Universal de San Louis, Missouri, en Estados Unidos, por su trabajo The drainage of Mexico City.

Roberto Gayol tambin dirigi la obra de desecacin del lago de Chalco, que buscaba convertir el pantano en terre-nos laborables y productivos. Para ello, construy el canal

conocido como Canal de Gayol, que conduca el agua de Chalco a Texcoco y que actualmente corresponde al tramo norte del Canal de la Compaa.

En 1905 redact el documento Dos problemas de vital importancia para Mxico: la colonizacin y el desarrollo de la irrigacin: estudios preliminares, en el que expone sus ideas generales acerca de la manera en que se puede favorecer el incremento de la inmigracin y la prosperi-dad de las colonias y, por otra parte, presenta un estudio acerca de la forma prctica en que el Estado puede favorecer el desarrollo de la irrigacin.

Roberto Gayol se alej entonces de los asuntos pblicos. En marzo de 1908, cuando se fusionaron los ferrocarriles Central y Nacional, de acuerdo con el proyecto de Jos Ives Limantour, Gayol se volvi accionista de esta empresa. Tambin particip en empresas textiles en Hidalgo con algu-nos empresarios porfiristas importantes.

La Revolucin mexicana lo indujo a publicar, en 1913, un ensayo sobre La cuestin agraria y a exiliarse temporalmen-te en Estados Unidos.

En 1924, Roberto Gayol fue nombrado miembro de una Junta Privada de Mejoras Materiales de la que formaban parte el presidente municipal y el regidor de Obras P-blicas. Se realizaron inspecciones buscando entender las causas de las deficiencias del sistema de drenaje de la Ciudad de Mxico. Gayol sostuvo entonces una polmica con varios ingenieros oficiales respecto a la condicin que presentaba la desembocadura de los colectores del sistema de saneamiento, que se encontr ahogada en las aguas del Gran Canal. l atribua esta condicin a los azolves, mien-tras los ingenieros oficiales vean en ello un asentamiento de los colectores y de las compuertas, que atribuan a un diseo defectuoso de Gayol, responsable de la construc-cin de estas obras en 1898.

En un trabajo ledo el 11 de febrero 1925 en una sesin de la Asociacin de Ingenieros y Arquitectos de Mxico, de la que era presidente honorario, Gayol demostr que sus ase-veraciones eran ciertas. Adems, present las nivelaciones realizadas para este estudio cuyos resultados mostraban que el nivel de los colectores haba bajado ms de medio metro desde 1898, pero en conjunto con el resto del rea urbana, incluyendo el fondo del Gran Canal. Su comentario tena como base el nivel que exista en la Plaza de Seminario, otro en el monumento hipsogrfico dedicado a don Enrico Martnez en relacin con el banco fijo ubicado en Atzacoal-co, al norte de la ciudad, perteneciente a la actual delega-cin Gustavo A. Madero. La Ciudad de Mxico se estaba hundiendo! Veintids aos despus, Nabor Carrillo Flores estableci que el fenmeno deba atribuirse al bombeo de agua en pozos profundos y a los abatimientos piezomtricos correspondientes.

El ilustre ingeniero Roberto Gayol y Soto dej de existir en 1936 en la Ciudad de Mxico. Debe mencionarse que fue un destacado profesor de la Escuela de Ingeniera y diputado

El personal de la seccin 5a de Obras Pblicas expidi un reco-nocimiento a su director, Roberto Gayol, en 1904.

do de orden del ayuntamiento, por el Ingeniero Roberto Gayol. Mxico: Litogrfica C. Montauriol. 1891.Proyecto de desage y saneamiento para la Ciudad de 4. Mxico que por orden del Ayuntamiento form el Ing.

El ingeniero Roberto Gayol y Soto y el hundimiento de la Ciudad de Mxico SEMBLANZA

por el estado de Hidalgo en 1894. En su honor, una calle de la colonia Del Valle, en la Ciudad de Mxico, lleva su nombre.

AGRAdECiMiEntoSSe agradece la informacin y los documentos proporciona-dos al autor por Edgar Gayol, nieto del Ing. Roberto Gayol, por conducto de Julio Romo Michaud. Edgar Mndez Sn-chez, Moiss Jurez Camarena y Alberto Tenorio Jimnez participaron activamente en la investigacin bibliogrfica realizada para el presente trabajo.

PubliCACionES PRinCiPAlES dEl inGEniERo RobERto GAyol

Informe de la Direccin de Obras Pblicas y proposicio-1. nes de la Comisin del Ramo del Ayuntamiento de Mxi-co relativas al saneamiento de la ciudad. Comisin de Obras Pblicas, Ayuntamiento de la Ciudad de Mxico. Mxico: Oficina Tipogrfica de la Secretara de Fomento. 1886.Proyecto de desage y saneamiento de la Ciudad de 2. Mxico que por orden del Ayuntamiento form el Inge-niero Roberto Gayol. Mxico: J.F. Jens. 1891.Plano general de las atarjeas, conforme al proyecto de 3. desage y saneamiento de la Ciudad de Mxico, forma-

Durante la Exposicin Universal de San Luis Missouri en 1904, se confiri la medalla de oro al Ing. Gayol por sus trabajos sobre el drenaje de la Ciudad de Mxico.

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Roberto Gayol. Comisin de Saneamiento, Mxico: Ofi-cina Tipogrfica de la Secretara de Fomento. 1892.Refutacin a la censura que 5. LEcho du Mexique dirigi al proyecto de limpia de atarjea, por Roberto Gayol y Soto Mxico: Imprenta y Litogrfica de Francisco Daz de Len. 1893.Informe que sobre el sistema de saneamiento por medio 6. de soluciones de cloruros electrolizados presenta al H. Ayuntamiento el Ingeniero Roberto Gayol (Asociacin de Ingenieros y Arquitectos, Mxico). 1894.Estudio crtico del asunto Orozco7. . Mxico: Imprenta y Litogrfica de Francisco Daz de Len. 1894.Reflexiones sugeridas por el art. 257 del Cdigo sani-8. tario que se refiere a las obras pblicas que interesan a

SEMBLANZA El ingeniero Roberto Gayol y Soto y el hundimiento de la Ciudad de Mxico

la higiene. Discurso pronunciado en la sesin del 22 de julio de 1895 en el Concurso Cientfico de la Asociacin de Ingenieros y Arquitectos, Mxico. 1895.The Drainage of Mexico City. 9. Annals of the American Society of Civil Engineers, tomo LV. 53-66, 1904.Evolution of the Hygienic Conditions of the City of 10. Mxico during the Last Fifteen Years. Public Health Papers Reports, 32 (parte 1), 259-263, 1906.Dos problemas de vital importancia para Mxico: la 11. colonizacin y el desarrollo de la irrigacin: estudios preliminares. Mxico: Tipogrfica El Popular de Fran-cisco Montes de Oca. Editado nuevamente en 1912 por Imprenta y Fototipia de la Secretara de Fomento.La cuestin agraria12. . Mxico: Linares. 1913.Perturbaciones producidas en el fondo del Valle de 13. Mxico por el drenaje de las aguas del subsuelo. Revista Mexicana de Ingeniera y Arquitectura 2 (III), 15 de febrero de 1925, 96-124.Estudio de las perturbaciones producidas que en el fon-14. do del Valle de Mxico ha producido el drenaje de las aguas del subsuelo. Segunda parte. Revista Mexicana de Ingeniera y Arquitectura 8 (III), 15 de febrero de 1925, 508-549, Mxico. 1925, 508-549.Breves apuntes relativos a las obras de saneamiento y 15. desage de la capital de la Repblica y de los que, del mismo gnero, necesita con gran urgencia. Revista Mexi-cana de Ingeniera y Arquitectura (VII), Mxico. 1929.

