Reparación de agujero en una calle en Fukuoka, Japón

Son muchas las cosas que circulan por internet acerca de Japón. Muchas de las cuales son falsas. Generalmente son elaboradas por páginas dedicadas a 'viralizar' contenidos en la red, o simplemente con alguien deseoso de publicidad para su blog, canal de youtube, o simplemente 'calentar' el internet. 

La noticia mas reciente trata sobre la reparación de un enorme agujero en una calle de Fukuoka. No precisamente debido al metodo utilizado, sino, el tiempo en que se tomó realizar el trabajo. Aunque fue reparada en muy corto tiempo, algunos medios internacionales empezaron a divulgar, por todos lados, que fue hecho en dos días (me atrevo a decir FALSO!). O bien, yo estoy equivocado, y no entiendo de períodos de tiempo, o dichos medios son mentirosos, o están carentes de publicidad. Si es lo último, pues le ha funcionado, aunque el mundo ha pagado el precio, hemos sido engañados vilmente. Aunque si bien es cierto, es una mentira de esas que no hacen daño, al contrario, es publicidad gratis para Japón, que de por sí es admirado y respetado por millones alrededor del mundo. Sin embargo, esta pequeña falsedad solo muestra, lo que siempre se critica desde todos lados, de la manipulación de las noticias, para el control y estupidización de las masas, cuantas veces nos habrán mentido con otras cosas mas peligrosas? Esa discusión, que raya entre lo político y lo ético, que lo discutan los 'filósofos'. 

Bien, y porque digo que la noticia de la reparación del "agujerito" es falsa, aquí mi 'prueba contundente'. A partir de las publicaciones del alcalde de la ciudad de Fukuoka (en twitter y su blog), informando de la situación, se puede construir más o menos una secuencia del proceso, incluyendo tiempos y actividades realizadas.   
Noviembre 8, ~7:00 AM. Alrededor de las 5:15 AM, el 8 de Noviembre, 2016, la sección de calle, frente a la principal estación de trenes de la ciudad de Fukuoka, desploma. Alrededor de las 9:30 AM, todo el área en los alrededores del sitio estaba siendo evacuada El agujero formado, tiene dimensiones de 30 metros de largo, 27 de ancho, y 15 de profundidad, aproximadamente. Foto: Japan Times 

Noviembre 8, 11:50 AM. Simultáneamente, junto a la evacuación del área, inicia el proceso de planeación para la reparación y rehabilitación de la vía. Entre las primeras acciones es asegurar la zona, en todos los sentidos (corte de suministro eléctrico, líneas de gas, de agua, aguas servidas...). Instituciones directamente involucradas: Municipalidad, Ministerio de transporte, y Unidad de Manejo de Desastre. Fuente: @so_takashima

Noviembre 8, 5:00 PM. Al terminar las acciones de prioridad inmediata relacionadas con la seguridad (descrito en el pie de página de la foto anterior), y despues de realizar una evaluación del problema, se inicia el traslado de la maquinaria, y preparación del sitio para la obra de rehabilitación. La primera acción a ejecutar, extraer el agua, y material suelto de dentro del agujero. Además iniciar el proceso de evaluación en sitios aledaños. Se estableció un canal de comunicación, para que los habitantes reporten cualquier anomalía que observen dentro de sus casas. Fuente:  @so_takashima

Noviembre 9, 4:00 AM. A esta hora ya se ha bombeado toda el agua, y material suelto, ademas de los restos de tubería y material externo colapsado. Los trabajos de relleno se han iniciado. El material utilizado es roca triturada y arena con cemento. Fuente:  @so_takashima

Trabajando durante la noche para poder habilitar la calle en el menor tiempo posible. Fuente: The Guardian

Noviembre 9, 11:30 AM. Reunión de avance de los encargados de la obra, junto a las autoridades municipales de la ciudad. Se discutió la estrategia para recuperar el sitio en el menor tiempo posible. A esta hora, ya se ha rellenado el 30% del agujero, e iniciado el proceso de reparación de alcantarillado, agua y lineas de comunicacion. Fuente:  @so_takashima

Noviembre 10, 10:30 AM. El 90% del agujero ha sido rellenado, usando piedra triturada (grava), arena y suelo cemento. Algunas líneas de comunicación y electricidad han sido reparadas, y se prepara el material para iniciar el vaciado de asfalto, instalacion de señalizacion y postes caídos, inmediatamente se termine el relleno, despues de ejecutar las principales pruebas de control de calidad y seguridad, correspondientes. Fuente:  @so_takashima

