23 abril, 2024 1:30 pm

Factores humanos en las fallas de ingeniería civil y en los impactos socioambientales

En este artículo se presenta un resumen del artículo de George F. Sowers en el que evalúa qué tanto influyen los rasgos humanos en las fallas técnicas de obras, y después se establece una tesis acerca de la diferencia entre el momento en que se originan las fallas de carácter ambiental y social de proyectos y el momento en que estas fallas ocurren o se hacen evidentes, así como la influencia humana en estos acontecimientos.

Luis E. Montañez Cartaxo Ingeniero civil, maestro en Ingeniería. Coordinador adjunto del Comité de Medio Ambiente y Sustentabilidad del CICM, expresidente de la IAIA y presidente del Consejo Mexicano para la Evaluación de Impactos.

George F. Sowers fue un reconocido ingeniero civil, especialista en geotecnia, quien a lo largo de más de 50 años de vida profesional analizó cientos de fallas en obras civiles. Encontró que, en muchos casos de falla, el conocimiento científico y la experiencia técnica en ingeniería civil fueron hechos a un lado por las actitudes, costumbres y procedimientos de los ingenieros. En 1993 publicó un artículo cuyo objetivo era evaluar qué tanto los rasgos humanos influyen en las fallas técnicas de obras y ofrecer recomendaciones para reducir la incidencia de fallas por esa causa. Sus resultados se basaron en unos 500 casos analizados. La mayoría de los casos de falla analizados tenía que ver con condiciones de suelo o roca; sin embargo, los proyectos estudiados abarcan un amplio espectro de la práctica de la ingeniería: cimentaciones, presas de tierra, excavaciones, túneles, carreteras, rellenos sanitarios, estructuras marinas y portuarias, y construcción pesada. 

En la primera parte de este artículo se presenta un resumen de esa publicación (Sowers, 1993) y después se establece una tesis acerca de la diferencia entre el momento en que se originan las fallas de carácter ambiental y social de proyectos y el momento en que estas fallas ocurren o se hacen evidentes, así como la influencia humana en estos acontecimientos.

En lo que sigue se entenderá por falla en obras civiles a la ruptura o colapso de una parte importante o de todo un proyecto, o cuando la operación de un proyecto haya causado daños significativos a terceras partes.

Origen y ocurrencia de las fallas de ingeniería, según Sowers

La responsabilidad humana en las fallas de los proyectos se origina en cualquier etapa de un proyecto, ya sea durante la planificación, el diseño, la construcción o su operación. Sowers encontró que el origen de los problemas de ingeniería se concentra en las fases de diseño (58%) y construcción (38%), como se aprecia en la figura 1.

Además, llegó a la conclusión siguiente: del total de fallas con origen en la etapa de diseño de proyectos, un tercio se manifiesta durante la construcción y dos tercios durante la operación (véase figura 1). Una cantidad muy significativa de fallas de operación ocurre justo al poner en servicio el proyecto y durante el primer año de servicio; el resto se distribuye a lo largo de la vida de la obra.

De las fallas ocurridas durante construcción, aproximadamente la mitad se origina en la etapa de diseño y la otra mitad durante la construcción misma (figura 1). Esta información contradice la creencia de muchos ingenieros en el sentido de que la mayoría de los problemas constructivos se producen solo por causas constructivas y también la de muchos otros que piensan que los problemas de construcción se originan únicamente durante el diseño del proyecto.

Clasificación de las causas de falla

Según Sowers (1993), las causas de problemas serios de ingeniería pueden dividirse en tres categorías: a) ausencia de conocimiento o de tecnología apropiados; b) ignorancia de conocimientos teóricos o de tecnología disponibles, y c) rechazo al uso de tecnología o conocimientos disponibles.

Ausencia de conocimiento o de tecnología apropiados

Se entiende que el nivel adecuado de conocimiento y habilidades es el que practica la mayoría de los ingenieros en la disciplina particular que corresponda en un momento dado; esto contrasta con lo que algunos llaman “estado del arte”, considerado como los grados de conocimiento y de tecnología máximos posibles.