FuEntES SobRE loS tRAbAjoS dE RobERto GAyolCarrillo, Nabor (1947). Influencia de los pozos artesianos en

el hundimiento de la Ciudad de Mxico. Anuario 1947 de la Comisin Impulsora y Coordinadora de la Investiga-cin Cientfica. Reproducido en 1969, en el volumen Na-bor Carrillo. Mxico: Secretara de Hacienda y Crdito Pblico. Nacional Financiera S.A., 7-11.

Departamento del Distrito Federal, Secretara de Obras y Servicios (1975). Memoria de las Obras del Sistema de Drenaje Profundo del Distrito Federal, Plano 41 del tomo IV.

Llanas, Roberto et al. (1994). Evolucin de la Ingeniera Sanitaria y ambiental en Mxico: DGCOH, Secretara General de Obras, Departamento del Distrito Federal.

Mazari, M. y Platas F. (1998). Cuatro grandes en el salvamen-to de la Ciudad de Mxico ante inundaciones. Memorias del Colegio Nacional, 17.

Planos elaborados por el Ing. Roberto Gayol conservados por la Sociedad Mexicana de Geografa y Estadstica, Mxico, D.F. (s.f.).

Romero Salinas, Gerardo. Ing. Roberto Gayol; profetiz el hundimiento de la Ciudad de Mxico, internet (s. d).

Salazar Salinas, L. (1925). Comentario al estudio del Sr. Ing. Roberto Gayol sobre las perturbaciones producidas en el fondo del Valle de Mxico. Revista Mexicana de Ingenie-ra y Arquitectura, 4 (III), 15 de abril, 269-281

Proyecto de compuertas en el punto en que los colectores prin-cipales de la ciudad conectan con el Gran Canal de Desage (Gayol, 1925).

Conexin entre los principales colectores de la ciudad y el Gran Canal de Desague (Gayol, 1925).

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LA GEOTECNIA EN LA HISTORIA

Proyectos, obras y contribuciones prcticas

de la ingeniera geotcnica en Mxico: la nueva Espaa

La decisin poltica de Hernn Corts de ins-

talar la capital del nuevo imperio en el mismo

sitio donde se erigi Tenochtitlan condujo a

que los constructores heredaran los mismo

problemas a los que se haban enfrentado

los mexicas: la altsima compresibilidad de

subsuelo y su escasa capacidad para soportar

construcciones.

D urante la poca novohispana, de 1521 a 1821, des-pus de las destrucciones que acompaaron la Con-quista, los tcnicos del nuevo orden emprendieron tambin grandes obras: nuevas ciudades, caminos, puertos, fortificaciones y edificaciones religiosas, tan ambiciosas como lo haban sido los templos prehispnicos. La florecien-te actividad minera, por otra parte, cobr tal importancia, que el concepto de ingeniero civil qued prcticamente identificado al del ingeniero minero. El conocimiento del comportamiento de los suelos era indispensable para la construccin de galeras, tneles, socavones y lumbreras, as como para la edificacin de los altsimos muros de retencin que se observan cerca de las viejas minas, por ejemplo, en Guanajuato. En lo que se refiere a la Ciudad de Mxico, la decisin poltica de Hernn Corts de instalar la capital en el mismo sitio donde se erigi Tenochtitlan condujo a que los constructores heredaran los mismos problemas a los que se haban enfrentado los mexicas: la altsima compre-sibilidad de subsuelo y su escasa capacidad para soportar construcciones. Tambin se tuvo que enfrentar el peligro

latente de inundacin, lo que condujo al virrey Luis de Ve-lasco a construir el llamado albarradn de San Lzaro en 1555, desde la calzada de Tepeaquila hasta la de Iztapalapa, siguiendo aproximadamente el trazo del antiguo albarradn de Ahuzotl. El plano de la figura 1 muestra la ubicacin de las principales obras hidrulicas construidas durante la po-ca virreinal, que se sumaron a las obras prehispnicas pre-

Figura 1. Obras hidrulicas en el Valle de Mxico.

Coyoacan

Xochimilco

Tulyehualco

Chalco

Texcoco1

23

4

5

6

714

129

10

11

8

Ecatepec

Xaltocan

N

poca prehispnica: 1. Calzada de Tepeyac; 2. Calzada de Tlacopan; 3. Calzada de Iztapalapa; 4. Albarradn de Nezahualcyotl; 5. Dique de Mexicaltzingo; 6. Dique de Cuitlhuac; 7. Dique de San Cristbal. poca novohispana: 8. Albarradn de San Lzaro; 9. Tajo abierto; 10. Socavn; 11. Tajo abierto despus del socavn; 12. Dique en Coyotepec; 13 Ca-nales de Vertederos y Guadalupe; 14. Canal de Castera.

13

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LA GEOTECNIA EN LA HISTORIA Proyectos, obras y contribuciones prcticas de la ingeniera geotcnica en Mxico

existentes o sustituyeron algunas de ellas. Especial atencin merece el sistema de desage.

El SiStEMA dE dESAGEFrente a la necesidad de drenar las reas circundantes a la ciudad para permitir su desarrollo, asegurar su saneamiento y protegerla contra inundaciones, se consider necesario emprender obras de gran envergadura. El ingeniero de ori-gen europeo Enrico Martnez construy en once meses en Nochistongo un socavn de 10.5 m2 de seccin y 6.6 km

de longitud, con 42 lumbreras, que se puso en servicio el 18 de septiembre de 1608 (vase figura 2). Tal obra permita principalmente sacar de la cuenca las aguas del ro Cuautitln, el ms caudaloso, que las derramaba hacia la laguna de Zum-pango. Desgraciadamente, este tnel no revestido present derrumbes que provocaron su obturacin y la inundacin de la capital, a pesar de los mltiples esfuerzos realizados para consolidarlo, en particular con ademes de madera.

En 1637 se tom la decisin de sustituir el socavn por un tajo a cielo abierto. Tan grandes fueron las dificultades de todo tipo encontradas para la realizacin de dicha obra, que no se pudo terminar hasta 1789, 159 aos despus de los trabajos de Enrico Martnez.

En 1774, Joaqun Velzquez de Len retom una propues-ta ya presentada en 1630 por Simn Mndez y sugiri, en un informe presentado al virrey Bucareli, abrir una nueva salida por Tequixquiac hacia el barranco de Ametlac para drenar el valle. Esta propuesta recibi la aprobacin del ilustre barn Von Humboldt en 1803, pero tuvo que transcurrir casi un siglo para que se llevara a la prctica.

CiMEntACin dE lA CAtEdRAl MEtRoPolitAnALa ingeniera de cimentaciones en la capital de la Nueva Es-paa se inspir en las tcnicas prehispnicas. Lo anterior re-sulta obvio si se considera, por ejemplo, la cimentacin de la Catedral Metropolitana de la Ciudad de Mxico, construida

Figura 2. Tajo de Nochistongo.

Figura 3. Las cadenas en una noche de luna. Casimiro Castro y G. Rodrguez, siglo XIX.

