EL FUTURO DE LAS CIMENTACIONES: ¿CÓMO PASAR DE MODELOS DE INFORMACIÓN 2D A 3D?

Conoce la importancia del análisis y recopilación de datos geotécnicos

Aproximadamente en la época en que Albert Einstein aconsejaba “lo más simple posible, pero no más simple”, la práctica de la ingeniería geotécnica estaba siendo definida por personas que demostrarían que la física y la química podían usarse para explicar fenómenos en el suelo, las rocas y el agua, cómo se mueven o no los sólidos, cómo se erosionan o no y cómo responden a la humedad, el secado y otros factores estresantes. No los imagino pensando en la simplicidad, pero es posible que así fuera.

Sin embargo, a lo largo de mi carrera, he reconocido la dificultad de simplificar en geotecnia. Reconozco innovaciones para hacer que los procesos físicos sean representables mediante simplificaciones para que se pueda realizar el análisis y el resultado del análisis pueda conducir al diseño y la construcción de una manera práctica. He adoptado esto como el camino desde la teoría científica hasta las estructuras construidas y diseñadas. Recuerdo el método del Círculo Sueco de análisis de estabilidad de taludes de equilibrio límite, donde la resistencia no drenada está representada por un concepto φ = 0, y que esta resistencia se movilizaría de manera igual y simultánea cuando el suelo teóricamente estuviera en el límite de rotación alrededor de un eje. Sonrío al recordar haber intentado encontrar el centroide de este cuerpo rígido giratorio 2D para poder calcular los momentos con precisión. Simplificaciones similares formaron parte de los diseños de cimientos y muros. Nadie cree que hoy sea necesaria mucha simplificación. Ha habido evolución, pero ¿ha sido suficiente? A mi modo de ver, hay un universo de datos en expansión, por lo que, si nos centramos demasiado en "lo más simple posible", no le haremos ningún favor al mundo.

Mi primera experiencia con los sistemas de información geográfica (SIG) fue en la década de 1980, en una computadora que tenía dos unidades de disquete, pero ningún disco duro. La idea de que nuestros datos son importantes no sólo por lo que son, sino también por dónde están, es la razón por la que los SIG son ahora comunes en la práctica actual. A medida que las simplificaciones necesarias para el procesamiento de datos se vieron facilitadas por la mejora de la velocidad de procesamiento y el almacenamiento de datos, los SIG se volvieron bastante poderosos. ¿Podrían los SIG ser aún más valiosos y, de ser así, qué lo frena? La imagen que evoca un SIG probablemente sea bidimensional (2D) en su mente: un mapa.

De hecho, al mismo tiempo que tenía un SIG en una unidad de disquete en el laboratorio de mi escuela de posgrado, había un mapa de pines en la pared de la oficina de mi empleador, y cada pin tenía los datos que lo vinculaban a una gran cantidad de información en la sala de archivos. Con SIG o estos pines, los datos no se guardan en disquetes o discos duros, ni en archivadores, atrapados sin referencia a dónde existen en el mundo, pero aún en nuestras mentes todavía están en un espacio de mapa plano 2D. Este es el caso a pesar de que existe un componente de elevación en casi cualquier dato e información geotécnicamente valioso. Hemos hecho una simplificación. Ya sea un mapa de pines o un potente SIG basado en la nube, tendemos a lidiar con la dimensión de elevación vinculándola a informes o registros, o monitoreando resultados, pero no mediante una representación 3D de nuestro mundo 3D.

Los geoprofesionales son el eslabón responsable en el proceso de entrega del proyecto que toma un mundo 3D y lo convierte en 1D o 2D. Exploramos la tierra y su geología e informamos en papel utilizando un registro 1D, una sección 2D, un perfil o un plano. Claro, tal vez alguna vez tuvo que ser así, pero ¿lo es ahora? Nuestros colegas que están más interesados en los modelos de información de construcción (BIM) 3D están interesados por el objeto 3D resultante y quieren confirmar que sus construcciones 1D y 2D, de hecho, construyen el objeto 3D previsto y sin conflictos. No tomaron el 3D y lo simplificaron; Tomaron 1D y 2D y lo hicieron 3D y lo hicieron más complejo. A mi modo de ver, la simplificación de 3D a 2D o 1D es un esfuerzo exclusivamente geotécnico y, en muchas situaciones, deberíamos intentar detenerlo.

El interés en BIM es que nuestros compañeros nos digan que lo hagamos. Podemos tener cosas tan complejas como queramos. Tenemos varias plataformas disponibles ahora para visualizar y comprender datos espaciales en 3D. Algunos son entornos de almacenamiento de datos 3D que pueden visualizarse mediante un número infinito de secciones 2D, a medida que un objeto 3D se gira y se ve en una pantalla 2D, y otros son entornos de realidad aumentada y virtual que llevan a los usuarios al 3D. También se pueden visualizar el tiempo y otras dimensiones. Los geoprofesionales están discutiendo ahora conceptos como la carga cognitiva. Para que dichas visualizaciones sean valiosas y no sólo interesantes, y para reducir la carga cognitiva, deberían existir estándares como los que ofrecen plataformas como Data Interchange for Geotechnical and Geoenvironmental Specialists (DIGGS).

DIGGS no sólo nos brinda algunos estándares para la presentación de informes de datos, sino que también ayuda a llamar la atención sobre la diferencia entre datos e información. A mi modo de ver, esto es importante por motivos comerciales. Veo una razón por la cual los SIG se mantienen estrictos y privados, y no abiertos como sucedió muy rápidamente con Google Earth. Información es poder; es una ventaja competitiva. Ciertamente, así es como usamos el antiguo mapa de pines. Pero el antiguo mapa de pines se trataba principalmente de información, basada en datos que habían sido interpretados y manipulados. Plataformas como DIGGS ayudan a forzar esa distinción, que es importante para el futuro.