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La ingeniería civil es una profesión que se debe a la sociedad. Ya sea mediante un hospital, una vivienda, un sistema de riego, un sistema de transporte urbano, una planta industrial o un puerto, el ingeniero civil contribuye a dotar a la población de edificaciones e infraestructura seguras, durables, funcionales, asequibles, sustentables y, de preferencia, bellas.

Ilustración: Adrián Pérez

En el proceso de planeación, diseño, construcción, operación y mantenimiento, el ingeniero civil se enfrenta a condiciones inciertas y, frecuentemente, demandas contradictorias —como son obras de calidad, en menos tiempo y con menores recursos—. Así, apoyado en su juicio ingenieril (es decir, en su experiencia), sus conocimientos y ética, el ingeniero civil aplica métodos, criterios y buenas prácticas que conducen, en su conjunto, a probabilidades de falla que tienen valores social y económicamente tolerables. Normalmente estas probabilidades de falla son del orden de 1 x 10-5 para una estructura de uso común, como el comercio. La probabilidad de una falla de una estructura, como el Metro, es todavía menor. Para dar una idea al lector de qué significa una probabilidad de falla de esta magnitud, la probabilidad de fallecer en un accidente automovilístico es 10 veces mayor que la probabilidad de colapso de una estructura de uso común, como una vivienda. Como se colige de lo anterior, ninguna obra tiene una probabilidad nula de fallar.1, 2

En este contexto, entendemos como falla cuando la estructura alcanza un estado en el que deja de prestar la función para la cual fue diseñada, ya sea por vibraciones o desplazamientos excesivos (usualmente en condiciones de servicio o de uso común) o bien por daños locales o generalizados (incluido el colapso).

Para determinar de manera objetiva la o las causas más probables que ocasionaron una falla —así como para estudiarlas de manera sistemática y aprender de ellas— la ingeniería civil se apoya en la ingeniería forense. Esta disciplina ha desarrollado métodos y buenas prácticas tendientes a ordenar el proceso de inspección y estudio de modo que todas las partes que intervinieron en la obra, desde su planeación hasta su mantenimiento, sean evaluadas con base en evidencia empírica. Sólo así se puede obtener, de manera inobjetable, una explicación de la falla.

En el caso de México, nuestro país cuenta con las capacidades humanas (expertos), físicas (equipos y laboratorios), y logísticas para realizar un peritaje, detallado y profundo, de una falla estructural, como la que ocurrió el 3 de mayo pasado en la Línea 12 del Metro.

La evaluación de una falla estructural comprende tres etapas:

a) Investigación de las características y condición de la estructura.
b) Análisis de laboratorio y estudios de gabinete para verificar causas posibles.
c) Formulación del informe final.

En la primera etapa se debe inspeccionar el sitio de la falla con objeto de documentar, de manera gráfica con fotos y videos, y con mediciones, las dimensiones, la condición, así como el tipo y detallado de refuerzos, soldaduras y anclajes, entre otros. Se debe documentar los conceptos siguientes:

a) Localización geográfica de la estructura fallada.
b) Condición física, extensión y ubicación del/los daño(s) y deterioro.
c) Información para evaluar las condiciones del suelo y de la cimentación de la estructura.
d) Idoneidad del mecanismo de transmisión de carga entre elementos estructurales y entre la cimentación y el suelo para proporcionar seguridad e integridad.
e) Características de los elementos estructurales, incluida la cimentación: orientación, desviaciones, desplazamientos y dimensiones.
f) Material y sistema constructivo.
g) Propiedades de los materiales y componentes a partir de planos, memorias, especificaciones u otros, o bien, mediante ensayos de campo.
h) Otras consideraciones: construcciones adyacentes, elementos no estructurales, condiciones ambientales desfavorables, por ejemplo.
i) Información para evaluar los sistemas estructurales resistentes a fuerzas laterales y cargas gravitacionales, como son las longitudes de claros, características de apoyos, tipo de uso, entre otros.

Esta información deberá incluirse en el informe final.

En caso de que la falla involucre elementos dañados o colapsados, se hará un levantamiento del daño y/o deterioro de cada elemento estructural que esté afectado o que haya intervenido en la primera. Si es necesario, se retirarán acabados (como yeso) y elementos no estructurales (como plafones), en el caso de un edificio. En el caso de los elementos dañados, se registrarán, según el tipo de daño:

a) El espesor máximo y tipo de grieta.
b) Ubicación y extensión de aplastamientos, desconchamientos y desprendimientos de material.
c) Ubicación, posición y extensión de barras de refuerzo pandeadas o fracturadas.
d) Ubicación y extensión de fracturas de soldaduras, entre placas o entre placas y pernos, por ejemplo.
e) Ubicación y extensión de pandeo local de placas de acero o global de elementos.