Proyectos, obras y contribuciones prcticas de la ingeniera geotcnica en Mxico LA GEOTECNIA EN LA HISTORIA

de 1573 a 1813. El proyecto original fue del alarife mayor Claudio de Arciniega, pero en los dos siglos de edificacin muchos otros constructores intervinieron en ella modifi-cando el proyecto segn el gusto de la poca. Los ltimos trabajos fueron realizados por Manuel Tols y Damin Ortiz de Castro.

Como en el caso del acueducto Chapultepec-Tenochtitlan, la estructura descansa sobre una plataforma de reparticin constituida por material granular (enrocamiento) con cal y arena, de 1.2 a 2 m de espesor, apoyada sobre pilotes cortos

de oyamel de 22 a 35 cm de dimetro y de 3 a 3.5 m de longitud (vase figura 4). Se hincaron alrededor de 22,500 estacas de este tipo.

Un hecho venturoso fue la lentitud con la que se llev a cabo la obra: cuando hacia 1667 se cerraron las bvedas, ya haban pasado 94 aos desde el inicio de los trabajos en 1573. Involun-tariamente, los constructores permitieron que el suelo aceptara cargas sin que se acumulara la presin de agua intersticial y se produjera una condicin que en mecnica de suelos se llama falla no drenada. Sin embargo, la compresibili-dad del suelo blando de la ciudad y su heteroge-neidad, asociada a la presencia de ruinas prehis-

pnicas, provocaron grandes problemas de deformacin de la estructura que han requerido trabajos de recimentacin y correccin geomtrica.

iGlESiA dE lA SAntSiMA tRinidAdLa esplndida iglesia actual de estilo churrigueresco, cons-truida por Lorenzo Rodrguez en 1783, fue antes una ermita y un hospital, edificados por el gremio de los sastres que form la archicofrada de la Santsima Trinidad en 1570. La primera piedra se coloc en 1755. El edificio, aun antes

Estacas de maderaMampostera

RellenoSECCIN

66 m

122 m

Relleno1.2 a 2.0 m espesorEstacas de madera

longitud 3 a 3.5 mseccin 22 a 30 cm

separacin 45 a 60 cm

Mamposteraalto 3.5 m

ancho 2.5 m

Figura 4. Cimentacin original de la Catedral Metropolitana.

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de ser terminado, empez a sufrir rpidos hundimientos. En 1805 y 1855 se tuvieron que realizar reparaciones mayores. Durante el efmero Segundo Imperio, fue la iglesia favorita de Carlota de Blgica. Desgraciadamente, esta obra sufri asentamientos notables, al grado de parecer hundirse en el suelo arcilloso, con lo cual se redujo considerablemente la altura libre de su entrada principal, como se aprecia en las fotos estereoscpicas de Julio Michaud del siglo XIX (vase figura 5). Un relleno de ms de 2 m, constituido para igualar el nivel del interior con el de la calle, sepult las bases de las pilastras; para no alterar sus proporciones estticas, les fue aadida una rplica de la base perdida.

Para recuperar la fachada poniente de la iglesia, se excav en julio de 1979 un patio con un desnivel de 1.8 m respecto

al nivel de la calle. La foto reciente de la figura 6 permite apreciar dicha fachada en toda su belleza. La marca que se observa en la base muestra la magnitud del asentamiento total (estimado en ms de 2 m, con asentamientos diferen-ciales de hasta 60 cm) que lleg a presentar esta construc-cin. Desgraciadamente, los movimientos del suelo no se han detenido y esta joya del arte novohispano, que presenta un desplomo evidente hacia el sur, todava amenaza con colapsar.

La complicada historia geotcnica de dicha iglesia tiene su equivalente en numerosos templos del Centro Hist-rico de la Ciudad de Mxico, entre los cuales destacan la iglesia de Loreto, con sus asentamientos diferenciales espec-taculares, la de La Profesa y la de Santa Teresa la Antigua

(vase figura 7), cuya torre presenta una inclinacin mayor que la de la torre de Pisa.

CiMEntACin dEl PAlACio dE MinERAEl Palacio de Minera, construido de 1797 a 1813, con el arquitecto valenciano Manuel Tols como director y Esteban Gonzlez como administrador, ha sido uno de los ms elogiados de la ciudad. El palacio se constituy sobre lo que antiguamente fue el Hospicio de Betlemitas. Su arquitectura mar-c el paso del estilo barroco al neoclsico (vase figura 8).

El edificio descansa sobre pilotes cortos, rollizos, de 10 a 25 cm de dimetro, de madera del rbol llamado huejote que todava crece en Xochimilco (vase figura 9). Estas estacas, ligadas entre s con vigas y tablones, soportan un cimiento de mam-postera de piedra en el que se apoyan a su vez los muros de cal y canto.

Figura 6. Fachada de la iglesia de la Santsima Trinidad, 2004.

Figura 7. Iglesia de Santa Teresa la Antigua, 2004.

Figura 5. Iglesia de la Santsima Trinidad, foto de Julio Michaud, siglo XIX.

LA GEOTECNIA EN LA HISTORIA Proyectos, obras y contribuciones prcticas de la ingeniera geotcnica en Mxico

El peso no uniforme de la construccin indujo importantes deformaciones totales y diferenciales del subsuelo lacustre. En los costados del palacio puede observarse la catenaria tpica de asentamientos que presentan las edificaciones pe-sadas en suelos muy compresibles: importante hundimiento hacia el centro de la construccin comparado con las es-quinas. Se realizaron grandes trabajos de restauracin entre

1963 y 1976. Es notable que las mltiples reparaciones que tuvo que sufrir el edificio no hayan alterado su alto valor arquitectnico Este artculo es un extracto del documento Obras son amores, del

libro El siglo de la mecnica de suelos, de Auvinet y Mndez. Sociedad Mexicana de Ingeniera Geotcnica/GM Editores, 2010, pp. 104-109.

Figura 9. Cimentacin del Palacio de Minera sobre estacas de madera.Figura 8. Palacio de Minera. Pedro Gualdi, siglo XIX.

Proyectos, obras y contribuciones prcticas de la ingeniera geotcnica en Mxico LA GEOTECNIA EN LA HISTORIA

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EL TERREMoTo DE 1985. 25 AoS En nuESTRA MEMoRIAIvn Romn Salcido Macas, Mxico: Martn Adame, 2010

Este libro es un recorrido que nos lleva por los sitios ms afectados por el terremoto que sacudi el Valle de Mxico en sep-tiembre de 1985.

Crnica del peor desastre sufrido en la Ciudad de Mxico, nos cuenta las historias de los grandes edificios que se vinieron abajo y de aquellas personas que sobrevivieron, con el apoyo de ms de 500 fotografas que ilustran perfec-tamente la gravedad del evento. Entre stas se incluyen varias de las zonas devastadas, tomadas tanto antes como despus de la catstrofe, que le darn al lector una imagen de la magnitud del desastre y lo harn conocer mu-chos relatos que, de otro modo, el paso del tiempo eliminara. Abarca desde el surgimiento de grupos de rescate como el de Los Topos hasta las consecuen-cias del terremoto en lugares como el Multifamiliar Jurez en Tlatelolco; los hospitales General, Jurez y Cen-tro Mdico; las secretaras de Estado; los hoteles como el Regis, Del Prado, De Carlo y el Continental; escuelas como la Secundaria nm. 3, Hroes de Chapultepec, o el Instituto Cultural, y muchos edificios ms que ya no estn en nuestra memoria inmediata.