La ausencia de conocimiento tiene dos dimensiones: ausencia de datos y ausencia de conocimientos teóricos o experiencia. Aquí nos referimos a la segunda condición, ya que en la primera puede ser que la ausencia de datos se deba a falta de recopilación de información, muestreos, pruebas de laboratorio, etcétera.

Sowers encontró que solamente 12% de las fallas son atribuibles a ausencia de tecnología apropiada al momento de desarrollar un proyecto en sus diferentes fases.

Ignorancia de prácticas de ingeniería o de tecnología disponibles

La falla ocurre porque personas sin la adecuada preparación o comprensión para tomar decisiones las toman y resultan equivocadas. Esta falta de conocimiento tiene dos dimensiones. Una es la falta de conocimiento suficientemente profundo, donde un ingeniero capacitado para la toma de decisiones de carácter general carece de la debida preparación especializada para una determinada actividad. La segunda dimensión de fallas por ignorancia se refiere a la toma de decisiones multidisciplinaria sin la debida amplitud de conocimiento.

Otra causa de las fallas por ignorancia es la falta de seguimiento de novedades ingenieriles; algunos ingenieros aprenden muy poco después de haber terminado su educación profesional formal.

La confianza ciega en métodos computacionales de análisis es la tercera dimensión de la ignorancia. Hoy en día, con el uso generalizado de programas de computadora, muy frecuentemente los resultados parecen creíbles porque los datos crudos se manipulan y se reconstruyen de manera visualmente atractiva y los resultados se expresan de tal forma que parecen evidenciar gran precisión, sin que se entienda cómo o por qué.

Con base en el historial de casos analizados por Sowers (1993), 33% de las fallas se deben a ignorancia.

Rechazo al uso de tecnología o conocimientos disponibles

Este apartado se refiere a las situaciones en las que el ingeniero conocía y entendía la tecnología disponible pero falló en aplicar esos conocimientos a la situación que condujo a la falla. A pesar de que la decisión es muchas veces una acción maliciosa o negligente, en otras ocasiones no lo es; cadenas de circunstancias, a veces ocultas en malos hábitos, presiones de los administradores, los políticos o la sociedad, son frecuentemente las responsables.

Sowers encontró que hay tres dimensiones del rechazo o desprecio: comunicación deficiente, falta de coordinación (no hay comunicación) y reacciones desmedidas a presiones (comunicación maliciosa).

La comunicación precisa es esencial en el trabajo de ingeniería por la gran diversidad de personas y organizaciones involucradas en las etapas de planificación, diseño, construcción y operación de proyectos. Las mejores muestras de mala comunicación se encuentran en algunas especificaciones ingenieriles. El lenguaje legaloide hace que la información sea ambigua y las responsabilidades establecidas en esos documentos hacen que a veces se le traslade al constructor la toma de decisiones propias del dueño del proyecto y del diseñador. La buena comunicación no solo tiene sentido per se, sino que hoy en día se ha convertido en una necesidad legal.

La falta de comunicación es un problema distinto. Algunas veces es intencional, como por ejemplo evitar la inclusión en las bases de licitación de información adversa sobre resultados de sondeos de suelos porque se teme que esto incremente el costo del proyecto.

La coordinación requiere comunicación en dos sentidos y el trabajo conjunto entre diversas disciplinas y fases de un proyecto. Comúnmente se basa en el hábito o está formalizada por la estructura organizacional que define responsabilidades e impone reglas que controlan la comunicación. A veces estas reglas se diseñan para preservar jurisdicción, área de influencia y falso orgullo grupal. Los proyectos multidisciplinarios y aquellos que involucran diversas instancias políticas o grandes entidades de gobierno sufren más de inadecuada coordinación que los proyectos pequeños.

Las presiones sobre los ingenieros, en forma individual o en grupo, causan muchas veces el rechazo a la aplicación de tecnología disponible, que se traduce en problemas serios y fallas. Estas presiones proceden de diferentes fuentes: el cliente o el jefe; el público, incluidos los medios de comunicación; constructores y trabajadores de la construcción; políticos; abogados; pares; y las propias creencias, aspiraciones y ego del ingeniero. 

