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Ensayos de Permeabilidad in Situ: Método Lefranc y Lugeon en Concepción

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El error más recurrente en obras de la intercomuna es asumir que el nivel freático se comporta de forma homogénea. En la práctica, los sedimentos fluviales del río Biobío generan lentes de arena y grava con conductividades hidráulicas que varían en órdenes de magnitud a pocos metros de distancia. El ensayo de permeabilidad en campo, ya sea mediante carga variable (Lefranc) o presión escalonada en roca (Lugeon), permite cuantificar esa heterogeneidad antes de dimensionar sistemas de agotamiento o evaluar la estabilidad de una excavación. Cuando los sondeos preliminares revelan intercalaciones limo-arcillosas, complementamos la información del ensayo CPT para correlacionar la estratigrafía con los registros de disipación de presión de poros, y si la fundación requiere un control de asientos en zonas blandas se contrasta con los parámetros de un ensayo triaxial que modele la consolidación esperada.

La permeabilidad en suelos aluviales de Concepción no es un valor único: varía entre 10⁻⁴ y 10⁻⁷ m/s en menos de 100 metros de distancia lateral.

Procedimiento y alcance

El sismo de 2010, con una magnitud de 8.8 Mw, dejó en evidencia cómo los niveles freáticos someros en el casco urbano de Concepción amplificaron los fenómenos de licuefacción en sectores como San Pedro de la Paz. Esta experiencia volvió obligatorio el conocimiento preciso de la permeabilidad en campo para cualquier proyecto de infraestructura mayor. Los ensayos consisten en aislar un tramo del sondeo mediante obturadores e inyectar o extraer agua midiendo la respuesta del acuífero. En formaciones graníticas meteorizadas del cerro Caracol aplicamos el procedimiento Lugeon con cinco escalones de presión, mientras que en los depósitos arenosos de la planicie aluvial usamos Lefranc a carga constante. Un estudio hidrogeológico serio en la zona debe cruzar estos resultados con la microzonificación sísmica vigente, ya que la presencia de agua condiciona la respuesta dinámica del suelo y la amplificación de ondas durante un evento telúrico.
Ensayos de Permeabilidad in Situ: Método Lefranc y Lugeon en Concepción
Imagen técnica de referencia — Concepción

Factores del terreno local

La expansión urbana de Concepción hacia terrazas fluviales y laderas del cerro ha multiplicado las intervenciones en suelos parcialmente saturados con alta suceptibilidad a la erosión interna. Un valor de K sobreestimado en gabinete lleva a subdimensionar los sistemas de drenaje, y con las precipitaciones que superan los 1100 mm anuales en la zona, el riesgo de tubificación o levantamiento de fondo en excavaciones profundas se dispara. Lo hemos visto en faenas cercanas al Humedal Los Batros: sin un Lefranc ejecutado in situ no hay forma de predecir el caudal de infiltración real. Ignorar la anisotropía del medio poroso significa exponer la obra a sobrecostos por agotamiento permanente o, peor aún, a fallas por subpresión en losas de fundación durante el invierno. La información de permeabilidad en campo también alimenta los modelos de flujo para evaluar el impacto de barreras hidráulicas temporales y el diseño de sistemas de wellpoint.

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Parámetros de referencia

ParámetroValor típico
Método principal en sueloLefranc (carga constante / variable)
Método principal en rocaLugeon (5 escalones de presión)
Normativa de referenciaNCh1508.Of2008, NCh 3251
Profundidad máxima de ensayoHasta 60 m con obturador neumático
Parámetro obtenido en sueloConductividad hidráulica K (m/s)
Parámetro obtenido en rocaUnidad Lugeon (UL) y K equivalente
Factor de corrección por temperaturaSí, viscosidad dinámica del agua

Servicios técnicos vinculados

01

Ensayos de bombeo y slug test

Pruebas de acuífero a caudal constante en piezómetros de monitoreo para obtener la transmisividad regional.

02

Instrumentación de control de nivel freático

Instalación de piezómetros Casagrande y transductores de presión para monitoreo continuo durante la construcción.

03

Diseño de sistemas de agotamiento

Cálculo de caudal de infiltración y dimensionamiento de wellpoints y drenes horizontales para excavaciones bajo cota freática.

04

Evaluación de subpresiones en losas

Análisis de fuerzas de levantamiento hidrostático en estacionamientos subterráneos y fundaciones profundas en zonas de napa elevada.

Normativa técnica vigente

NCh1508.Of2008 – Geotecnia – Ensayo de permeabilidad Lefranc, NCh 3251 – Standard Test Method for Determining Transmissivity and Storage Coefficient, NCh3171 – Diseño estructural de obras hidráulicas, Manual de Carreteras, Vol. 3 – Drenaje y subdrenaje

Consultas frecuentes

¿Qué método de campo es más adecuado para las arenas del Biobío, Lefranc o Lugeon?

Para los sedimentos arenosos y limosos de la cuenca del Biobío se aplica el ensayo Lefranc, ya que el método Lugeon está diseñado específicamente para macizos rocosos fracturados. En nuestra experiencia con los depósitos fluviales de Concepción, la prueba Lefranc a carga constante es la que mejor caracteriza la conductividad hidráulica en estos materiales no consolidados.

¿Cuánto tiempo demora la ejecución de un ensayo de permeabilidad en campo?
¿Cuál es el rango de inversión para un ensayo de permeabilidad Lefranc o Lugeon en Concepción?
¿Cómo influye la estacionalidad del río Biobío en los resultados del ensayo?

La variación estacional del caudal del Biobío modifica el nivel freático somero en la planicie aluvial de Concepción. Por eso recomendamos ejecutar los ensayos de permeabilidad en la época en que se prevé la excavación o, si esto no es posible, correlacionar los datos con registros históricos de niveles en pozos de la DGA para ajustar los modelos hidrogeológicos a la condición más desfavorable.

Ubicación y área de servicio

Atendemos proyectos en Concepción y alrededores.

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