El altiplano desértico impone condiciones extremas a cualquier proyecto de ingeniería. En Calama, a más de 2.200 metros sobre el nivel del mar y con oscilaciones térmicas que superan los 25 grados en un mismo día, la respuesta sísmica del subsuelo no se puede asumir con tablas genéricas. Los depósitos aluviales del río Loa y las formaciones de sales y costras cementadas que caracterizan la cuenca generan perfiles de velocidad de onda de corte muy heterogéneos. Por eso, cuando un proyecto requiere la clasificación sísmica del terreno, el ensayo MASW permite obtener el parámetro VS30 directamente en campo, sin depender de correlaciones indirectas que muchas veces fallan en suelos salinos. En nuestra experiencia en la región, complementar el perfil de ondas de corte con un ensayo CPT resulta especialmente útil cuando las intercalaciones de gravas con sales generan contrastes que el método sísmico por sí solo no resuelve con detalle.
La cementación salina de los suelos de Calama puede duplicar la VS30 respecto a un suelo granular equivalente no cementado, cambiando la clasificación sísmica del terreno.
Metodología y alcance
Consideraciones locales
Un edificio de 8 pisos proyectado sobre la avenida Granaderos, cerca de la terraza fluvial del Loa, nos enseñó una lección valiosa el 2023. El estudio de mecánica de suelos tradicional clasificó el sitio como suelo tipo C con VS30 estimada de 350 m/s a partir de ensayos SPT. Cuando ejecutamos el MASW, la VS30 real resultó ser de 510 m/s, es decir, suelo tipo B. La diferencia estaba en una capa de grava cementada con sales a 4 metros de profundidad que el SPT no logró caracterizar correctamente porque la costra se desmoronaba al golpear el tomamuestras. Ese cambio de clasificación sísmica redujo el coeficiente sísmico de diseño y permitió optimizar la estructura. El error inverso también ocurre: gravas sueltas bajo una costra delgada pueden dar VS30 menor a la esperada, subestimando la demanda sísmica. Omitir la medición directa de ondas de corte en Calama implica asumir un riesgo evitable en una ciudad ubicada a menos de 100 kilómetros de la zona de subducción más activa del norte chileno.
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Normativa aplicable
NCh433.Of1996 Mod.2009 – Diseño sísmico de edificios, NCh2369.Of2003 – Diseño sísmico de estructuras industriales, NCh1508.Of2014 – Geotecnia – Estudio de mecánica de suelos, Decreto Supremo N°61 (MINVU, 2011) – Clasificación sísmica de terrenos, NCh3171.Of2010 – Diseño estructural – Disposiciones generales
Servicios técnicos asociados
Perfil unidimensional de Vs y VS30
Ejecución del tendido sísmico activo con fuente de impacto, registro multicanal y procesamiento de la curva de dispersión multimodal. Obtención del perfil de velocidad de ondas de corte cada 0.5 o 1 metro de profundidad y cálculo de VS30 según la definición de la NCh433. Incluye clasificación del suelo según el tipo espectral A, B, C, D, E o F.
Prospección geofísica combinada para proyectos mineros
En faenas y obras asociadas a la gran minería de la región, complementamos el MASW con tomografía sísmica de refracción y resistividad eléctrica para caracterizar la continuidad lateral de las capas cementadas. Este enfoque integrado es particularmente relevante en terrenos con intercalaciones de sales y niveles freáticos colgados, frecuentes en la cuenca de Calama.
Parámetros típicos
Preguntas frecuentes
¿Qué profundidad de investigación alcanza un ensayo MASW en los suelos de Calama?
Con un tendido de 48 geófonos y espaciamiento de 1 a 2 metros, alcanzamos entre 25 y 35 metros de profundidad efectiva en los suelos de la cuenca del Loa. La penetración de las ondas superficiales depende de la longitud de onda máxima registrada, que a su vez está controlada por la distancia total del tendido y la frecuencia de la fuente. En terrenos con costras muy cementadas, la profundidad puede ser algo menor porque la alta rigidez del material superficial concentra la energía en los primeros metros.
¿El MASW reemplaza al sondaje SPT para la clasificación sísmica del terreno?
No lo reemplaza, lo complementa. La NCh433 y el DS61 permiten estimar la VS30 mediante correlaciones con el número de golpes del SPT, pero en suelos con cementación salina —como los de Calama— esas correlaciones suelen subestimar o sobrestimar la velocidad real. El MASW mide directamente la propagación de ondas de corte y elimina la incertidumbre de la correlación indirecta. Lo recomendable es ejecutar ambos ensayos en la misma campaña para tener un perfil geotécnico completo.
¿Qué diferencia hay entre un perfil Vs medido con MASW y uno obtenido por refracción sísmica?
La refracción sísmica mide ondas compresionales (Vp), no ondas de corte (Vs). Para obtener Vs desde refracción hay que asumir un coeficiente de Poisson, lo que introduce incertidumbre. El MASW analiza ondas superficiales Rayleigh, cuya velocidad de fase está directamente relacionada con la Vs del terreno. Además, la refracción requiere que la velocidad aumente con la profundidad —si hay una capa blanda bajo una costra dura, la refracción no la detecta— mientras que el MASW resuelve correctamente ese tipo de inversiones de velocidad, comunes en Calama.
¿Cuánto cuesta un estudio MASW con determinación de VS30 en Calama?
El costo de un ensayo MASW con determinación de VS30 y clasificación sísmica del terreno en Calama varía entre $802.000 y $1.488.000, dependiendo de la cantidad de puntos de medición, la longitud del tendido, las condiciones de acceso al sitio y si se requiere procesamiento adicional para perfiles con inversión de velocidad. El valor incluye el equipo de geófonos, la fuente de impacto, el procesamiento de datos, la interpretación del perfil Vs y el informe técnico con la clasificación sísmica según la NCh433 y el DS61.