Un título que
puede parecer extraño en este blog es el que abre este texto. Pero, pese a su
dificultad para quienes no somos ingenieros, expresa un tema de mucho interés.
Fue además, el título –mucho más largo, realmente- del trabajo que presentó
Roberto Ucar Navarro, el pasado 11 de noviembre de 2015, para ingresar como
Miembro Correspondiente Estadal a la Academia de Mérida: Una Metodología Reciente para Determinar la Resistencia al Corte en
Macizos Rocosos y en el Concreto.
El trabajo será publicado en forma de libro, en los primeros meses del próximo año, en España. Ya tendrán oportunidad de buscarlo quienes están interesados en el tema y puedan entender los detalles técnicos del mismo. Mientras tanto para los neófitos el texto que sigue.
El trabajo será publicado en forma de libro, en los primeros meses del próximo año, en España. Ya tendrán oportunidad de buscarlo quienes están interesados en el tema y puedan entender los detalles técnicos del mismo. Mientras tanto para los neófitos el texto que sigue.
Debo dar dos
explicaciones más. Primero que la Academia de Mérida es una institución
interdisciplinaria y en consecuencia
allí hay representantes de la mayor amplitud de los campos del pensamiento
humano: ciencias naturales, ciencias de la salud, ciencias sociales,
humanidades y artes. También personas más vinculadas al saber teórico pero
también al técnico y a sus aplicaciones como el caso del ingeniero y doctor
Roberto Ucar Navarro. Lo segundo que debo indicar es que en cada caso de la
incorporación de nuevos miembros, luego de aceptarse sus trabajos mediante la
evaluación de los mismos, se encarga a
uno de los miembros de la Academia de Mérida que prepare un discursos de
respuesta al discursos de quien se incorpora. Tradicionalmente, este discursos
es mucho menos técnico y atiende a la presencia de un público culto y educado, pero
no tan especializado.
En el caso que
nos atañe la respuesta estuvo a cargo del Académico, Individuo de Número, Dr.
Rosendo Camargo Mora. Varias personas le pidieron que les mandara su discurso,
entre ellos nosotros. He pedido autorización
para publicarlo pues consideramos que evidencia, el Dr. Camargo, en relaci ón al trabajo del Dr. Ucar, la relación clarísima
y sencilla entre el aporte de la
investigación propuesto y un problema milenario de la humanidad. De tal forma que, invito a leer el discurso
del Dr. Camargo que a continuación coloco y espero lo disfruten como quienes le
escuchamos e hizo más asequible el discurso del Dr. Ucar, utilizando el ejemplo de la Torre
inclinada de Pisa:
“ (…) La determinación de la resistencia última de una roca
o del concreto o del suelo que será solicitado para una obra de ingeniería,
como podría ser un túnel, o el anclaje que estabiliza una montaña, o los
pilotes que soportan un muelle u otras de las múltiples construcciones que ha
requerido la humanidad para satisfacer sus necesidades de transporte, vivienda,
suministro de agua etc., es una prioridad para que los proyectistas de esas
obras puedan dimensionarlas sin
sobrepasar la capacidad del suelo.
Permita Ingeniero Roberto Ucar, que tratemos de ubicar su
aporte en el transcurso de la historia, para así valorar en su verdadero
significado el título con el que califica su valioso trabajo : “UNA METODOLOGIA
RECIENTE…”: Esta frase implica
continuidad en el tiempo de métodos para resolver un antiguó problema, ya
mencionado en el Nuevo Testamento, cuando refiere a Jesús diciendo “…será
semejante a un hombre cuerdo que fundó su casa sobre piedra: y cayeron las
lluvias y los ríos salieron de madre, y soplaron los vientos y dieron con
ímpetu contra tal casa; mas no fue destruida, porque estaba fundada sobre
piedra”, Mateo VII, versículo 24.
Constancia escrita de una tradición oral, fruto de la
experiencia del pueblo que lo oía y comprendía el significado de sus palabras.
Reglas empíricas, fruto de la experiencia diaria que aseguraban la estabilidad
de las construcciones para las viviendas normales, pero cuando se iniciaran
nuevos desarrollos, fuera de los cánones conocidos, se entraba en el peligroso
mundo de la incertidumbre, donde es necesario tener un guía con raciocinio que
trate de analizar el nuevo entorno.
Quizás, ese ansiado método no se podía conocer para la época
en que surgieron las ideas de mentes privilegiadas, pues no conocían las
limitaciones que la naturaleza les imponía y el artista arriesgaba la obra
basándose en su intuición a falta de un método que lo guiara.