A travs de sus 496 pginas, este libro nos ensea cmo fue que, obliga-dos por la pasividad de las autoridades, los ciudadanos reaccionaron de forma (pocas veces vista) espontnea y so-lidaria ante la emergencia, llevando

a cabo un importantsimo papel que cambi a Mxico. Este testimonio nos obliga a plantearnos si aprendimos algo de esa dura leccin. Ahora que estamos conscientes de que otro evento como ste se puede repetir, depende de todos nosotros cun bien librados salgamos del siguiente sismo, que puede ocurrir en cualquier momento.

Es un libro que pretende hacer recor-dar a las viejas generaciones y ensear a las nuevas lo que un fenmeno natu-ral caus a la ciudad, un evento al que siempre le fue dada la espalda, para el que nunca nos preparamos y que apa-reci sbitamente causando muerte y destruccin.

FounDATIonS FoR InDuSTRIAL MAChInES: hAnDBook FoR PRAC-TISInG EnGInEERSK. G. Bhatia, Nueva Delhi: D-CAD Technologies, 2010

La operacin, se-guridad y estabili-dad de las mqui-nas dependen en gran medida de su diseo, fabri-cacin e interac-cin con el medio ambiente . Las cimentaciones de maquinaria deben disearse de tal forma que las fuerzas dinmicas sean transmitidas al suelo a travs de stas, con el fin de elimi-nar todas las fuerzas potencialmente dainas. Este manual, diseado bsica- mente para los ingenieros en ejercicio responsables del diseo de cimentacio-nes de maquinaria, abarca los funda-mentos bsicos para entender y evaluar

la respuesta dinmica de los sistemas, con nfasis en el anlisis dinmico de-tallado. En l se recomienda el uso de paquetes comerciales para el clculo de elementos finitos aplicados al anlisis y diseo de la cimentacin, y se apoya la explicacin terica con ejemplos basa-dos en resultados prcticos.

GEoMEChAnICS AnD GEoTECh-nICS: FRoM MICRo To MACRo, 2 VoLS.Mingjing Jiang, Fang Liu y Malcolm Bolton (eds.), Shangai: CRC Press, 2010

Aunque los suelos estn formados por granos, dentro del marco clsico de referencia de la geomecnica se manejan general-mente como me-dios continuos. Su respuesta macros-cpica bajo carga (como puede ser la falta de linealidad, fluencia y aniso-tropa) est contro-lada por su microestructura, esto es, las caractersticas de las partculas y el carcter de los contactos entre ellas. Se han tenido avances muy rpidos en tecnologa, tanto para investigar las propiedades microscpicas de los suelos como para simular su compor-tamiento granular de forma explcita a travs del mtodo de elementos dis-cretos (DEM, por sus siglas en ingls), el cual, aunque se aplic originalmente para reproducir pruebas de elementos,

LIBROS

RESEAS

ahora est siendo promovido como me-dio para resolver problemas de valor de frontera.

El libro Geomechanics and Geote-chnics: From Micro to Macro incluye 174 trabajos revisados por expertos, presentados durante el International Symposium on Geomechanics and Geotechnics: From Micro to Macro (IS-Shangai 2010, 10-12 octubre). El simposio dio la oportunidad de inter-cambiar ideas e informacin relacio-nadas con la naturaleza discreta de los geomateriales. El objetivo principal era explorar futuros avances en el uso de enfoques microgeomecnicos y, al hacerlo, mejorar el conocimiento de los fenmenos macrogeomecnicos dando a conocer experimentos, relacio-nes constitutivas, anlisis numricos y aplicaciones prcticas asociadas al tema. Por tanto, esta obra ser de espe-cial inters para el personal acadmico

y para los ingenieros relacionados con mecnica de suelos, geomecnica, in-geniera geotcnica, geoingeniera e ingeniera civil.

GEoTEChnICAL EnGInEERInG FoR MInE WASTE SToRAGE FACILITIESGeoffrey Blight, Johanesburgo: Uni-versity of the Witwatersrand, 2010.

Este libro es un amplio tratado sobre la aplicacin de la ingeniera geotcnica a la seleccin de sitios, la exploracin local, el diseo, la operacin y la clau-sura de instalaciones para el almacena-miento de desechos de minas.

El nivel y el contenido hacen de l una obra adecuada para ser usada como fuente tcnica y de referencia tanto por ingenieros en ejercicio, encargados del diseo y gestin operativa de ins-

talaciones para el almacenamiento de desechos mineros, como para estu-diantes avanzados, de nivel profesio-nal y de posgrado. Los 13 captulos siguen la secuencia del ciclo de vida til de una instalacin para almacenamiento de desechos de minas (caracterizacin, seleccin del sitio, exploracin geotcnica, aspectos ambientales, pruebas y compactacin) adems de considerar el uso de los de-sechos mineros como material para la construccin.

El texto est ampliamente ilustra-do con diagramas y fotografas, y los temas tericos estn apoyados por re-sultados tpicos de prueba, ejemplos desarrollados y casos prcticos cuida-dosamente analizados.

LIBROS RESEAS

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Anlisis tridimensional de la cara de concreto de presas de enrocamiento

Tesis de neftal Sarmiento Solano para obtener el grado de doctor en Ingeniera con especialidad en GeotecniaPrograma de Maestra y Doctorado en Ingeniera, UNAMTutor: Miguel P. Romo Organista

E n la actualidad, las presas de enrocamiento con cara de concreto (PECC) se consideran una opcin tc-nicamente vlida en la mayora de los sitios con cimentacin rocosa y son, generalmente, tan competitivas como las presas de enrocamiento de ncleo impermeable. El uso de un enrocamiento compactado, el desarrollo de plintos de concreto con pantallas de inyeccin y las mejoras que conllevan en el conjunto losa de concreto-junta constructiva son los principales factores que han propiciado su alta acep-tacin. Sin embargo, se considera que an existen aspectos que deben tomarse en cuenta en la evaluacin de este tipo de cortinas, principalmente ante un evento ssmico severo, y que estn relacionados con el comportamiento de la cara de concreto al final del llenado del embalse.

En este trabajo se realizaron modelaciones numricas de PECC con un programa tridimensional de diferencias finitas. En estos modelos, simtricos en ambas direcciones (a lo

largo del eje del cauce y en direccin del eje de la cortina), la cara de concreto est dividida en paneles verticales dejando juntas constructivas (juntas verticales) entre ellos; tambin, existe una junta entre los paneles de concreto y el plinto (junta perimetral), y entre la losa y el enrocamiento (junta transicin); estos contactos se modelaron numricamente con un elemento interfaz basado en el mtodo de elementos discretos, evaluando previamente su comportamiento est-tico y ssmico a partir de pruebas experimentales sobre el deslizamiento de un bloque rgido instrumentado.

