Coquimbo se asienta sobre un complejo sistema de terrazas marinas escalonadas que descienden hacia la bahía, donde las arenas eólicas y los depósitos aluviales del río Elqui se entremezclan con limos de origen marino, generando perfiles estratigráficos que cambian drásticamente en pocos metros. Esta variabilidad geológica, sumada a la condición sísmica de la región —recordemos que el terremoto de 2015 tuvo epicentro apenas a 46 km al oeste de Canela—, obliga a realizar investigaciones geotécnicas que capturen la continuidad del subsuelo sin las alteraciones propias del muestreo tradicional. El ensayo CPT, ejecutado con penetrómetro estático de cono eléctrico según NCh 3402, nos permite registrar en tiempo real la resistencia de punta, la fricción lateral y la presión de poros mientras el cono avanza a velocidad controlada, entregando un perfil prácticamente continuo que resulta invaluable para detectar lentes de arena limpia potencialmente licuables o intercalaciones de arcilla blanda que un SPT podría pasar por alto. Cuando la obra se ubica en sectores como la Parte Alta, donde el sustrato rocoso aflora a poca profundidad, combinamos este ensayo con sondajes SPT para verificar la profundidad del rechazo y correlacionar parámetros de diseño.
En Coquimbo, un perfil CPT bien interpretado puede distinguir entre una arena eólica densa y una arena marina suelta, decisión que cambia el factor de seguridad ante licuefacción.
Descripción del proceso
A partir del auge portuario y de la expansión urbana hacia los sectores de Tierras Blancas y Sindempart durante las últimas tres décadas, los desafíos geotécnicos en Coquimbo han migrado desde las fundaciones en roca hacia los suelos sedimentarios de la planicie costera, donde la presencia de napas freáticas someras —a veces a menos de 2 metros de profundidad en zonas cercanas al humedal El Culebrón— exige métodos de investigación que no colapsen ni distorsionen la muestra. El ensayo CPT destaca precisamente por eso: al no requerir perforación previa en suelos blandos, el cono se hinca directamente y mide las condiciones in situ sin perturbar la estructura del suelo, algo que en arcillas sensitivas o arenas limosas marca la diferencia entre un parámetro de diseño confiable y uno subestimado. Nuestro equipo utiliza un penetrómetro de 20 toneladas de empuje que registra lecturas cada centímetro, generando curvas de resistencia por punta, fricción y razón de fricción que permiten clasificar el suelo mediante cartas de comportamiento normalizadas. En los estratos típicos de la zona —arenas finas a medias con intercalaciones de limos— la interpretación conjunta de estos tres canales nos ha permitido identificar contactos entre unidades que una calicata simplemente no alcanzaría a revelar, sobre todo cuando el nivel freático se encuentra alto y las paredes de la excavación se vuelven inestables.
Aspectos locales
Las diferencias de suelo entre el sector de La Herradura y la desembocadura del río Elqui ilustran bien por qué un perfil continuo de CPT puede ser determinante. En La Herradura predominan arenas eólicas y depósitos de ladera que, aunque compactos, pueden esconder paleocanales rellenos de material fino con baja capacidad de soporte; un sondeo puntual podría atravesar justo el borde de ese canal y no detectar su verdadera extensión, mientras que un CPT con medición de presión de poros registra el cambio de drenaje inmediatamente. Al otro extremo, en las cercanías de la desembocadura, los suelos son típicamente estratos intercalados de arena limosa y arcilla blanda de origen estuarino, donde el riesgo de licuefacción es alto y la identificación del espesor exacto de cada capa resulta crítica para los análisis de respuesta sísmica. En estos contextos, ignorar la variabilidad lateral del subsuelo o confiar exclusivamente en correlaciones indirectas puede llevar a subdimensionar la profundidad de fundación o a no especificar un tratamiento de mejoramiento como columnas de grava donde realmente se necesita. El ensayo CPT permite mapear esa heterogeneidad con una resolución que ningún otro método de investigación puntual puede igualar en los suelos blandos a medianamente densos de la conurbación.
Preguntas comunes
¿Cuánto cuesta un ensayo CPT en Coquimbo y de qué depende el valor final?
El rango de precio para un ensayo CPT en la zona de Coquimbo se sitúa entre $71.000 y $103.000 pesos chilenos por metro lineal, considerando movilización del equipo de penetración de 20 toneladas dentro de la conurbación La Serena-Coquimbo. El valor final depende de la profundidad a alcanzar, la accesibilidad del sitio —especialmente en terrenos arenosos sueltos donde hay que estabilizar la plataforma del camión— y si se requiere piezocono o cono sísmico, cuyo costo operativo es mayor por el sistema de adquisición de datos adicional.
¿En qué tipo de suelos de Coquimbo es más recomendable el CPT frente al SPT tradicional?
El CPT es especialmente ventajoso en las arenas finas eólicas y los depósitos aluviales con intercalaciones de limos que predominan en la planicie costera de Coquimbo, desde el sector de Tierras Blancas hasta la desembocadura del Elqui. En estos suelos blandos a medianamente densos, el CPT entrega un perfil continuo sin pérdida de muestra, a diferencia del SPT que solo entrega valores cada metro o metro y medio. Además, en zonas con napa freática alta, el CPT con piezocono permite medir la presión de poros, dato que el SPT no puede registrar y que es crucial para evaluar el riesgo de licuefacción en arenas saturadas.
¿Hasta qué profundidad puede penetrar el cono en los suelos de Coquimbo?
En las condiciones típicas de la bahía de Coquimbo, con arenas finas a medias y limos de origen marino, nuestro equipo de 20 toneladas alcanza rutinariamente entre 20 y 30 metros de profundidad. El límite real lo impone el rechazo del cono, que ocurre cuando encuentra gravas fluviales del río Elqui, bolones de playa o el basamento rocoso de las terrazas marinas, situación frecuente en la Parte Alta y en los faldeos de los cerros hacia La Herradura. En esos casos, la profundidad máxima puede reducirse a 8 o 10 metros.
¿El ensayo CPT sirve para el diseño sísmico de fundaciones en Coquimbo?
Sí, y es uno de los usos más importantes que le damos en esta región. Con el cono sísmico (SCPT) medimos la velocidad de onda de corte (Vs) cada metro, lo que permite clasificar el sitio según la NCh433 y determinar el tipo de suelo para el espectro de diseño. En paralelo, los datos de resistencia de punta y fricción del CPT se utilizan con métodos como el de Youd e Idriss (NCEER) para evaluar el potencial de licuefacción en las arenas saturadas de la costa, un fenómeno que en Coquimbo no es teórico: durante el terremoto de 2015 se observaron evidencias de licuefacción en sectores costeros, por lo que la norma exige este análisis para edificios de ocupación especial.