Como parte de esta etapa, se deberán obtener muestras de los materiales de los elementos involucrados en la falla. En una estructura de concreto se sacarán muestras cilíndricas de concreto y tramos de barras de refuerzo. En una estructura metálica, tramos de placas, pernos, tornillos, tuercas y segmentos de placas soldadas, entre otros. Estas muestras se estudiarán en el laboratorio. También, en esta etapa, es esperable la aplicación de métodos de evaluación no destructiva, frecuentemente para determinar la distribución y magnitud del daño. En el caso de obra pública, es recomendable la participación de fedatarios o notarios públicos que documenten el sitio, número y tipo de muestras.

Dada la importancia que tiene hacer una investigación detallada para conocer la o las causas, durante esta etapa se debe preservar la escena o zona fallada libre de interferencias y visitas de personas ajenas a la inspección quienes, además de estar expuestas a un peligro, pueden alterar la escena del accidente. Las autoridades, locales o federales, deben implantar estrictos protocolos de control de ingreso y permanencia. Será cuando los inspectores hayan terminado su trabajo de campo cuando se pueda proceder al retiro y/o demolición de las partes afectadas. No obstante, es recomendable que los elementos siniestrados se conserven de forma ordenada y protegidos del medio ambiente en algún patio o bodega, en caso de que sea necesario revisarlos de nuevo.

La segunda etapa consiste en realizar los análisis de laboratorio de las muestras recolectadas en campo, así como en hacer los cálculos que permitan verificar, o descartar, la o las posibles causas de la falla. Entre los análisis de laboratorio están los de tipo mecánico para obtener la resistencia de los materiales, entre otras propiedades. Es frecuente que tengan que ejecutarse análisis químicos, petrográficos o metalográficos. Estos últimos, por ejemplo, permiten identificar el tipo de acero a partir de su estructura cristalográfica o cualquier alteración de esa estructura por efectos térmicos durante el proceso de soldadura. En ocasiones es conveniente realizar estudios de campo para verificar hipótesis, o bien, para obtener algunas propiedades.

En esta etapa, el equipo de inspectores de daños debe formular todas aquellas posibles causas que, unívocamente o en forma combinada, pudieron llevar a la falla. Apoyados en las investigaciones de la primera etapa y resultados de ensayos de laboratorio de la segunda, se realizan los cálculos pertinentes para verificar, o bien, descartar, cada una de las causas planteadas. Estos cálculos pueden variar desde la aplicación de alguna ecuación o método hasta la elaboración de un modelo numérico por computadora. Este último, frecuentemente se construye para estudiar fallas complejas, cuando se deduce que la falla fue resultado de la interacción de diversas causas, o bien cuando la geometría y/o aplicación de cargas es compleja (como ocurre en conexiones de elementos). La comparación entre lo diseñado y lo construido y entre éste y las condiciones tras la operación y mantenimiento es una manera eficiente para detectar las posibles causas.

En el proceso de evaluación de la o causas probables, los inspectores deben revisar documentos de diseño (planos, memorias, por ejemplo), de construcción y control de calidad (bitácoras, informes y registros), así como de operación y mantenimiento (manuales, bitácoras, levantamientos, entre otros).

Durante el proceso de evaluación de causas, es frecuente que los inspectores tengan que regresar al sitio del accidente, o bien requieran revisar y muestrear los elementos dañados o involucrados. Es por ello que conviene preservarlos mientras dure el peritaje. Un peritaje no es un proceso lineal; las causas derivan de hipótesis cuya verificación requiere de profundizar en la investigación realizada.

Una vez identificada la causa (o causas) más probables, se formula el informe final (tercera etapa). El informe deberá incluir la descripción de la estructura original y de sus modificaciones o reparaciones (si es el caso); descripción y documentación del daño; descripción y documentación de las posibles causas; alcance y resultados de los análisis de laboratorio; criterios de evaluación y resultados, e identificación de la o las causas más probables de la falla. En ocasiones, según la condición de la obra, el informe contendrá alguna recomendación sobre la porción existente de la estructura.

La ocurrencia de una falla exige una explicación, en este orden, objetiva, basada en evidencia y métodos conocidos, y pronta. El tiempo de ejecución de un peritaje dependerá de la complejidad de la falla, así como de la intensidad y tipos de análisis de laboratorio y estudios de gabinete. A guisa de ejemplo, el informe final del colapso de las Torres Gemelas del 11 de septiembre de 2001 se publicó en septiembre de 2005;3 el del comportamiento del edificio del Pentágono, en Washington, es de 2003.4 Es decir, un informe completo de una falla (como la de la Línea 12 del Metro del 3 de mayo de 2021) no es materia de días, sino de meses.