Podemos suponer que esto le sucedió al arquitecto Bonnano
Pisano, ansioso de erigir el bellísimo campanario de la Iglesia de Pisa, de ocho
pisos de alto, construido con mármol blanco de las canteras de San Giuliano,
que sostiene con columnas periféricas,
coronadas por capiteles y arcos románicos, los corredores externos de planta
circular, a los que se accede desde la escalera helicoidal interna a la torre.
Es tal su presencia, que el artista lo planteó y construyó, como monumento
único, separado de la Catedral y del Baptisterio.
El 8 de Agosto del año 1173, inició la construcción del
campanario de la catedral de Pisa: excavó tres metros y allí fundó.
Cinco años más tarde, la construcción alcanzó el tercer
nivel y la torre empezó a inclinarse. Quizás se habrían colocado unas nueve mil
toneladas de material, que sobre su base anular de setenta pies de diámetro
externo y veintisiete de espesor, estaría produciendo un esfuerzo de compresión
de tres kilogramos por centímetro cuadrado, nada preocupante para un terreno
rocoso, pero muy peligroso para un terreno blando. Para ese tiempo no existía el concepto de esfuerzo, ni el de
capacidad portante, sino la experiencia empírica del proyectista. ¿Quién sabe
que vio Bonnano Pisano en el fondo de la excavación que le dio confianza para
proceder a construir la torre de 55 m. de alto?. Lo cierto es que se equivocó y
se dio cuenta de ello, cuando debió colocar más escalones del lado Sur que del
lado Norte. Su experiencia no fue suficiente: quizás, cuando el volviese a
construir, examinaría con mayor detenimiento el fondo de la excavación y de ser
parecido al de Pisa, sabría que solo podría edificar hasta las 25 varas de
altura. Costosa experiencia que lo obligó a detener la construcción y abandonar
la ciudad.
La torre quedo de 21 m., con una escalera que conducía a
ninguna parte, hasta un siglo después, cuando Fernando de Vincenzo, pensando
que cien años habían sido suficientes para que el terreno se estabilizase,
agregó cuatro niveles más, aplomando las columnas para que el crecimiento de la
edificación fuese vertical, produciendo así un quiebre entre la antigua
construcción y la nueva, pero el campanario empezó nuevamente a inclinarse, por
lo que la construcción, una vez más, se paralizó.
Nuevamente, la torre detuvo su crecimiento por un siglo más,
hasta que en 1372, Tommasso di Andrea Pissano, le construyó el campanario, que
había esperado doscientos años para que le colocaran las seis campanas de la
iglesia de Pisa, una por cada nota musical. Pero el terreno no se había
estabilizado y la torre prosiguió en su
lento andar hacia su destrucción: su
peso, desviado de la vertical, flexionaba hacia el lado que caía y agrietó el
mármol original que tuvo que ser sustituido por mármol de Carrara.
Aún faltaban más de
tres siglos para que Sir Isaac Newton, enunciara las leyes del equilibrio que
gobiernan la naturaleza. ¡Mal hubieran podido los arquitectos de Pisa, dar una
interpretación racional de las fuerzas que le impedían asegurar el campanario,
si aún no se conocía la atracción que
ejerce la tierra sobre los cuerpos!. En efecto, solo en el año de 1687,
trescientos quince años después, Newton enuncia las tres leyes de equilibrio,
que permitirán a los ingenieros evaluar la magnitud de las cargas que se
ejercen sobre el suelo, siempre y cuando se conociera la geometría del objeto y
su densidad.
Tres cuartos de siglo más tarde, en 1761, Charles Augustín
Coulomb, un primer teniente de ingeniería militar fue destacado por el gobierno
francés a su colonia en Martinica para
construir varias fortificaciones en la isla. Ya los ingenieros eran capaces de
aplicar las leyes de la estática y el joven oficial deduce, por primera vez en
la historia de la ingeniería, la fórmula para determinar las cargas que genera la tierra contenida por
un muro. A causa de su precaria salud, en 1770 regresa a París. Su profesor
Bossut, conocedor de sus estudios, el 6 de Julio de 1774 lo presenta ante la
Academia de Ciencias de París, donde expone su teoría sobre electricidad y
magnetismo, así como su teoría para determinar el empuje en los muros de
contención, que aún utilizamos en nuestros cálculos. Por esa época establece la
relación entre los esfuerzos de corte o fricción con los esfuerzos normales que
se generan en el suelo sometido a cargas externas. Estos esfuerzos se pueden
comparar con el valor máximo que puede resistir un suelo y así predecir la
carga máxima que se le puede aplicar. Pero ¿se puede asegurar en el laboratorio
que la carga máxima obtenida de una pequeña muestra, represente el
comportamiento de todo el macizo?.
