La cuenca del Biobío y las terrazas fluviales sobre las que se asienta Concepción esconden una compleja dinámica de napas colgadas y acuíferos no confinados que rara vez se reflejan en un estudio preliminar estándar. Con una precipitación media anual que supera los 1100 mm, concentrada entre mayo y agosto, el régimen de infiltración en los suelos arenosos y limo-arcillosos de la zona puede cambiar drásticamente la presión de poros en semanas, afectando desde excavaciones para estacionamientos subterráneos hasta la estabilidad de taludes en el sector de Valle Noble. En nuestra expertise local, anticipar ese comportamiento exige ir más allá del bore log clásico y ejecutar ensayos de permeabilidad in situ con metodologías que capturen la heterogeneidad real del terreno. El ensayo Lefranc, idóneo en suelos y roca blanda, y el ensayo Lugeon, diseñado para macizos rocosos fisurados como los que afloran en los cerros de Nonguén o en la costa de San Pedro de la Paz, entregan parámetros de conductividad hidráulica que alimentan modelos de flujo sin los sesgos de una muestra alterada. Complementamos estos datos con un estudio de estabilidad de taludes cuando las variaciones de nivel freático condicionan el factor de seguridad, y con un ensayo CPT para correlacionar la estratigrafía fina con los tramos permeables detectados en el sondeo.
Un tramo de roca con 3 U.L. en Lugeon puede admitir más infiltración que un suelo limoso de 10⁻⁵ cm/s en Lefranc: la clave está en interpretar el régimen de flujo, no solo el número.
Enfoque y alcance del trabajo
La aplicación de los ensayos Lefranc y Lugeon en Concepción se rige por las directrices de la normativa chilena NCh 1508, que establece los métodos para determinar la permeabilidad en suelos y rocas, y se cruza con las exigencias de la NCh 2369 para el diseño sísmico de estructuras industriales, donde el drenaje controlado es un factor de resiliencia ante eventos como el terremoto del 27F. El procedimiento Lefranc, ya sea en carga constante o variable, se ejecuta dentro de un sondeo preexistente, aislado mediante obturadores, y mide el caudal infiltrado en un tramo de suelo no saturado, entregando valores de K que en Concepción suelen oscilar entre 10⁻³ y 10⁻⁶ cm/s según domine la arena fina de origen fluvial o el limo de desborde. El ensayo Lugeon, en cambio, inyecta agua a presión en tramos de roca fracturada, registrando el caudal absorbido por las discontinuidades; un valor de 1 U.L. (unidad Lugeon) equivale a 1 litro por metro de sondeo por minuto a 10 bar de presión. Aquí la interpretación no es trivial: el equipo técnico debe discriminar entre flujo laminar, turbulento o lavado de fractura para no sobrestimar la permeabilidad del macizo, un error frecuente en los esquistos meteorizados del basamento peninsular. Para obras de edificación que requieran un conocimiento detallado del perfil de resistencia, esta información se cruza con los resultados del
sondaje SPT realizado en el mismo sondeo, optimizando el diseño de drenajes y el cálculo de asentamientos.
Particularidades de la zona
La geología de Concepción, dominada por la intercalación de areniscas, limolitas y arenas aluviales del Cuaternario, presenta un riesgo específico: los lentes de suelo fino que actúan como acuitardos pueden generar falsas interpretaciones de impermeabilidad si solo se ejecuta un ensayo Lefranc en un tramo aislado. Hemos visto proyectos en el sector de Collao donde un valor de K de 10⁻⁶ cm/s, medido en un estrato limoso superficial, llevó a omitir drenajes de intercepción, y la primera lluvia intensa saturó una capa arenosa inferior no detectada, provocando inestabilidad en el sello de fundación. En el macizo rocoso de los cerros de Chiguayante, un ensayo Lugeon mal ejecutado sin control de presión escalonada puede enmascarar fracturas lavadas por el flujo turbulento, subestimando la permeabilidad y dejando una excavación vulnerable a filtraciones no previstas. La norma NCh 3171 sobre diseño sísmico de componentes no estructurales también recuerda que el agua no drenada suma masa sísmica móvil: en Concepción, donde la aceleración efectiva supera los 0.4g según la NCh 433, ignorar la permeabilidad real del subsuelo puede amplificar los desplazamientos laterales de un muro de contención durante un sismo.
Normas de referencia
NCh 1508: Geotecnia – Determinación de la permeabilidad en suelos, NCh 433.Of1996 Mod. 2012: Diseño sísmico de edificios, NCh 2369: Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales, NCh 3171: Diseño sísmico de componentes no estructurales, MOP – Manual de Carreteras, Vol. 3: Instrucciones y criterios de diseño
Consultas frecuentes
¿En qué tipo de suelo de Concepción se recomienda un ensayo Lefranc y no un Lugeon?
El Lefranc se recomienda en los suelos granulares finos, limos y arcillas de las terrazas fluviales del Biobío, así como en arenas de origen eólico o marino. Si el sondeo intercepta roca meteorizada o muy fracturada, se opta por el Lugeon para medir la permeabilidad secundaria de las discontinuidades.
¿Qué diferencia práctica hay entre carga constante y carga variable en un Lefranc?
En carga constante se mantiene un nivel fijo de agua y se mide el caudal infiltrado en régimen estacionario, ideal para suelos de permeabilidad media a alta como las arenas de Concepción. La carga variable, donde se mide el descenso del nivel con el tiempo, es más precisa en suelos limo-arcillosos de baja permeabilidad y no requiere un suministro continuo de agua.
¿Cuánto cuesta un ensayo de permeabilidad Lefranc o Lugeon en la zona de Concepción?
El costo de un ensayo de permeabilidad en campo en Concepción varía según la profundidad, el número de tramos a ensayar y la accesibilidad del terreno, con un rango de referencia entre $336.000 y $440.000 por tramo ensayado, incluyendo el informe de interpretación con las curvas de flujo y el valor de K corregido.
¿Se puede usar el resultado de un Lugeon para diseñar inyecciones de impermeabilización?
Sí, de hecho el ensayo Lugeon fue desarrollado originalmente para evaluar la necesidad y el tipo de inyección en roca. Los valores en unidades Lugeon y el análisis de la curva caudal-presión permiten definir la mezcla de inyección, la presión límite y el espaciamiento de los taladros en pantallas de impermeabilización bajo fundaciones de puentes o estribos.