Noviembre 10, 5:20 PM. Instalación de tubería, y extracción de muestras de suelo, para prueba en laboratorio. Determinación de parámetros, tales como rigidez y dureza. Fuente:  @so_takashima

Noviembre 12, 11:20 PM. Instalacion de tuberia de alcantarillado y preparación de sub-base para el vaciado de la carpeta de rodamiento. Fuente:  @so_takashima

Noviembre 13, 8:30 PM. Dando los retoques finales a la preparación de la sub-base, para la colocación de la carpeta de asfalto, y poder habilitar la calle nuevamente. Fuente:  @so_takashima

Noviembre 14, 5:30 PM. Debido a lluvia se tuvo que retrasar algunas horas la colocación del asfalto. Fue necesario proteger el relleno con una carpa impermeable. Para abrir la calle, se consultó con expertos, no solamente de la industria de la construcción propiamente dicho, también se pidió la colaboración de investigadores de una universidad de la ciudad. Fuente:  @so_takashima

Noviembre 15, 5:00 AM. Exactamente seis dias después del colapso, la calle está lista para ser abierta. Fuente:  @so_takashima

Así que, desde el momento que ocurrió el colapso, hasta que la calle fue abierta nuevamente, transcurrieron seis días. Obviando el primero, la construcción duró 5 días (incluyendo el atraso de un día por lluvia), de tal forma que el trabajo efectivo fue cuatro días, lo cual es asombroso, pero algunos medios consideraron que reducirlo a la mitad, nos pondría a todos a compartir su noticia en las redes sociales, y lo lograron.  
Video de ANN news, luego de rehabilitar la calle. Los transeúntes opinan que están sorprendidos de la velocidad como pudieron reparar la calle. Son casas excepcionales, y no es que en Japón, todo funcione asi, como algunos piensan. Simplemente se enfocan en lo importante, y lo que tienen que hacer, con disciplina sobre todo, algo de lo que nosotros debemos aprender.  

Y la típica foto, el antes y el despues. 
       Noviembre 8                                                       Noviembre 15 (2016)

Comportamiento anisotropico del suelo a pequeñas deformaciones: una breve introduccion

De acuerdo a la magnitud de las deformaciones, en la curva esfuerzo deformación, el comportamiento del suelo, puede ser descrito en tres fases: a pequeñas, medianas y largas deformaciones, respectivamente (Figura 1a) y b) ). De igual forma, cada fase, es descrita o asociada con un parámetro particular: rigidez, a pequeñas deformaciones; esfuerzo de fluencia, a deformaciones medias y esfuerzo último a largas deformaciones, correspondientemente.

Figura 1a)

Figura 1b). Curva esfuerzo deformación de suelos, indicando las tres zonas en las que debe analizarse el comportamiento del suelo (Manual de curso: Mecánica de suelos, Dr. Satoshi Nishimura)

Históricamente, el análisis a pequeñas deformaciones, no ha sido considerado un factor importante y determinante en el comportamiento final del suelo; sin embargo, en décadas recientes, ante la ocurrencia de algunos problemas de asentamientos en proyectos importantes (incluido el colapso), sobre todo en áreas urbanas, ha cobrado importancia, y ya se han publicado algunos artículos en revistas internacionales y presentado en conferencias y congresos de ingeniería geotécnica. 

El límite al cual el nivel de deformación se considera pequeña, mediana o grande, está todavía en debate, y muchas veces se asocia con el nivel de deformación capaz de obtener en el laboratorio, o mejor dicho, el rango de deformación en el cual es posible trabajar con buena precisión y estabilidad. En ese sentido, se considera como pequeñas deformaciones, a aquellas deformaciones de 0.001% o menos. De igual forma, podemos agregar, que el valor cuantitativo, dependerá del tipo de suelo, sabiendo que cada suelo es único en comportamiento y consistencia, y que solamente existen rangos de valores, y no, valores únicos con los que pueden realizarse comparaciones uno a uno. 

Ahora bien, si se quiere realizar una predicción realista de las deformaciones del suelo (asentamientos) debido a la carga impuesta por las edificaciones, y su efecto en las construcciones adyacentes, un conocimiento exhaustivo de la rigidez del suelo a pequeñas deformaciones es esencial (Clayton, 2011). Comúnmente, la descripción del comportamiento del suelo en su fase inicial, es llevado a cabo, bajo la premisa de que es lineal y elástico (Nishimura, 2014b), sin embargo, mediciones de deformaciones locales, con sensores de alta precisión, han mostrado un alto grado de no linealidad local (Puzring, 2012).