Evidentemente no, pues la naturaleza no tiene homogeneidad,
ni los macizos son continuos, y tienen una variedad infinita de dimensiones, con diferentes
estratos intercalados de composición química variable, con gradiente de humedad
entre la sequedad y la saturación, con grietas y fracturas, etc., por lo que muchos de los
puntos de la roca, difieran de todos los demás. Esto ha generado numerosos
criterios de falla, enunciados en las distintas latitudes del mundo que tratan
de corregir la idealización de la ciencia pura para acercarla a la defectuosa
realidad.
En el año de 1838, Allessandro Della Gherardesca, encargado
de las Obras Públicas, decidió descubrir la fundación de la torre y mostrarla
al público y allí se encontró, crease o no, el sarcófago de Bonnano Pisano, su
proyectista, después de seis siglos de espera. Pero, la excavación estaba
inundada por lo que se pensó que el daño procedía de tal condición y se drenó.
Pero la torre siguió inclinándose.
En el año de 1939, el Duce Benito Mussolini, consideró un
descredito para la inteligencia aria, que la torre siguiera cayéndose, por lo
que ordenó su estudio y reparación. Se le perforó la base con noventa agujeros
que fueron llenados de concreto, pero la base continuó inclinándose.
En el año de 1969, la inclinación era tal que se aseguraba
que colapsaría y el Gobierno Italiano, la cerró al público y solicitó ayuda
mundial para encontrar una solución.Los mejores especialistas del mundo se
reunieron en las Azores, discutieron e intercambiaron ideas, una de las cuales
fue congelar el suelo, inyectando Nitrógeno líquido, mientras que
transportarían 800 tn de plomo, para colocarlas hacia el Norte de la torre y
así corregir su deriva al Sur. Efectivamente la torre empezó a enderezarse
porque ahora se estaba hundiendo del lado Norte. Al Gobierno Italiano, no le
agradó esta solución pues la gran masa de plomo sobre el terreno de la plaza,
dañaba la belleza del lugar.
Entre los especialistas convocados, estaba John Burdan, un
ingeniero Sudafricano, profesor en Londres, especialista en túneles, que fue
contratado para presentar una nueva alternativa. Después de dos años de observaciones
y mediciones, propuso la excavación de un túnel, veinte metros detrás de la
torre y un drenaje para el agua que inundaba la fundación. Al debilitar el
suelo, la torre se está enderezando lentamente, como lo quiere el Gobierno
Italiano, para que siga inclinada por mucho tiempo, porque torres verticales
hay miles, pero la inclinada que atrae a los turistas, solo hay una.
Hoy día, el Dr. Roberto Ucar Navarro, especialista en
túneles, hilvana desde la teoría primigenia de la ecuación de Coulomb, una
aproximación a esa defectuosa realidad, incorporando décadas de observación de
investigadores de otras latitudes y las analiza con la Metodología que ha
desarrollado a lo largo de veinte años, para mostrarnos que los resultados
obtenidos se ajustan a las particularidades que estudiaron esos autores.
He tratado de seguir el tránsito de una disciplina, desde
los albores del empirismo, hasta las aproximaciones al comportamiento del suelo
sobre el cual vivimos. Esfuerzos realizados en laboratorios de todo el mundo y
desde lejanos tiempos, para permitir que el ingenio humano vislumbre nuevas
soluciones a los problemas de transporte, almacenamiento de grandes volúmenes
de agua para consumo y energía, el corte de macizos montañosos, el trazado de
túneles que orada las entrañas de las montañas, la construcción de diques que
recargarán millones de toneladas sobre zonas que inicialmente estaban
descargadas, los anclajes que
estabilizan los cortes, las voladuras que abren nuevos caminos, que al ser
requeridos, se realizarán con un concienzudo estudio para evitar su costo en
vidas humanas y perdidas económicas irrecuperables.
Al final de ese recorrido, encontramos “UNA METODOLOGIA RECIENTE PARA DETERMINAR LA
RESISTENCIA AL CORTE EN MACIZOS ROCOSOS Y EN EL CONCRETO”, que seguramente,
pronto será un eslabón más hacia el perfeccionamiento del conocimiento para
asegurar la supervivencia de las obras sobre macizos rocosos.
Dr. Roberto Ucar: así como la Academia de Ciencias de París,
fue la cámara de resonancia donde se inició la Geotecnia, al acoger en su seno
al Ingº Charles Augustin Coulomb en 1774, la Academia de Mérida le da la
bienvenida y aspira que este ingreso que nos honra, sea estímulo para nuevos aportes a la ciencia, en constante
evolución y ahora en un avance acelerado por la diversidad y poder de los
medios.
Dr. Roberto Ucar, esta Academia multidisciplinaria, al
recibirlo, espera por los aportes que con su ayuda, podremos brindar a Mérida.
Señores (…)”
Nota:
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La fotografía ha sido tomado de la siguiente Publicación
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