Es recomendable que un peritaje de una falla sea coordinado por una comisión, integrada por personas reconocidas por su integridad personal y solvencia intelectual, preferentemente conocedoras del tema, y sin compromisos con las partes involucradas, y convocada por las autoridades competentes, según el tipo de obra (de propiedad local o federal). Esta comisión tendría como propósito verificar que las etapas señaladas arriba se desarrollen de manera objetiva, sin presiones o desviaciones de ningún tipo. También, intervendría en caso de conclusiones contradictorias o incompletas, de modo de procurar la participación y/u opinión de otros expertos. Esta comisión sería la encargada de comunicar a la sociedad los avances, generales, en coordinación con las autoridades de procuración de justicia, si es el caso, y de presentar los resultados finales, incluidas las recomendaciones de distintos tipos.

El ejercicio de un peritaje demanda la observancia de códigos de ética profesionales, en especial en lo referente a “aseveraciones públicas basadas en información y datos objetivos, rechazar todo tipo de soborno o presión que tienda a sesgar sus juicios y actos, o que parezca hacerlo, y evitar conflictos de intereses y situaciones que den la apariencia que existen”.5 Estos principios éticos son también aplicables al resto de los ingenieros civiles que no estén involucrados en el peritaje. La especulación de las causas de la falla, expresada públicamente en medios de comunicación o redes sociales, a partir de información parcial (como fotografías en prensa), sin tener información factual y completa, verificada en campo, constituye una falta ética. Además, contribuye a la desinformación de la comunidad, normalmente inquieta y molesta por el accidente en estudio. En este contexto, los medios de comunicación tienen un papel sensible; deben contribuir a explicar los alcances y tiempos de un peritaje que permita obtener un buen diagnóstico y, así, evitar especulaciones sobre posibles causas y responsables.

 

Sergio M. Alcocer
Investigador, Instituto de Ingeniería, UNAM. Miembro honorario, Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural. Expresidente, Academia de Ingeniería de México.

 

Agradecimientos
El autor agradece los comentarios de Rubén Bautista, Luciano Fernández, Fernando Gutiérrez y David Murià.


1 Petroski, H. (1992). Accidents Waiting to Happen. To Engineer is Human. Random House, Nueva York, EE. UU.

2 Ross, S. S. (1984). Construction Disasters. McGraw-Hill Book Company, Nueva York, EE. UU.

3 National Institute of Standards and Technology (2012), “Final Reports from the NIST World Trade Center Disaster Investigation”, U.S. Department of Commerce.

4 American Society of Civil Engineers (2003). “The Pentagon Building Performance Report”, ISBN 0-7844-0638-3, 61 pp.

5 Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C., “Código de ética”.

 

10 comentarios en “Ante una falla estructural, ¿cómo ejecutar un peritaje técnico desde la ingeniería forense?

  1. Existe tecnología de punta -inteligencia artificial- que pudo evitar la tragedia. Dicha tecnología fue presentada por el autor de las patentes a funcionarios de la CDMEX en 2019. La sede de esa tecnológica se encuentra en SFC, USA.

  2. Todas las estructuras antes de ser construidas se calculan con factores de seguridad altos, y con diseños vs fenómenos naturales intensos, tales como sismos, vientos, mareas, calores y fríos extremos, lluvias atípicas, etc, lo cual en la ingeniería civil da la seguridad en su construcción para su posterior operación y mantenimiento, por tal motivo es inadmisible e inaceptable las estructuras fallen, y más cuando la tegnologia de punta avanza muy rápido.

  3. Buen panorama de lo que debe ser una investigación de ingeniería forense como la que se está llevando a cabo con motivo del accidente de la L12 del metro. Sería interesante conocer la opinión del autor cuando se den a conocer los resultados del estudio en proceso.

  4. Es evidente que la falla de la L-12 del Metro fue por errores de cálculo y falta de mantenimiento, el peritaje nos dará la evidencia de donde estuvo la falla por el mal diseño de forma puntual, cabe mencionar también la falta de supervisión, control de obra y corrupción nos arrojan todo esto que ha sucedido

  5. Esa ingeniería es arcaica en la medida que sus alcances son tapar el pozo después de niño ahogado:la tecnología que en 2019 le fue propuesta al gobierno de la CDMEX monitorea en tiempo real de manera constante el estado de la infraestructura de instalaciones estratégicas de las ciudades como hositales, escuelas, puentes, el metro, etc. Es decir avisa, previene, evita tragedias como la del Metro.

  6. Esa ingeniería es arcaica en la medida que sus alcances son tapar el pozo después de niño ahogado:la tecnología que en 2019 le fue propuesta al gobierno de la CDMEX monitorea en tiempo real de manera constante el estado de la infraestructura de instalaciones estratégicas de las ciudades como hositales, escuelas, puentes, el metro, etc. Es decir avisa, previene, evita tragedias como la del Metro.