Permeabilidad en Campo (Lefranc/Lugeon) en Antofagasta

El suelo de Antofagasta cambia radicalmente en pocos metros. En el sector del Parque Brasil predomina un limo arenoso con sales, mientras que hacia La Portada aflora roca sedimentaria fracturada. Esa diferencia obliga a seleccionar el ensayo de permeabilidad correcto: Lefranc para suelo granular y Lugeon para macizo rocoso. En Antofagasta la napa suele estar profunda, a más de 40 metros en la terraza costera, pero los flujos por fractura en roca aparecen donde menos se esperan. Un error en la estimación del coeficiente k in situ puede disparar los costos de bombeo de una excavación. Por eso ejecutamos ambos ensayos según NCh1508, con obturador neumático y lectura estabilizada en campo. Antofagasta no perdona los supuestos de gabinete: la permeabilidad se mide donde se construye. Complementamos la campaña con calicatas exploratorias cuando el perfil es heterogéneo y necesitamos identificar los estratos antes de bajar el obturador.

La permeabilidad en Antofagasta se mide en campo: el suelo salino se comporta distinto saturado que en muestra de laboratorio.

Metodología y alcance

Un edificio de 18 pisos en la avenida Balmaceda enfrentó filtraciones a 12 metros de profundidad en plena excavación. El perfil mostraba un lente de arena con agua colgada que el estudio previo no detectó. Montamos el ensayo Lefranc a nivel variable en sondeo abierto, midiendo k = 5.2 × 10⁻⁴ cm/s en ese lente. Eso cambió el diseño de la losa de cimentación. En Antofagasta las lentes salinas con baja permeabilidad alternan con bolsones lavados por antiguos flujos aluviales. El ensayo Lugeon se aplica en el basamento rocoso de la formación La Negra, donde las fracturas verticales generan permeabilidades secundarias elevadas. Usamos un obturador neumático simple o doble según el grado de fracturamiento, con escalones de presión siguiendo la metodología de Houlsby. Los caudales de inyección se registran cada minuto hasta alcanzar régimen estacionario. Para proyectos que requieran el perfil de resistencia continua del subsuelo, integramos estos datos con el ensayo CPT.

Contexto geotécnico local

La terraza costera de Antofagasta está formada por depósitos aluviales cuaternarios sobre roca volcánica de la formación La Negra. La permeabilidad primaria de la roca es baja, pero las fracturas tectónicas generan caminos preferenciales con unidades Lugeon superiores a 15. Eso significa pérdida de agua de inyección en túneles o entrada súbita de agua en excavaciones. Un valor aislado de Lefranc en suelo salino puede subestimar la permeabilidad real si no se satura previamente el bulbo. El mayor riesgo en Antofagasta es asumir homogeneidad en perfiles que son todo lo contrario: un metro de caliche impermeable puede sellar un acuífero colgado con presión artesiana. La NCh2369 exige considerar el efecto del agua subterránea en el diseño sísmico de estructuras enterradas. Sin ensayos in situ no hay forma de cumplir ese requisito. La estabilidad de taludes en excavaciones temporales también depende directamente del régimen de presiones intersticiales.

Parámetros técnicos

Parámetro	Valor típico
Ensayo	Lefranc carga variable / Lugeon escalones
Norma aplicada	NCh1508, UNE 103-404
Profundidad máxima de ensayo	80 m (limitada por sondeo)
Presión máxima Lugeon	10 bar (1 MPa)
Diámetro de sondeo mínimo	76 mm (HQ)
Tiempo mínimo por escalón Lugeon	10 minutos
Acreditación laboratorio	ISO 17025

Servicios técnicos vinculados

Ensayo Lefranc carga variable

Bajamos el obturador hasta la cota de ensayo, llenamos el tramo aislado y registramos el descenso del nivel con sensor de presión. Aplicable en suelo granular sobre nivel freático.

Ensayo Lefranc carga constante

Mantenemos un caudal constante midiendo el volumen inyectado hasta estabilizar. Recomendado para arenas limosas con permeabilidad media a baja.

Ensayo Lugeon simple y doble obturador

Presurizamos tramos de 3 a 5 metros de sondeo en roca. El doble obturador aísla fracturas específicas. Registramos cinco escalones de presión y el caudal de inyección asociado.

Interpretación geotécnica y reporte

Entregamos el valor de k (cm/s) o unidad Lugeon por tramo, curva presión-caudal, clasificación del régimen de flujo y recomendaciones para diseño de drenaje o impermeabilización.

Consultas frecuentes

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

El costo de un ensayo Lefranc o Lugeon en Antofagasta varía entre $314.000 y $490.000 pesos chilenos, dependiendo de la profundidad, número de tramos a ensayar y accesibilidad del sondeo. El valor incluye movilización del equipo, ejecución in situ y reporte interpretativo con firma de ingeniero responsable.

¿Cuándo se usa el ensayo Lugeon en vez del Lefranc?

El ensayo Lugeon se aplica en macizo rocoso fracturado, típico del basamento de la formación La Negra en Antofagasta. El Lefranc se usa en suelo granular o cohesivo por encima de la roca. Si el sondeo atraviesa ambos materiales, se programan Lefranc en suelo y Lugeon en roca dentro del mismo barreno.

¿Qué norma chilena regula estos ensayos?

El ensayo Lefranc se ejecuta según la norma NCh1508. Para el ensayo Lugeon no existe una NCh específica, por lo que se sigue la metodología internacional de Houlsby y las recomendaciones de la USBR, adaptadas a los requisitos de la NCh2369 para estructuras que interactúan con agua subterránea.

¿Se pueden hacer estos ensayos sin agua en la perforación?

El Lefranc requiere saturar el tramo de ensayo, por lo que es necesario aportar agua limpia a la obra. En Antofagasta usamos estanques de 1.000 litros con agua potable, evitando el agua de mar o salobre que altera la química del suelo y falsea la lectura de permeabilidad.