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Permeabilidad en Campo Lefranc y Lugeon en Coquimbo: Caracterización Hidrogeológica del Subsuelo

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Al llegar al terreno en Coquimbo, se posiciona la sonda de inyección o el dispositivo Lefranc dentro de la perforación, listos para inyectar agua a presión controlada. No es un simple bombeo: el ensayo de permeabilidad en campo mide cómo el fluido se disipa a través de los sedimentos fluviales y marinos que caracterizan la conurbación de La Serena-Coquimbo. La operación del equipo, con manómetros calibrados y obturadores neumáticos en el caso del ensayo Lugeon, permite cuantificar la conductividad hidráulica en tramos discretos del macizo rocoso o en suelos granulares, entregando datos que las correlaciones indirectas de laboratorio jamás alcanzarían con la misma fidelidad. El registro continuo de presión y caudal se traduce en un perfil que revela fracturas abiertas, zonas de alteración y la interconexión con el acuífero costero, información vital para cualquier excavación que enfrente el nivel freático somero de la zona.

Medir la absorción de agua en la roca fracturada de Coquimbo es la única forma de predecir filtraciones antes de que la obra esté bajo el nivel freático.

Descripción del proceso

Con una altitud que oscila entre el nivel del mar y los 100 metros en los sectores altos de la Parte Alta de Coquimbo, la presión hidrostática y la cercanía del océano Pacífico imponen condiciones de flujo subterráneo muy particulares. Los últimos grandes terremotos, como el de 2015 con epicentro cercano a Canela, modificaron localmente las presiones intersticiales y la apertura de fracturas en roca, haciendo que los valores de permeabilidad medidos hoy sean distintos a los históricos. Por eso, al ejecutar un ensayo de permeabilidad in situ con el método Lefranc en suelos aluviales, se obtienen coeficientes K que reflejan la capacidad real del terreno para drenar, mientras que el ensayo Lugeon en roca determina la necesidad de inyecciones de impermeabilización si se proyectan túneles o cimentaciones profundas bajo el nivel freático. La interpretación de las curvas de presión-caudal se realiza bajo los criterios de Houlsby, adaptados a la geología local, asegurando que el diseño del sistema de agotamiento o las pantallas impermeables respondan a la realidad hidrogeológica y no a supuestos conservadores que encarecen la obra.
Permeabilidad en Campo Lefranc y Lugeon en Coquimbo: Caracterización Hidrogeológica del Subsuelo
Imagen técnica de referencia — Coquimbo

Aspectos locales

La geología de Coquimbo está dominada por terrazas marinas cuaternarias, depósitos aluviales del río Elqui y afloramientos rocosos del batolito costero intensamente fracturados. La permeabilidad secundaria por fracturamiento en la roca granítica puede superar 10 UL en zonas de falla, mientras que en los sedimentos finos de origen marino la conductividad hidráulica puede ser inferior a 1x10⁻⁵ cm/s, creando un contraste hidrogeológico peligroso. Ignorar un perfil de permeabilidad en campo en un proyecto de edificación en la zona de Tierras Blancas o en los faldeos del cerro implica asumir que el agua subterránea no ejercerá subpresiones sobre losas y muros de contención, un error que se paga con fisuración estructural y sistemas de drenaje colapsados durante las crecidas invernales o eventos de marejadas que elevan el nivel freático costero.

