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Chillán, Chile
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Perfil de Ondas de Corte MASW y Cálculo de VS30 en Chillán

Un galpón industrial en el sector de Ñuble Norte tuvo que rediseñar su fundación tras el terremoto del 2010 porque el suelo no era el esperado; la arcilla lacustre bajo la grava superficial amplificó las ondas de corte más de lo que indicaba la tabla de la NCh433. En esa obra hicimos un perfil MASW hasta 30 metros y el VS30 nos dio 320 m/s —suelo tipo C—, muy distinto a los 500 m/s que asumía el proyecto original. La cuenca de Chillán acumula sedimentos finos que descienden del río Ñuble y se intercalan con cenizas volcánicas del Chillán Viejo, generando contrastes de rigidez que solo se detectan midiendo velocidad de onda in situ. El método MASW mapea esas variaciones con arreglo multicanal y disparo activo, sin depender de perforaciones; en paralelo, cuando el perfil muestra zonas blandas muy someras, cruzamos datos con un ensayo CPT para validar la estratigrafía antes de calcular el espectro de sitio.

La VS30 clasifica el suelo según NCh433, pero en la cuenca de Chillán la velocidad de onda de corte cambia lateralmente por la migración histórica del río Ñuble.

Enfoque y alcance del trabajo

En Chillán vemos con frecuencia que los primeros 5 metros de terreno son de grava aluvial compacta y debajo aparecen limos plásticos con velocidad de onda de corte que cae de 400 a 180 m/s en menos de un metro; eso genera una inversión de velocidad que complica la interpretación con sísmica de refracción clásica, pero el MASW la resuelve bien porque analiza la curva de dispersión de ondas Rayleigh en modo fundamental y modos superiores. Trabajamos con tendidos de 46 metros y geófonos de 4.5 Hz, fuente activa de impacto con maza de 8 kg, y procesamos los registros con algoritmo de transformada de onda superficial para extraer la curva de dispersión experimental; el perfil unidimensional de Vs se invierte con mínimos cuadrados amortiguados comparando contra curvas teóricas. Para proyectos que requieren análisis de respuesta sísmica completa, complementamos el perfil MASW con un ensayo de refracción sísmica que entrega la topografía del basamento rocoso, y si hay riesgo de licuefacción en estratos arenosos saturados, aplicamos el protocolo NCEER con datos de resistencia a la penetración SPT para evaluar el potencial de falla por flujo.
Perfil de Ondas de Corte MASW y Cálculo de VS30 en Chillán

Consideraciones locales

Las diferencias de suelo entre el centro histórico de Chillán y el sector oriente hacia las faldas del volcán son abismales: en el centro predomina grava densa con VS30 sobre 500 m/s, mientras que en el oriente los depósitos de ceniza volcánica y limos lacustres bajan la velocidad de corte a valores entre 180 y 250 m/s, pasando de suelo tipo B a tipo D en menos de 2 kilómetros. Un proyecto que no haga MASW y solo extrapole desde pozos vecinos puede asumir erróneamente un factor de amplificación sísmica muy bajo y terminar con una estructura subdimensionada frente a la demanda real del sismo de diseño. La NCh433 exige definir el tipo de suelo con velocidad de onda de corte medida in situ para edificios de ocupación especial y categoría III; omitir este ensayo en la zona lacustre de Chillán implica diseñar con un coeficiente sísmico que no representa el período fundamental real del depósito, aumentando el riesgo de resonancia con estructuras de más de 5 pisos.

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La técnica más eficiente para la caracterización geofísica del subsuelo mediante el perfil de ondas de corte MASW y el cálculo del VS30 en Chillán.

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Normas de referencia

NCh 3328/D4428M-14: Standard Test Methods for Crosshole Seismic Testing, NCh433 Of.1996 Mod.2012: Diseño sísmico de edificios — Clasificación de suelos por VS30, NCh2369 Of.2003: Diseño sísmico de estructuras industriales, NEHRP 2020: clasificación de sitio con VS30 y perfiles de velocidad de onda de corte, Guía ASCE 7-22: coeficientes de sitio Fa y Fv basados en VS30

Servicios técnicos asociados

01

Perfil MASW con clasificación VS30

Tendido sísmico activo de 46 metros con 24 geófonos, procesamiento espectral de ondas Rayleigh e inversión iterativa del perfil de Vs. Incluye cálculo de VS30 según NCh433 y espectro de respuesta elástica para el sitio.

02

Análisis de efecto de sitio 1D

Modelación de propagación de ondas SH en columna de suelo equivalente con el programa Strata, usando el perfil de Vs del MASW y curvas de degradación de módulo para estimar amplificación espectral en superficie.

03

Microzonificación sísmica por sectores

Campaña de 10 a 20 puntos MASW distribuidos en el predio para mapear la variación lateral de VS30 y delimitar zonas de suelo homogéneo para el diseño de fundaciones diferenciadas.

Parámetros típicos

ParámetroValor típico
Norma técnicaNCh 3328/D4428M-14, NCh433 Of.1996 Mod.2012
Tipo de fuente sísmicaImpacto vertical (maza 8 kg) sobre placa metálica
Arreglo de geófonos24 canales, separación 1.5-2.0 m, geófonos 4.5 Hz
Ventana de análisis en frecuencia3 a 50 Hz según longitud de onda y profundidad
Profundidad típica de investigaciónHasta 30-40 m con tendido de 46 m
Parámetro calculadoVS30, T0 (período fundamental del suelo)
Clasificación sísmica resultanteTipo A, B, C, D, E o F según NCh433 Tabla 4.2
Formato de entregaPerfil 1D de Vs, curva de dispersión, espectro de sitio

Dudas habituales

¿Cuánto cuesta un perfil MASW con VS30 en Chillán?
¿El MASW reemplaza a las calicatas o a los sondajes SPT?

No los reemplaza; el MASW mide velocidad de onda de corte, que es un parámetro dinámico de baja deformación. Las calicatas y el SPT entregan la estratigrafía visual, la resistencia a la penetración y permiten tomar muestras para ensayos de laboratorio; son ensayos complementarios que juntos construyen el modelo geotécnico completo.

¿Qué profundidad alcanza el ensayo MASW en los suelos de la cuenca del Ñuble?

Con un tendido estándar de 46 metros y fuente de impacto de 8 kg alcanzamos entre 25 y 35 metros de profundidad efectiva en los suelos típicos de Chillán. Si se necesita mayor alcance, extendemos la línea a 69 o 92 metros y usamos fuente más energética para llegar hasta 50-60 metros.

¿Cuánto tiempo toma tener el resultado del VS30?

El informe preliminar con el perfil de Vs y la clasificación VS30 se entrega en 48 horas hábiles después del levantamiento de campo. El informe definitivo, con memoria de cálculo y espectro de sitio, toma cinco días hábiles e incluye los archivos digitales de las curvas de dispersión y los registros sísmicos procesados.

Ubicación y área de servicio

Atendemos proyectos en Chillán y alrededores.

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