A pesar, de que el suelo es un material heterogéneo por si mismo, y naturalmente anisotrópico, varios estudios, partiendo desde varios puntos de vista (Oda, 1972; Yang, 2008; Graham & Houlsby, 1983; Bishop and Hight, 1997), han demostrado que el comportamiento de los suelos a pequeñas deformaciones puede ser descrito, considerando suelo como de comportamiento transversalmente isotrópico (Nishimura, 2014b), es decir, horizontalmente isotrópico, y verticalmente anisotrópico. Este comportamiento puede ser explicado mediante el mecanismo de depósito y formación del mismo, por medio de capas, sobreyaciendo una sobre otra, obedeciendo a la secuencia de eventos geológicos que los formaron (Clayton, 2011; Nishimura, 2014a) (Ver Figura 2 and Figura 3)
Figura 2. Isotropía transversal en rocas sedimentarias. Cada capa tiene aproximadamente las mismas propiedades en el plano horizontal, pero diferentes en la dirección vertical. El plano horizontal de cada capa es el plano de isotropía, y el eje vertical el eje de simetría. Source: Wikipedia


La anisotropía de los suelos ha sido ampliamente descrita como "inherente" o "inducida". Anisotropía inherente, es el resultado de las características de los granos del proceso de formación geológica (depositional process) (Nishimura, 2014a). La anisotropía inherente, puede ser descrita como una característica inherente, intrínseca del material, y es independiente de los esfuerzos aplicados y el nivel de deformación alcanzado. Mientras que la anisotropía inducida, es causada por los cambios de esfuerzos que siguieron al proceso de formación y depósitos de los suelos, o a diferentes esfuerzos aplicados en la dirección horizontal y vertical (Clayton, 2011).

Para fines prácticos, el conocimiento de la anisotropía inherente, es necesario e importante, pero no suficiente; también debe considerarse, el grado de sensibilidad a alterar su grado de anisotropía inicial, debido al cambio de esfuerzos, incremento de cargas (en caso de construcción de una edificación) o cuando son removidas (en caso de procesos de excavación). La anisotropía inherente puede ser descrita mediante el análisis del comportamiento de suelos cuando es sometido a estado isotrópico de estrés (esfuerzo igual en todas las direcciones) (Nishimura, 2014b), mientras que a partir del análisis despues de cambiar el estado de esfuerzos (diferente en cada dirección) el grado de anisotropía inducida puede ser evidenciado. La respuesta de los suelos a los cambios de esfuerzo, incluye muchos factores, por ejemplo, la magnitud de los esfuerzos iniciales, las condiciones de carga (drenado o no drenado, estática o cíclica), la razon de los esfuerzos (vertical/horizontal), el tipo de suelo (arcillas, limos, arenas, suelos mixtos), entre otros factores geotécnicos (índice de plasticidad, por ejemplo). Usualmente en el laboratorio, la prueba se realiza en la máquina triaxial (ver Laboratorio de Mecánica de Suelos, Hokkaido University)

Aunque es de todos aceptado, que la rigidez del suelo a pequeñas deformaciones juega un papel importante en el análisis y diseño de infraestructuras geotécnicas (Asslan, 2008) todavia no hay suficientes estudios de caso y aplicación. Una de las razones de este problema, es la complejidad que envuelve la medición de los parámetros necesarios para describir el comportamiento del suelo, incluso usando modelos simplificados. Otra de las razones es que, son requeridos sensores de medición de deformación altamente precisos, ademas de un ambiente estable, y sobre todo personal preparado para desarrollar la prueba, con el fin de obtener mediciones satisfactorias (Gasparre & Coop, 2006; Nishimura, 2014a b). 

Los estudios existentes, con una descripción completa de los parámetros elásticos para llevar a cabo el análisis del comportamiento del suelo, incluyen no solamente suelos naturales uniformes, sino también muestras reconstituidas; por ejemplo muestras reconstituidas de arena (Bellotti et al., 1996; Kuwano et al., 2000; Kuwano & Jardine, 2002; HongNam & Koseki, 2005; Blanc et al., 2011) y limos (Zdravković, 1996), esquisto natural (Wong et al., 2008) y arcillas (Lings et al., 2000; Gasparre et al., 2007; Brosse et al., 2011; Hosseini Kamal, 2012; Ratananikom et al., 2012; Nishimura, 2014b). 

