El desarrollo urbano de La Serena, que se aceleró tras el Plan Serena de fines de los 40, consolidó una trama sobre terrazas litorales y depósitos fluviales del río Elqui. Esta expansión hacia los sectores de La Florida, Las Compañías y el borde costero emplazó edificaciones sobre estratos con rigideces muy dispares. La determinación del parámetro VS30 mediante ensayos de ondas superficiales MASW pasó a ser un requisito indispensable para cualquier proyecto que deba cumplir con el Decreto Supremo 61 y la clasificación sísmica de la NCh433. La metodología permite obtener un perfil continuo de velocidad de ondas de corte sin las limitaciones de los ensayos down-hole en suelos granulares gruesos. En zonas donde el nivel freático es somero, como ocurre en sectores cercanos a la desembocadura del Elqui, la correcta interpretación de la curva de dispersión exige un procesamiento cuidadoso que discrimine los modos fundamentales de los superiores. Complementamos el estudio con un ensayo de penetración CPT en sectores donde los suelos finos predominan y se requiere una caracterización estratigráfica continua.
El contraste de impedancia cerca de los 20 metros en la terraza costera de La Serena define la respuesta sísmica local y la clasificación normativa del suelo.
Enfoque y alcance del trabajo
Particularidades de la zona
El martillo instrumentado de 8 kg con placa metálica que usamos en los tendidos de La Serena debe golpearse repetidamente sobre un suelo que, en verano, alcanza temperaturas superficiales sobre los 45 grados en los sectores de áridos expuestos de Las Compañías. La variación de humedad en los primeros centímetros altera el acople fuente-suelo y puede introducir ruido de alta frecuencia que contamina la curva de dispersión. Un perfil de Vs mal interpretado conduce a una clasificación sísmica errónea del sitio: subestimar la velocidad media en los 30 metros superiores puede forzar a un diseñador a usar un coeficiente sísmico mayor que el real, encareciendo la estructura sin necesidad técnica. En el otro extremo, sobreestimar la rigidez del subsuelo omite amplificaciones locales que la norma busca capturar. La NCh2369, aplicable a estructuras industriales, también exige este parámetro para la definición del espectro de diseño. La presencia de lentes de arena suelta en la llanura aluvial del Elqui agrega una complejidad adicional, porque esos estratos de baja velocidad pueden no ser detectados si el espaciamiento del arreglo es inadecuado.
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Normativa técnica vigente
NCh433.Of1996 Mod. 2012 – Diseño sísmico de edificios, NCh3171.Of2013 – Medición de velocidad de ondas de corte (Vs) mediante ondas superficiales, NCh2369.Of2003 – Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales, NCh1508.Of2014 – Geotecnia – Estudio de mecánica de suelos
Otros servicios relacionados
Determinación de VS30 y clasificación sísmica del suelo
Ejecución de tendidos MASW con arreglo lineal de 24 geófonos, procesamiento de la curva de dispersión mediante algoritmos de inversión multimodal y entrega del perfil de velocidad de ondas de corte hasta 30 metros de profundidad. Incluye la clasificación del suelo según la tabla 4.2 de la NCh433 y el cálculo del período fundamental del depósito para el espectro de diseño normativo.
Perfil de Vs para análisis de respuesta sísmica local
Adquisición en arreglos extendidos de hasta 50 metros de longitud para alcanzar profundidades de investigación mayores, necesarias en análisis de interacción suelo-estructura y modelos bidimensionales de respuesta sísmica. Aplicable en proyectos de edificios de altura en el borde costero de La Serena y en estructuras esenciales clasificadas como categoría de ocupación III o IV.
Parámetros típicos
Preguntas frecuentes
¿Qué norma chilena regula el ensayo MASW y la clasificación VS30?
La medición de velocidad de ondas de corte mediante métodos de ondas superficiales está normalizada en la NCh3171.Of2013. La clasificación sísmica del terreno a partir del parámetro VS30 se define en la NCh433.Of1996 modificada en 2012, que establece cinco tipos de suelo (A, B, C, D y E) en función de la velocidad media de ondas de corte en los 30 metros superiores del perfil.
¿En qué zonas de La Serena es más crítico realizar un estudio MASW?
Los sectores con mayor variabilidad geotécnica son los que requieren este estudio con mayor urgencia: la terraza costera entre Avenida del Mar y la Ruta 5 presenta contrastes de rigidez importantes; la llanura aluvial del río Elqui, que incluye los sectores de Las Compañías y La Florida, contiene lentes de arena suelta con baja velocidad de onda de corte; y los faldeos del sector oriente, donde afloran depósitos coluviales con bloques, muestran heterogeneidad lateral significativa que afecta la respuesta sísmica.
¿Cuánto cuesta un estudio MASW con clasificación VS30 en La Serena?
El costo de un estudio MASW con determinación de VS30 en La Serena varía entre $702.000 y $1.369.000, dependiendo de la cantidad de tendidos, la longitud del arreglo requerido y las condiciones de acceso al terreno. Este rango incluye la adquisición en campo, el procesamiento de datos y el informe técnico con la clasificación sísmica del suelo.
¿Qué profundidad de investigación alcanza el ensayo MASW?
La profundidad de investigación depende de la longitud del tendido y de la frecuencia de los geófonos. Con un arreglo estándar de 24 geófonos espaciados a 2 metros (46 metros de tendido) y fuente activa de martillo, se alcanzan entre 30 y 40 metros de profundidad en los suelos típicos de La Serena. Para profundidades mayores se utilizan fuentes pasivas o arreglos extendidos.
¿Qué diferencia hay entre el MASW activo y el pasivo?
El MASW activo utiliza una fuente sísmica controlada, como un martillo instrumentado, y resuelve con buena resolución los primeros 30 a 40 metros del perfil. El MASW pasivo aprovecha el ruido ambiental o microtremores para alcanzar profundidades de 100 metros o más, aunque con menor resolución en los estratos someros. En La Serena combinamos ambos métodos cuando se requiere un perfil profundo para análisis de respuesta sísmica bidimensional.