La NCh1508 y la NCh2369 establecen los requisitos para la investigación geotécnica en Chile, y en Copiapó su aplicación es ineludible cuando el proyecto interactúa con el acuífero del río Copiapó o con la roca fracturada de la cordillera de la costa. En nuestra experiencia, un diseño de drenaje o de fundación que ignore la conductividad hidráulica real del macizo rocoso o del suelo aluvial está condenado a sobrecostos por infiltración o por subpresiones no previstas. El ensayo Lefranc en suelo y el ensayo Lugeon en roca nos entregan el coeficiente de permeabilidad K in situ, un dato que el laboratorio no puede replicar porque la fábrica del terreno —sus fisuras, su estratificación y su heterogeneidad— se destruye al extraer la muestra. Cuando trabajamos en sectores como Paipote o Tierra Amarilla, donde la napa puede estar a menos de tres metros de profundidad, combinamos estos ensayos con una calicata exploratoria para correlacionar la litología con los tramos ensayados y evitar errores de interpretación.
La permeabilidad real del macizo rocoso en Copiapó no se adivina con tablas: se mide con Lugeon y se interpreta con la geología estructural del afloramiento.
Metodología y alcance
Particularidades de la zona
El equipo que desplegamos en Copiapó incluye obturadores neumáticos de simple y doble sello, transductores de presión con registro datalogger y medidores de caudal de alta precisión, porque la confiabilidad del dato depende de eliminar fugas por el espacio anular. Si el obturador no sella correctamente contra las paredes de la perforación en una roca muy fracturada, el agua se deriva y el valor de unidades Lugeon queda falseado, llevando a un diseño de inyecciones de impermeabilización que no cierra el circuito hidráulico. En los suelos finos del valle, una cámara de carga mal dimensionada durante un Lefranc puede inducir erosión interna y alterar la permeabilidad medida. La presencia de sales solubles en el perfil —común en la cuenca endorreica de Atacama— añade otra variable: el agua de ensayo debe ser de baja conductividad eléctrica para no modificar químicamente el medio poroso durante la prueba. Incorporamos estos controles porque el riesgo de subestimar el flujo subterráneo en una excavación para fundaciones superficiales o para pilotes en el borde del río puede implicar desde la inestabilidad de la pared de la excavación hasta la pérdida total del elemento fundacional por socavación.
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Marco normativo
NCh1508.Of2014 - Geotecnia - Estudio de mecánica de suelos, NCh2369.Of2003 - Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales, ISRM Suggested Method for Lugeon Test (1988)
Servicios técnicos vinculados
Ensayos de permeabilidad Lefranc y Lugeon
Ejecución en sondeos con obturador, medición de caudal y presión en tiempo real, cálculo de K y unidades Lugeon con informe interpretativo que incluye el perfil de permeabilidad y recomendaciones de tratamiento.
Aforos y pruebas de bombeo en piezómetros
Instalación de piezometría Casagrande o de cuerda vibrante para monitoreo de napa, pruebas de bombeo escalonadas y a caudal constante para obtener la transmisividad y el radio de influencia del acuífero.
Diseño de inyecciones de impermeabilización
Basados en los resultados Lugeon, definimos la lechada, la presión de inyección, el espaciamiento de taladros y los criterios de aceptación para cortinas de impermeabilización bajo presas de relave o excavaciones mineras.
Parámetros típicos
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el costo referencial de un ensayo Lefranc o Lugeon en Copiapó?
El precio varía según la profundidad del tramo a ensayar y la logística de acceso, pero en Copiapó manejamos un rango entre $316.000 y $438.000 por ensayo individual, incluyendo el informe con la curva de permeabilidad interpretada.
¿En qué momento de la campaña conviene hacer los ensayos de permeabilidad?
Recomendamos ejecutarlos inmediatamente después de terminada la perforación de cada sondeo, antes de que la oxidación de las fracturas o la migración de finos pueda sellar los conductos naturales y falsear la medida a la baja. En Copiapó, donde la evaporación es intensa, no dejamos pasar más de 24 horas entre el avance y el ensayo.
¿Qué norma chilena regula los ensayos de permeabilidad en campo?
La NCh1508 establece los lineamientos generales para la investigación geotécnica, incluyendo la determinación de la permeabilidad in situ. Para el ensayo Lugeon en roca nos guiamos además por la metodología sugerida de la ISRM de 1988, que es la referencia técnica aceptada en la minería chilena.
¿Se puede estimar la permeabilidad sin hacer un ensayo in situ?
Se puede hacer una estimación gruesa a partir de correlaciones granulométricas como Hazen, pero en Copiapó los suelos salinos y las rocas con fracturación tectónica invalidan cualquier correlación de gabinete. Hemos visto diferencias de dos órdenes de magnitud entre el K estimado en laboratorio y el K real medido con Lefranc o Lugeon, por lo que el ensayo de campo es insustituible.
¿Qué diferencia hay entre un ensayo Lefranc y un ensayo Lugeon?
El Lefranc se aplica en suelos o roca muy blanda y mide la permeabilidad en un tramo no confinado dentro del sondeo, ya sea a carga constante o variable. El Lugeon es específico para macizo rocoso fracturado: se presuriza el tramo aislado con obturadores y se registra el caudal absorbido en cinco escalones de presión, lo que permite evaluar la conductividad hidráulica y el régimen de flujo en las discontinuidades.