En un proyecto de 18 pisos sobre la ribera norte del Biobío, el perfil de velocidades reveló una inversión que los sondeos no detectaron: una capa de arena densa sepultada bajo limos blandos. La configuración aluvial de Concepción, con depósitos que alternan gravas fluviales y sedimentos finos, exige caracterizar el subsuelo más allá de los 30 metros. El ensayo MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) permite construir perfiles de velocidad de onda de corte (Vs) mediante la inversión de la dispersión de ondas superficiales Rayleigh, y es una de las pocas técnicas que entregan el parámetro VS30 con resolución suficiente en terrenos donde la sísmica de refracción pierde contraste. En la ciudad, donde la norma NCh433.Of1996 Mod.2009 clasifica el suelo según la velocidad media en los primeros 30 metros, el ensayo MASW se ha vuelto indispensable para definir el espectro de diseño sísmico. La cercanía del margen costero introduce variaciones laterales que obligan a complementar el ensayo con tomografía sísmica cuando se requiere mapeo 2D de las estructuras someras.
En la cuenca de Concepción, la inversión del MASW suele revelar capas de baja velocidad que modifican el periodo del suelo y condicionan la respuesta sísmica de estructuras altas.
Enfoque y alcance del trabajo
Un error frecuente en la planificación geotécnica de Concepción es asumir que el perfil de Vs es monótono creciente, como ocurre en roca meteorizada típica de la cordillera de la costa. En los suelos de la cuenca, los registros MASW muestran con frecuencia capas de baja velocidad intercaladas que modifican el periodo fundamental del depósito. La instrumentación de campo utiliza arreglos lineales de 24 o 48 geófonos de baja frecuencia (4.5 Hz), con espaciamientos que van de 1 a 5 metros según la profundidad de investigación requerida. La fuente activa suele ser una comba de 8 kg sobre placa metálica, aunque en zonas urbanas con ruido ambiental alto se recurre a fuentes pasivas o al método ReMi. El procesamiento incluye la construcción del espectro de dispersión f-k, el picking de la curva fundamental y la inversión iterativa con algoritmos de optimización global. Todo el procedimiento sigue los lineamientos de la NCh3171 para métodos geofísicos en geotecnia, y los resultados se contrastan con datos de calicatas cuando existe una calicata exploratoria cercana que permita calibrar la inversión.
Particularidades de la zona
El equipo de adquisición para MASW en Concepción se monta con cables sísmicos de 24 canales, geófonos de componente vertical y un sismógrafo multicanal con conversor A/D de 24 bits. Cada tendido se nivela con precisión centimétrica porque la topografía irregular de las terrazas del Biobío introduce errores de fase si no se corrige. El riesgo técnico más serio en la ciudad es la interferencia de modos superiores en presencia de capas blandas superficiales, que enmascara la curva fundamental y conduce a perfiles de Vs erróneos. Cuando el perfil invertido subestima la rigidez, la estructura queda diseñada con un espectro menos exigente del que corresponde, comprometiendo la seguridad sísmica. Por eso, cada ensayo incluye análisis de incertidumbre y comparación con registros litológicos disponibles en la zona.
Consultas frecuentes
¿Qué profundidad de investigación alcanza el MASW?
La profundidad máxima alcanzable depende de la longitud del tendido y de la frecuencia de los geófonos. Con un arreglo de 24 canales y espaciamiento de 3 metros, se obtienen perfiles de Vs confiables hasta 40 o 50 metros. Para investigaciones más someras, como la clasificación VS30 que exige la NCh433, suele ser suficiente un tendido de 46 metros con geófonos cada 2 metros.
¿Cuánto cuesta un ensayo MASW en Concepción?
El costo de un ensayo MASW en la zona de Concepción varía entre $756.000 y $1.618.000, dependiendo de la longitud del tendido, la cantidad de puntos de medición y las condiciones de acceso al terreno. El valor incluye el procesamiento completo, la inversión y el informe con el perfil de Vs y la clasificación sísmica del suelo.
¿Qué diferencia hay entre MASW activo y pasivo?
El MASW activo utiliza una fuente controlada —como un martillo o un peso en caída— y alcanza profundidades de 30 a 50 metros. El MASW pasivo aprovecha el ruido ambiental o microtremores y permite investigar hasta más de 100 metros. En Concepción, donde el ruido de fondo es moderado, se combinan ambos modos para obtener un perfil continuo desde la superficie hasta el basamento rocoso.
