LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
Copiapó, Chile
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Permeabilidad en campo en Copiapó: ensayos Lefranc y Lugeon en terreno

El equipo de ensayo Lefranc viaja en una caja metálica reforzada. Dentro llevamos el obturador neumático, las tuberías ranuradas de PVC Schedule 40, el depósito de agua calibrado de 100 litros y los sensores de nivel con datalogger incorporado. En Copiapó operamos con caudalímetros de alta precisión porque las permeabilidades en los depósitos aluviales del río Copiapó varían desde gravas muy conductoras hasta limos arcillosos casi impermeables. La temperatura del agua de ensayo se registra con termómetro digital de inmersión. La viscosidad del fluido cambia con la temperatura y eso afecta directamente el coeficiente de permeabilidad calculado. Antes de cada maniobra verificamos la estanqueidad del circuito hidráulico con una prueba de presurización a 50 kPa. Una fuga mínima invalida todo el ensayo. En la cuenca de Copiapó, donde el nivel freático puede aparecer a menos de 3 metros en sectores bajos o superar los 30 metros en terrazas altas, aplicamos tanto el método de carga variable como el de carga constante según indique la norma ASTM D6391 y la velocidad de disipación observada en el sondeo previo.

Un valor de permeabilidad obtenido en campo con Lefranc o Lugeon pesa más que diez estimaciones indirectas de laboratorio. El agua no miente.

Cómo trabajamos

El error más frecuente en la zona es asumir una permeabilidad de gabinete basada en granulometrías o en tablas bibliográficas genéricas. Lo hemos visto en proyectos de infiltración de aguas lluvias al este de la ciudad y en zanjas de drenaje para obras viales cerca del lecho del río. El suelo de Copiapó presenta una heterogeneidad extrema. Intercalaciones de bolones, lentes de arena fina y niveles cementados por sales aparecen en el mismo perfil. Una muestra alterada sacada con calicata o con cuchara partida nunca representa la fábrica real del depósito ni la conectividad de sus poros. El ensayo Lefranc se ejecuta dentro de un sondeo entubado, a la profundidad exacta que interesa al proyecto. Medimos directamente la respuesta del acuífero o del estrato no saturado frente a una carga hidráulica controlada. El Lugeon lo aplicamos en macizos rocosos fracturados, típicos de los faldeos cordilleranos que rodean la ciudad. Inyectamos agua a presión constante en tramos aislados de 3 a 5 metros. Cada escalón de presión se sostiene 10 minutos. La unidad Lugeon —1 litro por minuto por metro de sondeo a 1 MPa— nos dice si la roca necesita inyecciones de impermeabilización antes de excavar o si puede drenar por gravedad.
Permeabilidad en campo en Copiapó: ensayos Lefranc y Lugeon en terreno

Consideraciones locales

Copiapó creció sobre los sedimentos del río homónimo. El desarrollo urbano de los últimos 30 años empujó la construcción hacia terrazas aluviales antiguas, con suelos parcialmente cementados por carbonatos y sulfatos. Esa cementación crea caminos preferenciales de flujo. El agua no se mueve de forma homogénea: busca fisuras, contactos entre estratos, paleocanales enterrados. Un ensayo Lefranc mal ubicado, o peor, un valor supuesto, puede subestimar el caudal de una excavación y provocar colapsos locales por tubificación. En faenas mineras cercanas a la ciudad —Copiapó es cabecera de una región minera— los ensayos Lugeon en roca fracturada son obligatorios para diseñar pantallas de inyección bajo presas de relaves. La NCh 3171 exige verificar la permeabilidad in situ cuando el nivel freático interactúa con la fundación. Omitir esta verificación implica riesgo de socavación, asentamientos diferenciales y falla hidráulica del suelo de fundación.

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Normativa técnica vigente

ASTM D6391-11: Standard Test Method for Field Measurement of Hydraulic Conductivity Using Borehole Infiltration, NCh 3171: Geotecnia – Determinación de la permeabilidad en suelos mediante ensayos in situ, ISRM Suggested Method for Lugeon Test, NCh 1508: Geotecnia – Estudio de suelos para obras de edificación

Servicios técnicos vinculados

01

Ensayo Lefranc en suelo

Determinación de la conductividad hidráulica en depósitos aluviales y suelos granulares mediante carga constante o variable. Aplicable en sondeos de 76 mm o más, con entubación metálica provisional. Incluye aforo del nivel freático antes y después del ensayo.

02

Ensayo Lugeon en roca

Evaluación de la permeabilidad secundaria en macizos rocosos fracturados. Ensayo con obturador neumático simple o doble, inyección a 5 escalones de presión. Cálculo en unidades Lugeon y clasificación del macizo según criterio de Houlsby.

Parámetros típicos

ParámetroValor típico
Rango de medición (Lefranc)10⁻⁷ a 10⁻² cm/s
Rango de medición (Lugeon)0 a >100 UL (roca fracturada)
Diámetro de sondeo mínimo76 mm (HQ) para Lefranc / 60 mm para Lugeon
Normativa de referenciaASTM D6391-11, NCh 3171, ISRM Suggested Method
Método de ensayoCarga constante y carga variable
Longitud de tramo aislado (Lugeon)3 a 5 metros con obturador simple o doble
Registro de datosTransductor de presión con datalogger cada 5 segundos

Preguntas comunes

¿Cuánto cuesta un ensayo de permeabilidad en campo en Copiapó?

El rango de precio para un ensayo Lefranc o Lugeon en Copiapó está entre $316.000 y $438.000 por punto de medición. El valor exacto depende de la profundidad del sondeo, la accesibilidad del terreno y la cantidad de tramos a ensayar en una misma perforación.

¿Qué diferencia hay entre el ensayo Lefranc y el Lugeon?

El ensayo Lefranc mide permeabilidad en suelos granulares o finos dentro de un sondeo entubado, usando una cavidad cilíndrica a profundidad definida. El ensayo Lugeon se aplica exclusivamente en roca fracturada: se aísla un tramo del barreno con obturadores, se inyecta agua a presión escalonada y se registra el caudal absorbido por las discontinuidades del macizo.

¿Necesito un permiso especial para hacer un ensayo Lefranc en Copiapó?

No se requiere permiso especial para el ensayo en sí, pero sí se debe contar con la autorización del propietario del terreno y verificar la no interferencia con servicios subterráneos existentes. En zonas cercanas a cauces o acuíferos sensibles, la Dirección General de Aguas puede solicitar información adicional sobre el uso del recurso hídrico durante la prueba.

¿En qué tipo de proyectos se exigen estos ensayos?

Los exigen proyectos de infiltración de aguas lluvias, diseño de drenajes viales, estudios de impacto ambiental, presas de relaves mineras, excavaciones profundas bajo nivel freático y sistemas de bombeo para edificaciones con subterráneos. La NCh 3171 y los términos de referencia de proyectos públicos y mineros en la Región de Atacama los solicitan de manera obligatoria cuando el agua subterránea interactúa con la obra.

Ubicación y área de servicio

Atendemos proyectos en Copiapó y alrededores.

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