Referentes y tendencias de la investigación aplicada a la ingeniería de caminos

Dentro del contexto del cambio climático, pero enfocado a la eficiencia energética, Montserrat Zamorano (catedrática de la Universidad de Granada) propone una actualización de las zonas climáticas para diseñar edificios más eficientes energéticamente. Se demuestra que la actual clasificación climática está obsoleta y, considerando los cambios previstos por el calentamiento global, urge la modificación del Código Técnico de Edificación en este sentido. En un futuro muy próximo, se incrementará la demanda energética para la refrigeración y disminuirá la demanda para calefacción, lo cual habrá que tener en cuenta, tanto para las viviendas de nueva planta como para la rehabilitación.

Jaime Gómez Hernández (catedrático de la Universitat Politècnica de València) firma un artículo que descansa en dos de las temáticas del PEICTI, la salud y los recursos naturales y medioambientales, aplicadas a un campo muy propio de la ingeniería de caminos, canales y puertos: la ingeniería forense. Con un título enigmático, aborda las técnicas de identificación de fuentes puntuales de contaminación en acuíferos, proponiendo un algoritmo que permite la identificación simultánea de la fuente y de la distribución espacial heterogénea de las conductividades hidráulicas, tal y como se plantea realmente en la naturaleza. La propuesta aplica la técnica de guiado de misiles, denominada filtro de Kalman, para mejorar la predicción.

Dentro del área de los recursos, y entrando en la movilidad sostenible, M.ª del Carmen Rubio (catedrática de la Universidad de Granada) nos da una visión sobre los nuevos materiales asfálticos de altas prestaciones mecánicas adaptados a los condicionantes actuales, no solo de sostenibilidad y durabilidad, sino incluso de digitalización (en previsión de las futuras carreteras inteligentes de las que hablamos a continuación). Estos materiales asfálticos utilizan los residuos generados por las carreteras y residuos o subproductos procedentes de industrias locales. Están fabricados a temperaturas inferiores a los 140 °C, disminuyendo las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo energético.

En la línea de la movilidad sostenible, Alfredo García García (catedrático de la Universitat Politècnica de València) nos traslada a la carretera del futuro. En este contexto, aunque aparentemente la infraestructura física pierde relevancia en favor del vehículo automatizado y conectado, aparecen nuevos retos para nuestra profesión: la infraestructura tiene que ser inteligente y digital, intercambiando información con el vehículo y mejorando la seguridad vial de los usuarios. El artículo presenta cinco niveles de tramos de carreteras inteligentes en función del grado de preparación de un segmento de carretera para soportar la automatización desde el punto de vista de la infraestructura física y de su soporte de la conectividad.

Continuando con el mundo digital, Roberto Tomás (catedrático de la Universidad de Alicante) nos introduce en la interferometría radar de satélite (InSAR). Se trata de una técnica remota que se utiliza para estimar la magnitud de los desplazamientos de la superficie del terreno, con precisión milimétrica. Esta técnica permite identificar las zonas activas con movimiento, cartografiarlas, caracterizarlas, monitorizarlas a lo largo del tiempo y modelizar los procesos subyacentes. Su aplicación más relevante en la ingeniería de caminos, canales y puertos es la identificación y la evaluación de daños en las infraestructuras. El artículo describe la técnica y añade varios ejemplos prácticos de aplicación.

Otra propuesta centrada en la ingeniería geotécnica, que combina las áreas de mundo digital y seguridad para la sociedad, es la que nos presenta Pedro Díez (catedrático de la Universitat Politècnica de Catalunya). Nos explica la utilidad de los modelos digitales para predecir el comportamiento de las presas en general y las presas de residuos mineros en particular. El autor utiliza modelos de orden reducido (MOR) para reducir el coste y resolver el modelo con diversas configuraciones de prueba, escogiendo la que mejor se adapta a los datos, todo ello garantizando la precisión del modelo. La retroalimentación permanente del modelo permite reducir la incertidumbre en la toma de decisiones y la seguridad de la infraestructura.

El artículo de José Miguel Adam (catedrático de la Universitat Politècnica de València), sobre colapso progresivo y robustez de edificios y puentes, está totalmente centrado en la seguridad para la sociedad. Las situaciones extremas o anormales pueden generar, en primera instancia, daños locales-iniciales en los elementos críticos de puentes y edificios que, a medio plazo, pueden convertirse en colapsos progresivos. El análisis llevado a cabo durante varios años de este tipo de fenómenos ha permitido avances prácticos del conocimiento mediante el diseño de dispositivos que eviten la propagación de fallos en cimbras, pautas de diseño simplificado de edificios, detalles constructivos específicos y pautas de monitorización, entre otros.

En esta misma línea se encuentra el artículo de Santiago Hernández Ibáñez (catedrático de la Universidade da Coruña), enfocado en el diseño aeroelástico de puentes de gran vano, donde desmonta el mito popular del desastre del puente de Tacoma. Los grandes avances en las técnicas experimentales y computacionales han permitido un conocimiento más profundo sobre las consecuencias del viento en los puentes atirantados y colgantes de gran vano. El artículo explica los fenómenos de flameo, bataneo, vibraciones por desprendimiento de torbellinos y divergencia torsional, así como los ensayos de túnel de viento y la aplicación de la mecánica de fluidos computacional, con ejemplos de puentes internacionales ejecutados.