MECÁNICA DE SUELOS
La Serena, Chile
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Ensayo de Permeabilidad en Campo Lefranc y Lugeon en La Serena

La normativa NCh1508.Of2014 establece los requisitos para el estudio geotécnico en Chile, y en La Serena su aplicación es particularmente relevante debido a la heterogeneidad de depósitos aluviales y la presencia del macizo rocoso costero que define la geomorfología local. En nuestra experiencia, la estimación indirecta del coeficiente de permeabilidad mediante correlaciones granulométricas suele alejarse de la realidad hidrogeológica de la zona, por lo que recurrimos al ensayo CPT para contrastar la estratigrafía y luego ejecutamos pruebas Lefranc o Lugeon directamente en el subsuelo. La ciudad, con una población cercana a los 250 mil habitantes, ha experimentado un crecimiento vertical en sectores como el borde costero de Avenida del Mar, donde la interacción entre el agua subterránea y las fundaciones exige datos de campo confiables para el diseño de drenajes y sistemas de achique. El ensayo de permeabilidad en campo nos permite cuantificar la conductividad hidráulica real del terreno, evitando subestimaciones que podrían comprometer la estabilidad de excavaciones o la eficiencia de obras de infiltración en el árido contexto serenense.

El valor de permeabilidad obtenido en campo suele diferir hasta en dos órdenes de magnitud respecto a las correlaciones de laboratorio en los suelos aluviales de La Serena.

Alcance del trabajo

Si comparamos los suelos del sector oriente de La Serena, en la terraza fluvial del río Elqui, con los perfiles del borde costero, encontramos contrastes notables que justifican distintos enfoques de permeabilidad. En la terraza, los sedimentos areno-gravosos presentan una matriz que varía entre finos limosos y gravas limpias, por lo que en nuestra práctica combinamos el ensayo Lefranc de carga variable con el ensayo de densidad por cono de arena para correlacionar la compactación con la conductividad hidráulica. Cerca de la costa, en cambio, la presencia de coquinas y areniscas calcáreas parcialmente cementadas nos obliga a emplear el método Lugeon en tramos aislados mediante obturador neumático. La medición de absorción a diferentes escalones de presión revela el régimen de flujo en discontinuidades —desde laminar hasta turbulento— y permite detectar zonas de lavado o colmatación en el macizo rocoso.
  • Medición directa del coeficiente k en campo, sin alteración de la estructura del suelo.
  • Ejecución según NCh 3251 para roca (Lugeon) y recomendaciones USBR para suelos (Lefranc).
  • Registro continuo de presión y caudal con datalogger para curvas Q vs P.
Ensayo de Permeabilidad en Campo Lefranc y Lugeon en La Serena

Notas del área

Un edificio de 15 pisos proyectado en la avenida Francisco de Aguirre, sobre la terraza fluvial del Elqui, enfrentó un problema serio durante la excavación de sus dos niveles de subterráneo: el caudal de infiltración superó ampliamente las estimaciones de diseño, obligando a rediseñar el sistema de agotamiento en plena obra. La causa fue simple —las correlaciones de laboratorio con muestras disturbadas no capturaron la presencia de lentes de grava abierta que actuaban como drenes preferenciales. Los ensayos Lefranc ejecutados a posteriori arrojaron valores de k de hasta 5x10⁻⁴ m/s en esos horizontes, un orden de magnitud mayor al asumido. Este tipo de escenario es frecuente en La Serena, donde la interdigitación de sedimentos fluviales gruesos con depósitos finos de inundación crea una anisotropía marcada en la permeabilidad. La omisión de pruebas in situ conlleva riesgos de inestabilidad en taludes de excavación por fuerzas de filtración, sifonamiento en el fondo de la excavación y fallas en sistemas de drenaje sub-superficial que no fueron dimensionados para el caudal real.

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Normativa utilizada


NCh1508.Of2014 – Geotecnia – Estudio de mecánica de suelos, NCh 3251 – Standard Test Method for Determining Transmissivity and Storage Coefficient of Low-Permeability Rocks by In Situ Measurements Using the Constant Head Injection Test, USBR 6510 – Procedure for Performing Packer Permeability Tests in Boreholes

Servicios vinculados

01

Ensayo Lefranc en suelos

Prueba de carga constante o variable en sondeos, con medición del caudal estabilizado para calcular la permeabilidad en depósitos aluviales y sedimentos no consolidados típicos de la cuenca del Elqui.

02

Ensayo Lugeon en macizo rocoso

Ensayo a doble obturador con cinco escalones de presión, registrando la absorción en litologías competentes como las areniscas y coquinas del borde costero de La Serena.

03

Interpretación hidrogeológica integrada

Correlacionamos los resultados de permeabilidad con la estratigrafía de sondajes y ensayos CPT, entregando perfiles de conductividad hidráulica y recomendaciones para el diseño de drenajes y depresión de napas.

Parámetros típicos


ParámetroValor típico
Profundidad máxima de ensayoHasta 60 m en suelo, 80 m en roca
Diámetro de perforaciónHQ (96 mm) a PQ (122 mm) según litología
Método en suelo (Lefranc)Carga constante y carga variable
Método en roca (Lugeon)5 escalones de presión (Pmin-Pmax-Pmin)
Rango de medición típico1x10⁻⁷ m/s a 1x10⁻³ m/s
Normativa de referenciaNCh 3251, USBR 6510, NCh1508
Intervalo de ensayo LugeonTramos de 3 a 5 m aislados con packer

FAQ

¿Cuál es el costo referencial de un ensayo Lefranc o Lugeon en La Serena?

El rango de inversión para un ensayo de permeabilidad en campo en la zona de La Serena varía entre $258.000 y $468.000, dependiendo de la profundidad, la litología encontrada y la cantidad de tramos ensayados en una misma perforación.

¿Qué diferencia práctica hay entre el ensayo Lefranc y el Lugeon?

El Lefranc se aplica en suelos granulares o cohesivos dentro de una cámara de sección conocida, midiendo el flujo estabilizado bajo carga constante o la disipación en carga variable. El Lugeon se ejecuta en roca fracturada, aislando tramos con obturador neumático y aplicando escalones de presión para evaluar el comportamiento del flujo en discontinuidades.

¿En qué fase del proyecto geotécnico conviene realizar estas pruebas?

Lo ideal es ejecutarlas durante la campaña de prospección geotécnica, una vez que los sondajes han identificado la posición del nivel freático y la secuencia estratigráfica. Así se planifican los tramos de ensayo en los horizontes críticos para el diseño de fundaciones o excavaciones.

¿Cómo interpretan el valor de la unidad Lugeon?

Una unidad Lugeon equivale a una absorción de 1 litro por minuto por metro de tramo ensayado a una presión de 1 MPa. En nuestra práctica en La Serena, valores bajo 1 Lugeon indican roca prácticamente impermeable, mientras que sobre 10 Lugeon señalan un macizo con fracturas abiertas que requerirá inyecciones o un manejo cuidadoso del agua subterránea.

¿Qué normativa chilena respalda estos ensayos?

La NCh1508.Of2014 establece la obligatoriedad de caracterizar las condiciones hidrogeológicas del subsuelo cuando el nivel freático interfiere con la obra. Los procedimientos específicos se rigen por la norma NCh 3251 para ensayos Lugeon y las recomendaciones del USBR 6510 para pruebas Lefranc, ambas reconocidas en la práctica geotécnica nacional.

Ubicación y área de servicio

Atendemos proyectos en La Serena y alrededores.

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