Desafortunadamente, cualquiera de estas presiones puede ejercer una indebida influencia en el ingeniero y así trastocar la obligación profesional que tiene de balancear presiones conflictivas reales. Si el ingeniero no puede mantener el balance, entonces se pueden producir las fallas.

El tiempo y el dinero son limitantes que avivan las presiones sobre individuos y organizaciones. Son muchas veces las fuerzas últimas que obligan al ingeniero a rechazar la tecnología disponible en ese momento. El ingeniero está casi siempre presionado por tiempo y dinero; es decir, hasta cierto punto estas presiones son legítimas. La esencia de una sana ingeniería es resolver un problema a tiempo, con una relación beneficio-costo positiva y con un apropiado margen de seguridad. Si las limitaciones de tiempo y dinero ponen en peligro el desempeño de una obra y su seguridad, entonces se está frente a un caso de mala ingeniería.

Sowers encontró que el 55% de las fallas son debidas al rechazo a usar tecnología disponible en el momento, incluidas falta de coordinación y comunicación defectuosa. El análisis demuestra que al menos 8% de las fallas relacionadas con no usar tecnología disponible puede atribuirse exclusivamente a comunicación defectuosa.

El manejo de presiones y su balance es un reto muy complicado. A pesar de que salvarlo supone reducir la cantidad de fallas de ingeniería a la mitad, involucra fuerzas variables, tanto dentro como fuera del proceso de ingeniería, la mayoría de las cuales el ingeniero no puede controlar. Ciertamente el tiempo y el dinero son factores clave en el desarrollo de tecnología. Sin embargo, es interesante hacer notar que varios avances técnicos significativos, como la teoría de consolidación de Terzaghi (Goodman, 1999), se desarrollaron a expensas del tiempo libre de un hombre con muy reducido o nulo presupuesto.

Influencia de los factores humanos en los impactos ambientales y sociales de proyectos de infraestructura

Es factible apoyarse en el valiosísimo análisis de Sowers sobre fallas en ingeniería civil y geotécnica, para inferir qué es lo que puede ocurrir con respecto a los impactos ambientales y sociales no previstos de proyectos de infraestructura. Hablamos, para propósitos didácticos, de efectos ambientales, por un lado, y sociales, por otro, pero en realidad todo impacto ambiental tiene consecuencias sociales.

Podríamos aventurarnos a concluir que las razones que Sowers encontró como las principales causantes de fallas en ingeniería civil son las mismas que provocan que en la planificación, el diseño, la construcción y la operación de obras de infraestructura no se incorporen adecuadamente los aspectos ambientales y sociales:

  • Personas sin la adecuada preparación o comprensión para tomar decisiones las toman y resultan equivocadas debido a: i) falta de conocimiento suficientemente profundo, donde una persona con preparación para la toma de decisiones de carácter general carece de la debida preparación especializada para una determinada actividad (en este caso temas ambientales o sociales); ii) toma de decisiones multidisciplinaria (incluyendo temas ambientales o sociales) sin la debida amplitud de conocimiento, y iii) que quienes, careciendo de esos conocimientos, no tienen la disposición de escuchar y atender las recomendaciones  de personas conocedoras.
  • Falta de actualización profesional (en temas ambientales, sociales o de desarrollo sustentable, así como de riesgo e incertidumbre).
  • Confianza ciega en métodos computacionales.
  • Fallas de comunicación.

Teniendo en cuenta los planes de estudio de las diversas carreras de ingeniería (civil, mecánica, eléctrica, etc.), resulta evidente que quienes cuentan con poder de decisión sobre planificación, selección de sitios, diseño, construcción u operación de proyectos de infraestructura requieren la contribución de especialistas en diversos campos para desarrollar aceptablemente estas actividades.

Esto implica la necesidad de reforzar las capacidades de interacción del ingeniero con profesionistas y especialistas de otras disciplinas, algunas de ellas “alejadas” de la ingeniería: biólogos, ecólogos, arqueólogos, antropólogos, sociólogos y otros. Un buen ingeniero no puede confiar ciegamente en lo que asesores en otras disciplinas opinan; debe tener conocimientos y el juicio ingenieril suficientes para poder ponderar el valor de las observaciones y recomendaciones de otros, manteniendo siempre una perspectiva integral del proyecto de que se trate.