Asimismo, se hace una evaluacin del comportamiento de la cara de concreto al final del llenado del embalse y ante una excitacin bidimensional en trminos de desplazamien-tos normales y esfuerzos axiales en los paneles de concreto, o movimientos relativos (aberturas y dislocaciones) entre los contactos losa-losa y losa-plinto; tambin se analiza la importancia del efecto de la direccin de la excitacin sobre la cara de concreto, lo que constituye uno de los objetivos principales de este estudio. Adems, se examinan otros factores que afectan el comportamiento de este tipo de cortinas, como son: la estrechez del valle, la altura de la cortina y la zonificacin del enrocamiento, y se presenta informacin til para un diseo preliminar de los paneles de concreto, de los sellos de las juntas verticales y del contacto losa-plinto

Tesis de Ren Sebastin Mora ortiz para obtener el grado de maestro en Ciencias con especiali-dad en Mecnica de Suelos Facultad de Ingeniera, UAQDirector de tesis: Eduardo Rojas Gonzlez

E l cambio climtico est provo-cando que, en algunas zonas del planeta, las lluvias sean cada vez ms intensas y de mayor duracin; durante estos fenmenos ocurren deslizamientos de talud en muchas zonas urbanas, autopistas y caminos del pas. Ante ello, el traba-jo de Mora Ortiz se propone deter-minar el efecto del humedecimiento

sobre la estabilidad de taludes y ela-borar una metodologa que permita establecer el riesgo de falla de stos ante la ocurrencia de lluvias extraor-dinarias, con base en el anlisis de las fallas ocurridas en un tramo de la autopista Cuernavaca-Acapulco (en el estado de Guerrero) y en la comunidad de San Juan de Grijalva (Chiapas).

Para el anlisis de estabilidad se utiliz un modelo de resistencia de suelos no saturados y se evalu el factor de seguridad del talud antes y despus de la temporada de llu-vias, con lo que se pudo observar cmo evoluciona dicho factor con el grado de saturacin de la masa

de suelo. La modelacin de la infil-tracin de agua de lluvia se realiz por medio de los registros preci-pitacin-evaporacin de la zona y de un programa de cmputo que emplea las propiedades hidrulicas de los suelos; los resultados han confirmado que el humedecimiento fue el detonante del deslizamiento de estos taludes.

As pues, este ejercicio se ha to-mado como base para establecer una metodologa que permite detectar las zonas de riesgo en el pas para, de este modo, poder tomar las medi-das pertinentes para evitar prdidas humanas y mitigar el impacto eco-nmico

TESIS

RESEAS

Efecto del humedecimiento en la estabilidad de taludes: anlisis y modelacin

Modelo probabilista para obtener la curva caracterstica del suelo

Tesis de Gustavo Gallegos Fonseca para obtener el grado de doctor en Ciencias con especialidad en Mecnica de SuelosFacultad de Ingeniera, UAQDirector de tesis: Eduardo Rojas Gonzlez

A la fecha se han propuesto diferentes ecuaciones para determinar los esfuerzos efectivos en suelos no sa-turados, con el propsito de simular los esfuerzos de estos materiales; en esta ocasin, se trata de un modelo sli-do poroso que permite determinar tales esfuerzos; para este propsito, se considera al suelo como una estructura bimo-dal, es decir, que posee una micro y una macroestructura.

El modelo slido poroso consta de una red que simula la estructura de los slidos. En esta red, formada por poros, sitios, enlaces y partculas slidas, cada uno de los elemen-

tos presenta una distribucin logartmica normal, la cual se obtiene de la distribucin aleatoria de tamao de poro y de partcula de material que contiene. Mediante la ecua-cin de Laplace, se establecen las condiciones para el lle-nado o secado de los poros a determinada succin, lo que permite establecer la posibilidad de que un poro de cierto dimetro sea sometido a estos procedimientos. De este modo es posible determinar la curva caracterstica del suelo, as como obtener los parmetros requeridos para determinar los esfuerzos de suelos no saturados sujetos a cierta succin.

El cuerpo del trabajo gira en torno a dos ejes principales: el experimental y el terico. En la parte experimental de esta investigacin se realizaron las medidas de los parmetros esenciales del suelo y se determin su curva caracterstica en trayectorias de secado y humedecimiento; por su parte, el sustento terico muestra el desarrollo del modelo slido po-roso y establece el procedimiento para obtener los parmetros requeridos. Finalmente, se hace una comparacin de ambos resultados con el propsito de evaluar la capacidad del mode-lo para predecir los esfuerzos de suelos no saturados

TESIS RESEAS

22 Nm. 222 Diciembre 2011 - Febrero 2012

TEMA DE PORTADA ARTCULO TCNICO

Estudios de estabilidad esttica y ssmica para ampliar la presa de jales de la unidad minera La Caridad

Eduardo Botero JaramilloIngeniero civil con doctorado en Geotecnia. Investigador del Instituto de Ingeniera y profesor de la Facultad de Ingeniera de la UNAM. Ha publicado diversos artculos tcnicos para revistas y conferencias.

El proyecto, la construccin y la operacin de

los depsitos para jales en Mxico se basaba,

hasta hace algunos aos, en la experiencia

de los ingenieros civiles y mineros que tenan

un contacto estrecho y cotidiano con este

tipo de obras.

D esde hace ya ms de siete aos, y despus de un esfuerzo arduo de la Secretara de Medio Ambiente y Recursos Naturales, la Cmara Minera de Mxico, la Sociedad Mexicana de Ingeniera Geotcnica y profesio-nales vinculados a la prctica y la investigacin, se logr generar una norma que regula el proyecto, la operacin y el cierre de los depsitos para jales en Mxico (NOM-141-SE-MARNAT-2003), a fin de dotar a las compaas mineras y a los ingenieros de proyecto de una herramienta fundamental para lograr obras seguras estructuralmente y minimizar el dao ambiental al entorno en el que se ubican.

Una de las excepciones de trabajo en la ingeniera de pro-yecto fue la cortina para la presa 7 de la unidad minera La Caridad, Sonora, perteneciente al Grupo Mxico, la cual se concibi desde un principio como una presa para almacenar jales y agua, y se dise con las normas existentes en Mxi-co en 1983.

En la actualidad, la cortina de esta presa (en adelante referida como La Caridad) se encuentra en un proceso de incremento de altura, para lo cual se realizaron estudios de estabilidad esttica y anlisis de la respuesta ssmica ante el evento mximo esperado.

Figura 1. Talud aguas abajo de la presa La Caridad.

Osvaldo Flores Castrelln, Miguel P. Romo Organista, Vidal Muhech Dip y Daniel Palencia Arreola

23 Nm. 222 Diciembre 2011 - Febrero 2012

Estudios para ampliar la presa La Caridad ARTCULO TCNICO TEMA DE PORTADA

Estudios de estabilidad esttica y ssmica para ampliar la presa de jales de la unidad minera La Caridad

La historia del diseo de esta cortina se remonta al ao 1977, cuando el ingeniero Jos Vicente Orozco realiz un estudio para el proyecto de la cortina de la presa La Caada (Orozco, 1977) en la misma zona donde se ubica La Cari-dad, ambas pertenecientes a la unidad minera de este nom-bre. Posteriormente, en 1981, fueron realizados los anlisis de estabilidad para una cortina que se ubicara en el sitio de La Caridad; para sta se consider una seccin simtrica con ncleo de arcilla y caras de enrocamiento (Canales, 1981), con pendientes de 1.6:1 (H:V) en ambas caras y de 0.5:1 en el ncleo de arcilla, con una corona de 12 m de ancho y una altura de 140 m, que corresponde a la cortina actual (vanse figuras 1 y 2). Los factores de seguridad calculados estuvie-ron entre 1.22 y 2.0. Se utiliz un ncleo impermeable de arcilla para que la cortina tuviera el doble propsito de alojar jales y almacenar agua, de acuerdo con las necesidades y los requerimientos de operacin de la unidad minera.