Ecuación constitutiva
La base teórica del modelo isotrópico transversal para describir el comportamiento del suelo, fue formalizada desde que (Love ,1927), (Pickering, 1970) y (Raymond, 1970), entre otros. Una revision e interpretacion fue realizada por (Lings et al., 2000) y (Lings et al., 2001). La ecuación constitutiva del modelo isotrópico transversal es la siguiente: 

Donde: 
Ev’: Módulo de Young (vertical)
Eh’: Módulo de Young (vertical)
Ghh: Módulo de corte: Plano HH
Gvh: Módulo de corte: Plano VH
νhh: Razón de Poisson: H contra H 
νhv: Razón de Poisson: V contra H 
νvh: Razón de Poisson: H contra V 

Para la cual se necesitan solamente cinco parámetros elásticos(Ev, Eh, Ghh, Gvh’, νhh, νhv, νvh) para describir el suelo. Estos parámetros pueden ser obtenidos por medio de una prueba triaxial, combinado con pruebas de Elementos de Bender.

El problema se reduce a la solución de dicha ecuación, y el grado de anisotropía se encuentra mediante la razon entre el módulo de corte en la dirección horizontal y el módulo de corte en la dirección vertical (Ghh/Gvh) y el módulo de Young vertical a horizontal, respectivamente (Eh’/Ev’). Ambas razones en condiciones de isotropía, mostrarán un valor de 1, cualquier desviación con respecto al mismo, indica anisotropía

Aplicación práctica
El siguiente paso es, como aplicar el concepto de anisotropía en el diseño geotecnico, cual es la diferencia entre el diseño de una cimentación para un muro de contención (por ejemplo), considerando comportamiento anisotrópico del suelo, y no tomando en cuenta dicha característica. Hay bastante trabajo por hacer, incluida, la revisión de los códigos de diseño.

En ingeniería sísmica, es de mucha importancia, conocer el grado de anisotropía de los suelos, y es una consideración que usualmente se ignora o se desprecia; sin embargo puede explicar algunos fenómenos interesantes de efecto de sitio, por ejemplo, que no pueden ser totalmente descritos por simple respuesta del suelo, a través de la estimación del periodo fundamental. Como ejemplo de caso, en este articulo sobre respuesta de sitio (Martinez & Obando, 2010) la anisotropía del suelo en el área de estudio fue bastante evidente, incluso solamente, con la ejecución de sondeos de microtremores o vibracion ambiental. 

Como es de esperarse, la literatura en español, sobre este tema, es bastante limitada, sobre todo en los casos de aplicación. Aca dejo dos link, con acceso a dos trabajos realizados que me encontré en la red: 


En ingles, la literatura es mas abundante, sobre todo de gente del Imperial College de Londres.

También desde acá, hemos hecho nuestra contribución, y han salido un par de artículos: 



Para los interesados en profundizar en este tema, ir a la lista de referencias bibliográficas: click aquí

Ir a Contenido, click AQUÍ

Siguiendo un sueño: La Luna


Generalmente uso este blog, para compartir reportes y uno que otro escrito relacionado con la geotecnia, la ingeniería sísmica (rozando el borde de la sismología), un poco de volcanes y aspectos del manejo de desastre, sobre todo desde el enfoque de la evaluación de la amenaza, como componente del riesgo. Sin embargo, la idea inicial era, tener un espacio bastante amigable donde escribir lo que saliera, incluyendo temas tan distantes como política, aspectos bélicos…de ahí el nombre de kashikoidesu (kashikoi=inteligente, desu=ser). Lo de kashikoi, no como arrogancia, sino por el blog en sí, fue lo que se me ocurrió para encerrarlo todo, en una sola palabra. 

Las bases de lo que soy hoy, principalmente de lo que creo, está fundamentada en aquellos primeros años de lectura (1992, 1992, 1994). Los primeros libros con los que tuve contacto, La Biblia, Israel, Gog y el Anticristo, Estudios sociales (Historia, Astronomía, Geografía), formaron el eslabón perdido dentro de mi ADN, y a través de los años, lo que he hecho ha sido simplemente fortalecerlo, y seguir el camino trazado. Con esta breve introducción, los que están cerca, y han estado a través del tiempo, pueden encontrar una explicación al hecho de mi interés por Israel y el judaísmo, a mi tenue afición por la observación astronómica y la guerra, mi concepto acerca de Dios y las religiones, entre otras cosas extrañas. 

