MECÁNICA DE SUELOS
Arica, Chile
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Permeabilidad en campo (Lefranc/Lugeon) en Arica

Arica, a solo 18 metros sobre el nivel del mar y asentada sobre potentes depósitos aluviales del río San José, presenta un perfil estratigráfico donde las lentes de arena limosa con sales y la roca meteorizada alternan en pocos metros de profundidad. Determinar la permeabilidad real del terreno es crítico en una ciudad donde la napa freática puede encontrarse muy superficial en el sector del valle de Azapa y donde los procesos de infiltración salina modifican la conductividad hidráulica esperada. Los ensayos Lefranc y Lugeon que ejecutamos permiten caracterizar este parámetro directamente en el subsuelo, eliminando las distorsiones que una muestra alterada introduciría en el permeámetro de laboratorio. Para obras de drenaje en la Pampa del Tamarugal o captaciones de agua en la Quebrada de Acha, la información de campo es la única que refleja el comportamiento real del acuífero costero.

En la terraza costera de Arica, una unidad Lugeon puede ser la diferencia entre un drenaje funcional y una excavación inundada por la napa colgada del conglomerado.

Enfoque y alcance del trabajo

El ensayo se ejecuta con un obturador neumático de doble empaque que aísla el tramo a ensayar dentro del sondeo, inyectando agua a presión constante —o a caudal constante según la norma— y registrando la estabilización del flujo en un manómetro digital de precisión. En la modalidad Lugeon, utilizada en los macizos rocosos del Morro de Arica, aplicamos cinco escalones de presión siguiendo la metodología de Houlsby para detectar el comportamiento hidráulico de las fracturas: si se abren, se lavan o se colmatan con el flujo. El caudal inyectado se mide con un contador volumétrico calibrado que permite discriminar variaciones de hasta 0.1 litros por minuto. Esta configuración es la misma que empleamos en los sondajes SPT cuando el perfil requiere una caracterización geotécnica completa antes de instalar los piezómetros de control en obra.
Permeabilidad en campo (Lefranc/Lugeon) en Arica

Contexto geotécnico local

Un contratista en el sector de Chinchorro Norte proyectó un sistema de agotamiento del nivel freático basándose en permeabilidades de laboratorio obtenidas de muestras remoldeadas de arena fina. El resultado fue un caudal de bombeo subestimado en más de un 40% y la inundación del sello de fundación durante la excavación de los cabezales. En Arica, las arenas con cementación salina del Cuaternario litoral presentan una macroporosidad que solo se activa cuando el agua disuelve los puentes de halita, fenómeno que ningún permeámetro de carga constante puede replicar. El ensayo Lefranc en el mismo estrato, ejecutado con el nivel freático estabilizado, arroja valores de k que pueden ser un orden de magnitud superiores al dato de gabinete. Ignorar esta diferencia en el cálculo de la red de drenaje implica bombas mal dimensionadas, plazos de construcción incumplidos y sobrecostos por tratamiento de aguas salobres no previstos en la ingeniería de detalle.

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Marco normativo

Para la evaluación de la permeabilidad en terreno en la zona de Arica, se emplean métodos reconocidos internacionalmente como el ensayo de inyección a carga constante (NCh 3251) para determinar la transmisividad y el coeficiente de almacenamiento en rocas de baja permeabilidad, el ensayo Lefranc en suelos según la norma NCh 3082.Of2008, el ensayo Lugeon siguiendo el método sugerido por la ISRM (Houlsby, 1976), y el procedimiento USBR 6510 para ensayos de permeabilidad en sondeos según el método Lefranc.

Servicios complementarios

01

Ejecución de sondeos para instrumentación

Perforación con recuperación de testigo en los diámetros requeridos para la instalación del obturador y posterior habilitación del tramo como piezómetro de control permanente. Incluye la logística completa de movilización de equipos a terrenos complejos como el borde costero o los faldeos del valle de Azapa.

02

Ensayos de permeabilidad en laboratorio

Para complementar los datos de campo, ejecutamos ensayos de carga constante y carga variable en permeámetro de pared flexible sobre muestras inalteradas, bajo el alcance de acreditación ISO 17025 de nuestro laboratorio. Esto permite contrastar los valores in situ con el comportamiento intrínseco de la matriz del suelo sin el efecto de las fisuras o macroporos.

Parámetros típicos

ParámetroValor típico
Norma de referenciaNCh 3251 (Lefranc) / NCh 3082.Of2008
Diámetro de sondeo mínimo76 mm (HQ) para Lefranc; 48 mm para Lugeon
Presión máxima de ensayo10 bar (1 MPa) en roca competente
Rango de medición de caudal0.05 a 40 litros/minuto
Longitud de tramo ensayado50 a 100 cm según litología y fracturación
Parámetro calculadoCoeficiente de permeabilidad k (m/s) y Unidad Lugeon (UL)
Tiempo de estabilización por escalón10 minutos o hasta caudal constante

Consultas frecuentes

¿Cuál es el costo de un ensayo de permeabilidad Lefranc o Lugeon en Arica?
¿Qué diferencia hay entre un ensayo Lefranc y un Lugeon?

El ensayo Lefranc se aplica en suelos y roca muy meteorizada, midiendo la permeabilidad mediante la inyección de agua a caudal o carga constante en un tramo no confinado del sondeo. El ensayo Lugeon es específico para macizos rocosos fracturados —como la andesita del Morro de Arica— y utiliza un obturador para aislar un tramo de roca, aplicando cinco escalones de presión creciente y decreciente para evaluar el comportamiento hidráulico de las discontinuidades.

¿Cuánto tiempo toma obtener los resultados del ensayo?

La ejecución en campo de un ensayo Lugeon con los cinco escalones de presión demora entre 60 y 90 minutos por tramo, asumiendo una estabilización razonable del caudal. El informe con los valores de Unidad Lugeon y permeabilidad equivalente se entrega en un plazo de 48 a 72 horas hábiles, incluyendo las curvas de presión-caudal y la clasificación del comportamiento hidráulico de las fracturas según el criterio de Houlsby. Ver más.

Ubicación y área de servicio

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