En 1992 se plante la necesidad de incrementar la al-tura de la cortina con el fin de poder almacenar un vo-lumen mayor de jales. Para ello se realiz un anlisis de estabilidad (Orozco, 1992) con carga esttica ms ssmi-ca, utilizando mtodos de equilibrio lmite para evaluar la factibilidad de la sobreelevacin hasta una altura de 170 m. La propuesta consideraba colocar jales gruesos en la cara de aguas abajo y prolongar el ncleo impermeable con una inclinacin en esa direccin, semejante a la mostrada en la figura 4. Los resultados obtenidos indican que para

pendientes 2:1 y 2.5:1, los factores de seguridad fueron 1.0 y 2.0, respectivamente. Sin embargo, los trabajos de amplia-cin no se llevaron a cabo.

Actualmente, la corona de la presa La Caridad se encuen-tra en la cota 875, que corresponde a una altura aproximada de 140 m en la seccin mxima. El nivel de los jales se esti-ma en la cota 808.4, con una altura de 73.4 m; el del agua en la cota 845 para un tirante (jales ms agua) de 110 metros.

Con el fin de prolongar la vida til de la presa de jales se plantea, nuevamente, elevar la cortina a la cota 905, para alcanzar una altura de 170 m. El procedimiento general contempla escarificar y recompactar unos 2 m del material del ncleo a partir de la elevacin actual de la corona. Desde

Figura 2. Vista digital del estado actual de la presa La Caridad.FO

TO: G

OO

GLE

EA

RTH

, 201

1

24 Nm. 222 Diciembre 2011 - Febrero 2012

esta altura, tanto el ncleo de arcilla como el material de transicin doblan hacia aguas abajo, como se indica esque-mticamente en la figura 4.

El objetivo de este estudio es evaluar la seguridad de la cortina modificada en condiciones estticas y de carga soste-nida ms ssmica. Para esto, se consideraron dos geometras tridimensionales de la cortina, las cuales se definen en el siguiente apartado. Adems, con base en la regionalizacin ssmica de la Repblica mexicana (CFE, 1993), se propuso el movimiento telrico de diseo. En la figura 3 se muestra la zona considerada en la modelacin tridimensional con diferencias finitas.

PRoCEdiMiEnto PARA lA AMPliACinEl procedimiento propuesto consiste en colocar enroca-miento sobre el talud de aguas abajo y ampliar de manera considerable su seccin. Para ello, se evalan dos opciones; la primera (propuesta inicial) contempla una banda de enro-camiento de ancho constante desde el pie del talud hasta la corona, con inclinacin 1.6:1; la segunda (propuesta modi-ficada) se refiere a una banda de enrocamiento de pendiente variable: 1.5:1 en el tercio inferior de la altura, cambiando

a una pendiente de 1.4:1 en los dos tercios superiores. Este talud aloja dos bermas de 3 y 5 m de ancho ubicadas en los tercios inferior y superior, respectivamente. Esta geometra representa una reduccin aproximada de 11% del volumen del enrocamiento requerido respecto a la propuesta inicial.

GEoMEtRA y PRoPiEdAdESPara determinar las propiedades de los materiales que con-forman la cortina, se recurri a ensayos de laboratorio realizados en materiales del ncleo, muestreados para este estudio. Adems, se recurri a informacin histrica de la misma cortina y a la literatura tcnica. Con ello fue posible definir un rango de propiedades suficientemente amplio para compensar su conocimiento parcial.

La seccin propuesta para la cortina de la presa de jales La Caridad est compuesta por cuatro zonas: enrocamiento (4), transicin (3), ncleo impermeable (1) y el nuevo enro-camiento colocado aguas abajo (4A), como se esquematiza en la figura 4.

AMbiEntE SSMiCoDe acuerdo con la zonificacin ssmica de la Repblica (CFE, 1993), la presa La Caridad est ubicada en una zona de riesgo intermedio. Su altura y concepcin como presa para el almacenamiento de agua permiten plantear la aplica-cin de los criterios de la Comisin Internacional de Gran-des Presas (ICOLD) para los anlisis de estabilidad ssmica. No obstante, es importante sealar que dichos criterios son conservadores.

Para disear la cortina de una presa, la ICOLD (1989) recomienda sismos para dos niveles de severidad: sismo mximo creble y sismo de operacin. El primero corres-ponde al temblor hipottico que produce el movimiento ms severo del terreno en el sitio de la obra, ya sea por causa de una fuente o por el efecto combinado de varias de ellas. Por otra parte, el sismo de operacin representa el mximo nivel

Figura 3. Zona cortina-valle considerada en la modelacin.

Figura 4. Zonificacin de la cortina y propiedades de los materiales.

TEMA DE PORTADA ARTCULO TCNICO Estudios para ampliar la presa La Caridad

Zona ampliacin materiales 1, 3 y 4 El. 905 msnm

El. 835 msnm

44 3134A

Material E0 (t/m2) (t/m3) or

1 1,000 0.35 2.0 ....... 59.33

3 9,687 0.35 2.0 0.42 59.33

4 8,667 0.35 2.0 0.40 59.33

4A 8,667 0.35 1.8 0.40 59.33

oct i oct = 0

de excitacin que puede esperarse en el sitio durante la vida econmica de la cortina, la cual se considera normalmente de 200 aos.

Para la evaluacin del sismo mximo creble, se puede seguir un procedimiento determinista o probabilista. Del espectro de respuesta definido para el sitio, se generaron sismos sintticos que se consideran representativos de los movimientos en un afloramiento de roca a la elevacin de la base del modelo numrico.

Debido a la importancia de la obra, se estim conveniente excitar la presa con dos solicitaciones horizontales, una perpendicular al eje de la cortina y otra paralela a ste. Los anlisis se hicieron en el dominio del tiempo.

EMulACin dE loS PRoCESoS ConStRuCtivoS El procedimiento numrico utilizado tiene la caracterstica de permitir la programacin del proceso constructivo de un terrapln. As, en este trabajo se simul primero la cons-truccin de la cortina actual y luego la construccin de la sobreelevacin en ocho etapas, las cuales se consideraron compuestas por capas de material de espesor constante. Adems, se tom en cuenta la presencia de los jales en el respaldo de la cortina para la condicin actual y la de cierre. Tambin fue estimado el efecto de la presin hidrosttica

para estos dos niveles del embalse; sta se aplic directa-mente sobre el ncleo impermeable, el cual se consider como estanco, y se tuvo en cuenta el efecto de flotacin sobre los materiales localizados aguas arriba del ncleo arci-lloso y los jales retenidos.

AnliSiS dE RESultAdoSEn las figuras 5 a 8 se presentan los resultados ms im-portantes correspondientes al modelo de la propuesta mo-

Estudios para ampliar la presa La Caridad ARTCULO TCNICO TEMA DE PORTADA

X Y

Z

-5.7795e-001 a -5.7000e-001-5.4000e-001 a -5.2500e-001-4.9500e-001 a -4.8000e-001-4.5000e-001 a -4.3500e-001-4.0500e-001 a -3.9000e-001-3.6000e-001 a -3.4500e-001-3.1500e-001 a -3.0000e-001

-2.7000e-001 a -2.5500e-001-2.2500e-001 a -2.1000e-001-1.8000e-001 a -1.6500e-001-1.3500e-001 a -1.2000e-001-9.0000e-002 a -7.5000e-002-4.5000e-002 a -3.0000e-002-1.5000e-002 a -1.2818e-004

Figura 5. Asentamientos al final de la sobreelevacin, en metros.