Durante la primera semana del mes de septiembre 2014, y ante la presencia de un nubarrón existencialista, la necesidad de encontrarme en el pasado se hizo evidente. Revisando en el baúl, no de los recuerdos, pero sí de la memoria, encontré aquel libro que usaba mi hermano mayor en quinto grado, donde leí sobre los planetas, las naves espaciales, los astronautas (Yuri Gagarin, específicamente), que me despertó la curiosidad por el espacio. Además, regreso el sonido mañanero del “llego el leeecheero…” de las preguntas y respuestas de la mañana cada fin de semana en el programa radial Escuela para Todos (Radio Corporación, 4:30 AM). Las discusiones acerca del espacio, los planetas y demás, eran de mis favoritas. Es así, que entre recuerdos, memorias y búsqueda de una actividad anti oxidante, más la promoción de la tienda de segunda mano (Second Street), compré un pequeño telescopio para observar la Luna. 
Telescopio

Nikon Coolpix P500, capturando La Luna

A eso hay que agregar, que a partir de septiembre de 2014, me traslado a vivir a otra parte de la ciudad, a otro edificio, en una planta más baja (4to piso), pero no enjaulado, con ventanas “total open” y con un par de vistas muy buenas. Bien, desde que tengo la Coolpix P500, con un zoom de 36X, he hecho varias fotos de La Luna, algunas desde Nicaragua (Santa Lucía, Managua, Catarina), otras desde Japón (Tsukuba, Sapporo), así que no es un pasatiempo totalmente improvisado, pero sí el de poder observar con un telescopio, que aunque simple, ya es más que lo normal, o por lo menos entretiene, que era el objetivo principal.

Foto tomada desde Tsukuba, Ibaraki, Japón

Foto tomada desde Sapporo, Hokkaido, Japón

Foto tomada desde Santa Lucía, Boaco, Nicaragua

Foto tomada desde Catarina, Masaya, Nicaragua

Foto tomada desde Managua, Nicaragua

La fiebre por la observación de la Luna puede ser como un fuego sobre hojas secas, que se enciende y luego se apaga, pero en la medida que se progresa, que se lee, se puede volver más exigente, y entonces el pequeño telescopio ya no es suficiente, es así en todo, es parte de la naturaleza humana. Sin embargo, a modo de pasatiempo, y con la idea de hacer una correcta inversión en el futuro, es posible seguir aprendiendo con lo que se tiene. Como he dedicado algunas horas, para ver algunos documentales, leer algunos artículos, ahora veo la Luna desde otro punto de vista, ya no es simplemente como la que alumbrada el camino, en tiempos de luna llena, cuando iba de regreso a mi casa, después de las 11PM, en mi siempre bello pueblo de Santa Lucía. 

Al observar la Luna, ahora tomo en cuenta que tiene un diámetro de 3476 Km, y que se encuentra a una distancia de 384 000Km, es como ir de Managua a Puerto Cabezas, 500 veces (500 viajes, ida y regreso). Desde la Tierra, solamente observamos una cara, por lo cual algunos podrían pensar que es bastante aburrida la observación lunar, sin embargo, eso lo hace más interesante, cuando se trata de llevar a cabo alguna observación bastante minuciosa, ya sea para realizar comparaciones en el tiempo, o simplemente comparar desde diferentes latitudes. Por ahora tengo fotografías de tres lugares bastante distantes (Nicaragua, Japón y Suecia (cortesía de una muy buena amiga)). Espero reunir algunas fotografías de otros lugares, y con un poco de lectura y ojo crítico, se puede escribir algo interesante para el blog y para algún foro de astrónomos aficionados.

Hasta ahora, los mejores momentos han sido, la observación de una estrella (Sirio), el planeta Júpiter a la par de la Luna, observación completa del segundo eclipse lunar del 2014 (Octubre 8). Para este último, me fui a una parte despejada de la ciudad (Toyohira River), e instalé mi equipo de observación. En otro post comparto la galería de fotos, junto con información general acerca de eclipses lunares. Por ahora solamente este post, como introducción a la nueva sección del blog sobre astronomía, para lo cual he estado usando en mi cuenta de Facebook, en Twitter e Instagram el hagstag #AstronomyatHome. 

Capturando el segundo eclipse lunar, octubre 08, 2014

Estación de observación en Toyohira Bridge

El Planeta Júpiter a la izquierda y la Luna a la derecha

El planeta Jupiter

Estrella Sirio

Ir a Contenido, click AQUI


Hasta la vista, nos vemos en otra galaxia