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Parámetros de referencia


ParámetroValor típico
Norma de referenciaNCh 3081.Of2008, NCh 3251
Tipo de ensayoCarga constante / carga variable en sondeo
Profundidad máxima de ensayoHasta 80 m bajo superficie
Diámetro de perforación típicoNX (76 mm) a HQ (96 mm)
Presión máxima de inyección (Lugeon)Limitada al 80% de la presión de fracturamiento estimada
Parámetro calculadoCoeficiente de permeabilidad K (cm/s) y Unidad Lugeon (UL)

Servicios adicionales

01

Ensayo de Permeabilidad Lefranc en Suelos

Ejecutado en sondeos de hasta 60 metros de profundidad, este método mide la conductividad hidráulica en suelos aluviales y sedimentos marinos mediante la inyección o extracción de agua en una cámara aislada. El procedimiento sigue la NCh 3081, utilizando tubería piezométrica y registradores de nivel para calcular el coeficiente K en campo. Es fundamental para dimensionar sistemas de agotamiento en excavaciones de zapatas y losas de fundación en la zona urbana de Coquimbo.

02

Ensayo Lugeon en Macizo Rocoso

Diseñado para evaluar la permeabilidad en roca fracturada, se emplea un obturador neumático doble o simple para aislar tramos de 3 a 5 metros dentro de la perforación. Se inyecta agua a presión constante en 5 escalones ascendentes y descendentes, registrando la absorción en Unidades Lugeon (1 UL = 1 litro/metro/minuto a 10 bar). Este ensayo es indispensable para proyectos de túneles, anclajes profundos y para definir el tratamiento de impermeabilización con inyecciones de lechada en roca competente.

Normas de referencia


NCh 3081.Of2008 - Determinación de la permeabilidad en suelos, NCh 3251 - Standard Test Method for Determining Transmissivity and Storage Coefficient of Low-Permeability Rocks, Manual de Carreteras Vol. 3 (MOP) - Recomendaciones para ensayos de Lefranc

Preguntas comunes

¿Cuánto cuesta un ensayo de permeabilidad Lefranc o Lugeon en Coquimbo?

El rango de precio para un ensayo de permeabilidad en campo en Coquimbo varía entre $289.000 y $498.000, dependiendo de si se trata de un ensayo Lefranc en suelo o un perfil Lugeon en roca. El valor final se ajusta según la cantidad de tramos a ensayar, la profundidad del sondeo y la logística de acceso al terreno en sectores como la Parte Alta o el borde costero.

¿En qué se diferencia el ensayo Lefranc del ensayo Lugeon?

El ensayo Lefranc se aplica en suelos granulares o sedimentos finos y utiliza una cavidad abierta en el fondo del sondeo para medir la conductividad hidráulica, mientras que el ensayo Lugeon es específico para macizos rocosos fracturados y emplea obturadores que aíslan tramos discretos, inyectando agua a alta presión para detectar la permeabilidad secundaria por fracturas. La elección depende de si se perfora en los aluviones del río Elqui o en los granitos del batolito costero.

¿Qué norma chilena regula estos ensayos de permeabilidad en terreno?

La normativa principal es la NCh 3081.Of2008, que establece los procedimientos para medir la permeabilidad en suelos y rocas in situ. Para el ensayo Lugeon también nos basamos en los estándares internacionales NCh 3251 y las guías del USBR, adaptándolos a las exigencias de la mecánica de rocas local y a los criterios de la NCh 1508 para estudios geotécnicos.

¿Es obligatorio hacer un ensayo de permeabilidad si ya se tomó una muestra para laboratorio?

Sí, es altamente recomendable porque la permeabilidad medida en laboratorio sobre una muestra pequeña no refleja la macroestructura del terreno. En Coquimbo, las fracturas en la roca o los lentes de grava en los depósitos aluviales pueden aumentar la conductividad hidráulica real en varios órdenes de magnitud, por lo que solo el ensayo in situ mide el flujo a través de las discontinuidades reales del macizo.

¿Cuánto tiempo se requiere para ejecutar un perfil Lugeon completo?

Un perfil Lugeon con 5 tramos de 3 metros cada uno suele completarse en una jornada de trabajo de 8 a 10 horas, una vez que la perforación está terminada. El tiempo puede variar si se requiere esperar la estabilización de presiones intersticiales en rocas de muy baja permeabilidad, algo frecuente en los granitos sanos de los cerros de Coquimbo.

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