26 Nm. 222 Diciembre 2011 - Febrero 2012

dificada de la cortina. Los asentamientos inducidos por la sobreelevacin en la cortina actual (vase figura 5) son despreciables. Adems, la distribucin de los asentamien-tos en la zona 4a (vase figura 4) indica que no se tendran movimientos diferenciales que pudieran causar fisuras en la extensin del ncleo. Los asentamientos resultantes causa-dos por el llenado del embalse (agua ms jales), a partir de la cota actual hasta su nivel mximo (vase figura 6) tambin son menores que los mximos reportados en la bibliografa en presas (no daadas) de almacenamiento de alturas seme-jantes. Es importante sealar que el modelo de la propuesta modificada respecto al de la propuesta inicial presenta una disminucin de los asentamientos de entre 5 y 7 por ciento.

En cuanto a los factores de seguridad, en la figura 7 se observa un mecanismo de falla poligonal. Para los casos analizados, el factor de seguridad mnimo a lo largo de esta superficie de falla es superior a 1.8 para la condicin al final del llenado del embalse.

Los esfuerzos generados por sismo para condicin ms crtica en el ncleo impermeable son nicamente de compre-sin, por lo que se descarta la posible generacin de fisuras en l.

ConCluSionESLos anlisis de los dos modelos propuestos muestran que la presa La Caridad es estable tanto para la condicin est-tica (final de la construccin ms llenado [agua ms jales] del embalse) como para la condicin ssmica (sismo ms embalse lleno). Los resultados analticos indican que la ampliacin de la cortina que contempla talud con pendiente variable y bermas es estable ante ambas condiciones de carga. Esta opcin de ampliacin reduce aproximadamente 11% el volumen del enrocamiento respecto al requerido en la alternativa propuesta inicialmente.

Debido a la baja magnitud de los esfuerzos de tensin generados en el ncleo de la cortina en zonas cercanas a los empotramientos, a la naturaleza transitoria de los movimien-tos ssmicos y a la resistencia del material del corazn, se considera que se conservar la integridad del ncleo bajo la accin de las cargas aplicadas

ReferenciasComisin Federal de Electricidad (1993). Manual de Obras Civiles.

Mxico.ICOLD (1989). Selecting Seismic Parameters for Large Dams. Boletn

72.NOM-141-SEMARNAT-2003 (Septiembre 2004). Norma Oficial

Mexicana que establece el procedimiento para caracterizar los jales, as como las especificaciones y criterios para la caracterizacin y pre-paracin del sitio, proyecto, construccin, operacin y postoperacin de presas de jales. Diario Oficial de la Federacin. Mxico.

Orozco, J. V. (1977). Informe sobre geotecnia y datos para el diseo de la presa La Caada en el sistema receptor de jales, Sonora.

Orozco, R. V. (Octubre 1992). Evaluacin de la ampliacin del represo # 7 La Caridad con arena de jal. Sonora.

TEMA DE PORTADA ARTCULO TCNICO Estudios para ampliar la presa La Caridad

Figura 6. Desplazamientos resultantes en la seccin mxima. Final del llenado del embalse, en metros.

X Y

Z

3.3380e-004 a 2.0000e-0024.0000e-002 a 6.0000e-0028.0000e-002 a 1.0000e-0011.2000e-001 a 1.4000e-0011.6000e-001 a 1.8000e-0012.0000e.001 a 2.2000e-0012.4000e-001 a 2.6000e-0012.8000e-001 a 3.0000e-001

3.2000e-001 a 3.4000e-0013.6000e-001 a 3.8000e-0014.0000e-001 a 4.2000e-0014.4000e-001 a 4.6000e-0014.8000e-001 a 5.0000e-0015.2000e-001 a 5.4000e.0015.6000e-001 a 5.8000e.0015.8000e-001 a 5.9217e-001

Figura 7. Factores de seguridad en la seccin mxima. Final del llenado del embalse.

1.4000e+000 a 1.4000e+0001.5400e+000 a 1.6100e+0001.7500e+000 a 1.8200e+0001.9600e+000 a 2.0300e+0002.1700e+000 a 2.2400e+0002.3800e+000 a 2.4500e+000

2.5900e+000 a 2.6600e+0002.8000e+000 a 2.8700e+0003.0100e+000 a 3.0800e+0003.2200e+000 a 3.2900e+0003.4300e+000 a 3.5000e+0003.5700e+000 a 3.6000e+000

X Y

Z

-4.41 t/m2

-23.18 t/m2

-17.56 t/m2-11.18 t/m2

-21.85 t/m2X Y

Z

Figura 8. Esfuerzos generados en el ncleo impermeable. Llenado del embalse ms sismo.

Los valores mximos puntuales corresponden al anlisis ssmico.Los contornos, a los esfuerzos resultantes de la construccion del realce.

-1.9399e+002 a -1.9000e+002-1.8000e+002 a -1.7000e+002-1.6000e+002 a -1.5000e+002-1.4000e+002 a -1.3000e+002-1.2000e+002 a -1.1000e+002-1.0000e+001 a -9.0000e+001

-8.0000e+001 a -7.0000e+001-6.0000e+001 a -5.0000e+001-4.0000e+001 a -3.0000e+001-2.0000e+001 a -1.0000e+001-1.0000e+001 a -5.1746e+000

Unidades en t/m2

(-) Compresin(+) Tensin

-25.93 t/m2

27 Nm. 222 Diciembre 2011 - Febrero 2012

la interaccin suelo-estructura no es un mito

Alejandro Vzquez VeraIngeniero civil por la Facultad de Ingeniera de la UNAM y profesor de la materia de Construccin de estructuras de acero y concreto en la maestra de Construccin de sta misma institucin. Ha sido vicepresidente del CICM y de la CMIC. Actualmente es director general del Grupo IPISA, corresponsa-ble en Seguridad Estructural y director responsable de obra del GDF.

La construccin de edificios altos en el pas es

cada vez ms frecuente. Ante esta situacin,

el autor reflexiona sobre la importancia de la

necesaria interaccin entre diversos especia-

listas de este ramo industrial, a fin de garan-

tizar la realizacin adecuada de las obras y su

resistencia a los fenmenos de la naturaleza.

A ctualmente se construyen con mayor frecuencia obras de edificacin e infraestructura ms profundas, altas y complejas en suelos difciles, sin detenerse a estudiar otras opciones menos cotosas o que presenten un mejor comportamiento ante eventos ssmicos o de cualquier otra ndole. Ahora es comn la realizacin de excavaciones muy profundas para albergar las cimentaciones de edificios ms altos que los existentes, puentes con claros ms grandes, tneles urbanos y carreteros de mayores dimensiones, obras ms audaces, etctera. Adicionalmente, la estructura se defi-ne por los requerimientos del estacionamiento en los stanos del edificio lo cual condiciona la superestructura o bien por las necesidades de las plazas comerciales en sus niveles bajos, y as sucesivamente.

Esta situacin se presenta debido a varios aspectos que poco tienen que ver con la ingeniera o con el raciocinio. Las causas ms comunes para esta forma de actuar son, entre otras, la necesidad de ahorrar en la construccin, la comple-jidad que presentan las ciudades en todos aspectos, la falta de espacio, el costo de la tierra, la necesidad de satisfacer el proyecto arquitectnico, poco preocupado del compor-

tamiento futuro de la estructura; las presiones sociales, la imagen y, tambin, la ignorancia o el desinters.

Lo anterior, en caso de no hacerse un seguimiento profun-do de cada paso del diseo y la construccin, ocasiona serios y constantes problemas de comportamiento en las obras en construccin y en las ya terminadas durante su vida til. Cu-riosamente, estos problemas resultan en costos adicionales permanentes mucho mayores que el supuesto ahorro inicial obtenido.

