La clasificación sísmica del subsuelo según la norma chilena NCh433.Of1996 modificada en 2012 exige conocer la velocidad de ondas de corte promedio en los primeros 30 metros (VS30). Coquimbo, emplazada sobre terrazas marinas cuaternarias y depósitos aluviales del río Elqui, presenta una geología que combina arenas calcáreas cementadas con estratos más blandos hacia el poniente. Esta heterogeneidad hace que los valores de VS30 varíen en distancias cortas, por lo que la extrapolación de pozos cercanos induce errores serios en el espectro de diseño. El ensayo MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) resuelve esa incertidumbre al obtener un perfil continuo de rigidez sin necesidad de perforar, aprovechando la dispersión de ondas Rayleigh generadas con una fuente activa. Nuestro equipo técnico, acreditado bajo ISO 17025, ejecuta el tendido sísmico respetando los lineamientos del manual de carreteras y la práctica recomendada por el Comité de Sismología de ACHISINA para la microzonificación del borde costero. En Coquimbo hemos aplicado MASW en proyectos de edificación sobre la cota 30 de la península y también en el sector de Tierras Blancas, donde los suelos finos saturados condicionan la respuesta dinámica. Complementamos los resultados con ensayos de penetración SPT cuando las condiciones de accesibilidad lo permiten, y con tomografía sísmica de refracción para mapear el contacto roca-suelo bajo las dunas consolidadas del borde costero norte.
En Coquimbo, la diferencia entre un suelo tipo C y uno tipo D puede aumentar la demanda sísmica en más de un 20%; el MASW elimina esa incertidumbre sin perforar.
Cómo trabajamos
Un edificio de 15 pisos proyectado en la avenida Costanera, cerca del casino Enjoy, enfrentó un dilema típico en Coquimbo: la norma exige suelo tipo C o D para el diseño, pero los antecedentes de calicatas superficiales mostraban arenas densas que sugerían un tipo B optimista. Montamos un arreglo MASW de 24 geófonos de 4.5 Hz con un espaciamiento de 2 metros, utilizando una fuente impulsiva de caída de masa guiada para garantizar energía suficiente en el rango de 5 a 30 Hz. El procesamiento de los registros multicanal permitió construir la curva de dispersión fundamental y, mediante inversión con algoritmo genético, se obtuvo un perfil de VS que reveló una capa de baja rigidez entre los 8 y 18 metros de profundidad, asociada a sedimentos finos de la desembocadura del Elqui. El valor de VS30 calculado fue de 275 m/s, que reclasificó el suelo al tipo D, incrementando el coeficiente sísmico de diseño en casi un 25% respecto del supuesto inicial. La metodología siguió las recomendaciones del proyecto FONDEF IT13I20036 para zonificación sísmica y los criterios del Eurocódigo 8 en lo relativo a la confiabilidad de la curva de dispersión. Para obras con napa freática alta en el sector de La Serena norte, solemos integrar el MASW con
ensayos de resistividad eléctrica SEV para caracterizar la interfase agua salobre-agua dulce, y con
estudios de licuefacción en los niveles arenosos identificados en el perfil de ondas de corte.
Normativa aplicable
NCh433.Of1996 modificada en 2012 – Diseño sísmico de edificios, NCh2369.Of2003 – Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales, NCh3171.Of2010 – Método de ensayo para la medición de la velocidad de ondas de corte en suelos, Manual de Carreteras, Vol. 3 – Instrucciones y Criterios de Diseño (MOP), ISO 17025:2017 – Requisitos generales para la competencia de laboratorios de ensayo y calibración, Recomendación ACHISINA para microzonificación sísmica (Comité de Sismología)
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia al MASW del ensayo Downhole o Crosshole para obtener el VS30 en Coquimbo?
El MASW es un método no invasivo que no requiere perforación, lo que lo hace especialmente útil en las terrazas costeras de Coquimbo donde las gravas cementadas dificultan el avance de sondajes. Mientras el Downhole mide el tiempo de viaje vertical de ondas generadas en superficie, el MASW analiza la dispersión de ondas superficiales Rayleigh a lo largo de un tendido de geófonos, obteniendo un perfil unidimensional de VS que representa el promedio del volumen investigado. La norma NCh3171 permite ambos métodos, pero el MASW ofrece mejor resolución en los primeros 30 metros para suelos con contrastes suaves de rigidez, que son frecuentes en los depósitos aluviales del río Elqui.
¿Cuánto cuesta un perfil MASW para clasificación sísmica en la Región de Coquimbo?
Un tendido MASW puntual de 24 canales con fuente activa, procesamiento completo e informe de clasificación VS30 según NCh433 tiene un costo que varía entre $778.000 y $1.422.000, dependiendo de la accesibilidad al terreno, la distancia de desplazamiento desde nuestro centro operativo regional y la necesidad de complementar con ensayos de validación como CPT o SPT. Las campañas que incluyen múltiples puntos de medición o líneas 2D cuentan con economías de escala que ajustan el precio unitario.
¿El valor de VS30 obtenido con MASW es válido para el cálculo del espectro de diseño sísmico?
Sí, siempre que la adquisición y el procesamiento cumplan con los criterios de calidad establecidos en la práctica recomendada de ACHISINA y en la norma NCh3171. Nuestro laboratorio acreditado ISO 17025 entrega la curva de dispersión, el perfil de velocidades invertido y el valor de VS30 con su incertidumbre asociada. La NCh433 exige que la clasificación del suelo de fundación se base en este parámetro para definir el tipo de suelo (A, B, C, D, E o F) y, consecuentemente, los factores de amplificación sísmica que modifican el espectro elástico de diseño.
¿Qué extensión de terreno se necesita para ejecutar un tendido MASW en zona urbana de Coquimbo?
La configuración estándar de 24 geófonos con espaciamiento de 2 metros requiere un frente libre de aproximadamente 70 metros lineales, considerando los offsets de la fuente en ambos extremos. En terrenos urbanos con restricciones de espacio en el casco histórico de Coquimbo o en calles estrechas de la Parte Alta, podemos reducir el espaciamiento a 1 metro y utilizar una fuente de menor energía, aunque la profundidad de investigación se limita a unos 20 metros. Para esas situaciones, solemos complementar con un ensayo de penetración que extienda la investigación en profundidad.
