Una constructora necesitaba replantear la cimentación de un edificio de 8 niveles frente a la Avenida del Mar, en Coquimbo. El proyecto original asumía un basamento rocoso homogéneo, pero los primeros sondajes revelaron paleocanales rellenos de arena fina a menos de 12 metros de profundidad. En ese punto incorporamos la tomografía sísmica de refracción/reflexión para mapear la interfase suelo-basamento sin abrir más calicatas. El tendido de 115 metros con geófonos de 4.5 Hz permitió identificar una cuña de sedimentos sueltos que atravesaba diagonalmente el terreno, y a partir de ese perfil se redefinió la cota de fundación. En Coquimbo, donde las terrazas marinas alternan con depósitos eólicos y fluviales, la sísmica de refracción resuelve geometrías que los métodos directos no alcanzan a cubrir con el mismo detalle lateral. Para obra en zonas con variabilidad estratigráfica, complementamos el estudio con el ensayo CPT cuando se requiere un perfil continuo de resistencia, o con MASW si la prioridad es la clasificación sísmica del sitio según la norma chilena.
Un tendido sísmico de 115 metros en Coquimbo puede revelar paleocanales enterrados que los sondajes aislados pasan por alto.
Cómo trabajamos
Los suelos del sector centro-norte de Coquimbo, sobre la terraza alta, muestran velocidades de onda P entre 900 y 1.500 m/s en los primeros 6 metros, típicas de gravas arenosas compactas. En cambio, en el borde costero de La Herradura encontramos capas superficiales con Vp inferiores a 500 m/s, asociadas a arenas eólicas y rellenos antrópicos. La tomografía sísmica de refracción/reflexión captura esa transición lateral con una resolución que depende del espaciamiento entre geófonos; en nuestros trabajos en Coquimbo usamos arreglos cada 3 a 5 metros según la profundidad objetivo. El procesamiento incluye picking de primeros arribos, inversión tomográfica por diferencias finitas y modelado de la onda refractada crítica. El resultado es un perfil bidimensional de velocidad donde se distinguen cambios de rigidez, contactos litológicos y zonas de debilidad. La interpretación se calibra con
calicatas exploratorias puntuales, y cuando el proyecto exige parámetros de resistencia, derivamos módulos dinámicos a partir de las velocidades sísmicas mediante correlaciones validadas para suelos chilenos. La aplicación de la
microzonificación sísmica en la conurbación La Serena-Coquimbo ha demostrado que los perfiles de velocidad de onda S obtenidos por métodos geofísicos son insumo directo para los espectros de diseño sísmico.
Contexto geotécnico local
Un error que se repite en obras de Coquimbo es asumir que el basamento rocoso aparece a la misma profundidad en todo el predio basándose en un solo sondaje. En la práctica, las terrazas marinas de la zona presentan escalones erosivos y paleocanales que generan diferencias de cota de roca de hasta 8 metros en distancias de 50 metros. Sin una tomografía sísmica de refracción/reflexión, ese cambio abrupto pasa inadvertido hasta la excavación, cuando aparecen sobrecostos por demolición de roca no prevista o, peor aún, se funda parcialmente sobre relleno no consolidado. El riesgo es particularmente alto en edificios con núcleo rígido y alas flexibles, donde un asentamiento diferencial superior a 2 cm puede fisurar tabiques y forzar refuerzos estructurales no contemplados. La NCh433 exige clasificación sísmica del suelo de fundación, y en Coquimbo —zona sísmica 3— la omisión de un perfil geofísico continuo es una decisión que ningún ingeniero responsable debería avalar.
Preguntas frecuentes
¿Qué profundidad alcanza la tomografía sísmica de refracción en los suelos de Coquimbo?
Depende de la longitud del tendido y de la energía de la fuente. Con un tendido de 115 metros y martillo de 8 kg alcanzamos entre 22 y 30 metros en las terrazas de grava compacta. Si se requiere mayor penetración, combinamos con reflexión sísmica somera, que en Coquimbo ha llegado a resolver reflectores a 70 metros usando fuente de caída de peso.
¿Qué diferencia hay entre la refracción sísmica y el MASW para clasificación de suelo?
La refracción sísmica entrega un perfil de velocidad de onda P (Vp) y delimita contactos entre capas con distinta rigidez. El MASW obtiene la velocidad de onda S (Vs), que es el parámetro directo para clasificación sísmica según NCh433. En nuestros proyectos en Coquimbo solemos ejecutar ambos ensayos sobre el mismo tendido: la refracción define la geometría del subsuelo y el MASW aporta la Vs30 para el espectro de diseño.
¿Cuánto cuesta un estudio de tomografía sísmica de refracción/reflexión en Coquimbo?
El rango de precio para un estudio de tomografía sísmica en Coquimbo varía entre $1.328.000 y $2.866.000, dependiendo de la longitud total de los tendidos, la cantidad de líneas sísmicas y si se requiere procesamiento de reflexión además de la refracción.
¿Se puede hacer sísmica de refracción en terrenos con pendiente fuerte?
Sí, es viable siempre que se realice un levantamiento topográfico detallado del perfil. En los cerros del sector de Pan de Azúcar en Coquimbo hemos trabajado con pendientes de hasta 25 grados, aplicando corrección topográfica en el procesamiento para evitar artefactos en la inversión tomográfica.
¿Qué parámetros geotécnicos se pueden derivar de un perfil de refracción sísmica?
A partir de las velocidades Vp y Vs se calculan el coeficiente de Poisson dinámico, el módulo de Young dinámico, el módulo de corte máximo (Gmax) y, mediante correlaciones empíricas, la densidad relativa de suelos granulares. Estos parámetros son insumo para modelos de interacción suelo-estructura y para verificar condiciones de licuefacción en arenas saturadas cerca del borde costero de Coquimbo.