Ciertamente, las presiones de tiempo y dinero influyen de manera directa en la calidad y cantidad de los estudios ambientales y sociales que pueden realizarse para el diseño de un proyecto dado. Es obligación del jefe de proyecto allegarse los recursos humanos y económicos suficientes y de manera oportuna para realizar estas actividades.

En resumen, las “soluciones” a las cuatro deficiencias a) a d) identificadas líneas arriba han sido propuestas por Sowers:

Los ingenieros deben hacer a un lado su arrogancia e intolerancia acerca de otros puntos de vista.

Especialistas y generalistas deben reconocer sus propias limitaciones, así como el valor esencial del conocimiento de otros colegas y profesionistas.

Es responsabilidad profesional del ingeniero evitar tomar decisiones para las cuales no está calificado; esto requiere una honesta autoevaluación y firme disciplina personal.

La comunicación precisa es esencial en el trabajo de ingeniería. La comunicación es una habilidad; por lo, tanto el ingeniero puede ser educado al respecto, tanto en la escuela profesional como en cursos de educación continua. Lo mismo puede decirse de temas como evaluación integral de proyectos, gestión ambiental, métodos de evaluación de impacto ambiental y social, y evaluación ambiental estratégica.

La coordinación requiere un análisis del proceso entero de toma de decisiones. Esto incluye los procedimientos para comunicarse entre grupos; se deben echar por tierra muros de elitismo, prejuicio y jurisdicción.

Por último, pero no por eso menos importante, cabe destacar una diferencia notable entre las “fallas” de carácter ambiental, por un lado, las de índole social, por otro, y las de ingeniería civil, por último. Las primeras se originan en cualquier fase del proyecto, pero su generación se concentra en las etapas de planificación y diseño, y sus efectos se perciben habitualmente cuando entra en operación un proyecto, aunque también pueden resultar evidentes en la fase constructiva, sobre todo en proyectos lineales. En la figura 2 se remarca con líneas más gruesas lo dicho: las fallas se manifiestan en la etapa de operación, pero su origen se remonta a las etapas de planificación y diseño de los proyectos.

En cambio, las “fallas” de carácter social pueden ser notables desde la fase misma de planificación (véase figura 3); esto ocurre cuando un proyecto tarda en madurar y no es bien visto por al menos un sector de la población, como ocurre a menudo con proyectos de infraestructura de todo tipo. El entorno social es distinto de los entornos biótico e inerte, porque reacciona con anticipación al cambio.

Al contrastar entre sí las figuras 1, 2 y 3 resulta evidente de qué manera tan distinta debe abordar un proyecto hoy en día el tomador de decisiones en comparación con solo unos años atrás: en la primera figura aparecen únicamente cuatro flechas, en la segunda siete, y en la última, la cantidad llega a diez.

Conclusión

A manera de conclusión, es muy importante tener en cuenta los corolarios ambientales de Eccleston (2000) a las tres leyes fundamentales de Newton sobre el movimiento de los cuerpos:

Primera Ley Ambiental del Movimiento. El compromiso de la alta dirección con la calidad del ambiente tiende a continuar en la dirección de esa calidad, a menos que se opongan fuerzas en sentido contrario; la falta de compromiso con la excelencia ambiental tiende a promover la degradación del ambiente.

Segunda Ley Ambiental del Movimiento. La fuerza que una evaluación de impacto ambiental brinda a la protección del ambiente es igual a la masa de reflexión inicial acerca del proceso de planificación del proyecto multiplicada por el compromiso del tomador de decisiones con la protección del ambiente.

Tercera Ley Ambiental del Movimiento. Por cada promotor de un proyecto que intenta evadir el análisis de sus impactos en el ambiente y en la sociedad hay un adversario igual y de sentido contrario que está dispuesto a litigar

Referencias

Eccleston, C. H. (2000) Environmental impact statements: A comprehensive guide to project and strategic planning. John Wiley & Sons.

Goodman, R. E. (1999) Karl Terzaghi, the engineer as artist. American Society of Civil Engineers.

Sowers, G. F. (1993). Human factors in civil and geotechnical engineering failures. Journal of Geotechnical Engineering (2)119: 238-256.

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