PRoPuEStA dE SoluCin Al PRoblEMAPara minimizar estos efectos en las construcciones, se re-quiere una perfecta coordinacin entre los elementos ms importantes que participan en ellas, a saber: geotecnistas, estructuristas, constructores y supervisores de la obra. Sin la participacin de alguno de ellos, no ser posible la realiza-

NOTA TCNICA

La infraestructura en suelos difciles genera conflictos posteriores.

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DEL

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28 Nm. 222 Diciembre 2011 - Febrero 2012

cin adecuada de ninguna obra de relevancia; sin embargo, hay que considerar la intervencin del dueo de la obra, quien deber permitir y, ms aun, propiciar este trabajo conjunto durante el desarrollo de la construccin. A esta propuesta de coordinacin estrecha entre los participantes le podemos llamar interaccin geotecnista-estructurista-constructor, igual de importante que la interaccin suelo-estructura.

Ahora bien, para qu esta coordinacin? Cualquier co-nocedor identifica rpidamente la respuesta a este cuestio-namiento: para hacer realidad las premisas supuestas en la realizacin del proyecto; obtener un adecuado comporta-miento en el corto, mediano y largo plazos, o bien cuando se presenten eventos ssmicos o de otra ndole imprevista; respetar todos los parmetros importantes, como el tiempo y el costo de la construccin, la calidad de la obra y las normas oficiales en la materia, y garantizar la seguridad de los usuarios. Hasta ahora, cada uno de los especialistas ha trabajado en forma aislada, como si el suelo y la cimenta-cin fueran ajenos a la estructura, analizando cada parte por separado y con un vnculo sumamente estrecho. Lo mismo puede decirse de los constructores, cuya premisa es realizar

la obra en tiempo y costo, poco interesados en los aspectos tcnicos del proyecto, que sern determinantes en el com-portamiento de la obra.

De ah el ttulo de este trabajo. En efecto, para los partici-pantes en el diseo y la construccin de las obras, la interac-cin suelo-estructura no debe ser un mito, es una realidad; as se comportan las estructuras, se considere o no esto en el diseo y la construccin. No es una suposicin de diseo, ni un mtodo de anlisis, ni una forma de complicar nuestro trabajo: la forma en que interactan el suelo, la cimentacin y la estructura debe ser analizada a fondo y tomar las pre-visiones necesarias para garantizar un adecuado funciona-miento de la construccin como un todo.

Debemos ser conscientes de que las construcciones se ven afectadas por el comportamiento de la cimentacin, por los hundimientos totales y diferenciales que se presenten, por el comportamiento del terreno circundante, por el estado de las obras municipales cercanas, por las sobrecargas en el suelo vecino, etctera. Asimismo, el suelo se ve perjudicado por el comportamiento de la estructura, as como por la excentrici-dad de las cargas al suelo, los esfuerzos durante un sismo y las filtraciones que se permite fluyan a la cimentacin.

Sin embargo, de forma constante surge la pregunta: en qu obra debe darse esta coordinacin entre especialistas? Solamente hay una respuesta factible: en obras subterrneas de todo tipo, en cimentaciones profundas o en suelos difci-les, en construcciones ubicadas en la zona del lago en la Ciu-dad de Mxico, en proyectos en los cuales el comportamien-to de la estructura sea particularmente delicado o esencial para el funcionamiento de la construccin, en edificaciones muy altas o irregulares, etctera.

Es claro que esta forma de trabajo no se presenta en la mayor cantidad de obras construidas; ello se refleja en el comportamiento anormal de muchas edificaciones en las ciudades, de lo cual todos estamos conscientes y hemos cri-ticado de manera constante.

Como ejemplo de lo anterior podemos mencionar la gran cantidad de estudios geotcnicos elaborados para edificios, en los que se hacen los sondeos y las pruebas de laboratorio, se realizan anlisis someros de diferentes tipos de cimen-taciones y se emite un reporte, con lo cual se concluye el trabajo sin consultar con el diseador de la estructura, quien, a su vez, proyecta el diseo de la cimentacin sin hablar con el geotecnista. El resultado es una estructura poco estudiada y con probabilidad de tener un comportamiento deficiente en el largo plazo, construida con un procedimiento decidido por el constructor que, en general, no posee el conocimiento necesario para determinarlo. Todos hemos sido testigos de esto y frecuentemente se lee en los diarios sobre problemas de este tipo, o los observamos al circular por la Ciudad de Mxico.

Otro caso tpico es el de algunas unidades habitacionales. Se ha observado que en stas se realiza un somero estudio de cimentacin, en el cual lo ms importante es la reduccin

NOTA TCNICA La interaccin suelo-estructura no es un mito

El suelo sufre perjuicios por varios factores.

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La interaccin geotecnista-estructurista-constructor es clave.

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de costos para hacer redituable la in-versin, en lugar de elaborarlo para lograr el mejor comportamiento de las estructuras en el tiempo; adicio-nalmente hay que tomar en cuenta que estas estructuras se construyen, generalmente, en suelos agrcolas, inundables, sobre arcillas expansi-vas, etctera.

PoR qu ES nECESARiA lA CooRdinACin PRoFundA y ConStAntE?La respuesta a la pregunta de este apartado es muy sencilla: para que cada una de las partes involucra-das considere la problemtica que enfrentar el otro elemento partici-pante en el diseo o construccin de la obra. Y esto puede reducirse a un grupo de preguntas esenciales, que pueden ser, entre otras:

Quin considera en el anlisis los hundimientos totales y diferenciales que pueden presentarse y su impacto en los elementos mecnicos?

La interaccin suelo-estructura no es un mito NOTA TCNICA

Qu y con qu elementos debe soportar los empujes del suelo sobre las estructuras?Qu efectos causa la excentrici- dad de las cargas sobre el suelo?Cmo construyo lo diseado para que tome en cuenta los par-metros considerados?Cmo realizo la excavacin para una cimentacin sin afectar el comportamiento futuro de la es-tructura y el de las construcciones vecinas?

Es cierto que algunas construc-ciones s toman en cuenta esta co-ordinacin profunda y constante; son las ms importantes, pero las menos; podemos enunciar el T-nel Emisor Oriente, la lnea 12 del

metro, los segundos pisos actualmente en construccin, los edificios ms altos de las ciudades, las carreteras federales (como la Durango-Mazatln), las obras de Pemex y muchas otras ms; sin embargo, son las obras de menor relevancia

Suelo y cimentacin no son ajenos a la estructura.

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Gaviones Control de Cadost.BMMB5SJQMF5PSTJOt3PDLNFTI Muros MecnicamenteEstabilizadost5FSSBNFTI4ZTUFNt5FSSBNFTI7FSEF Geosintticost(FPUFYUJMt(FPNFNCSBOBTt(FPNBMMBTt#JPNBOUBT(FPNBOUBTt(FPESFOFTt5VCPT(FPUFYUJM Fibrat1JTPT*OEVTUSJBMFTt5OFMFTt1SFGBCSJDBEPT

MACCAFERRI DE MXICO, S.A. DE C.V"74"/1&%3*50 1"326&*/%6453*"-26&35"304"/5"304"+63&(6*230$1

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30 Nm. 222 Diciembre 2011 - Febrero 2012

las que representan el porcentaje mayor de construcciones en el pas y las que menor importancia tienen para estos asuntos, ya sea por ahorros mal entendidos, por p