Un proyecto de mediana altura en el sector de La Florida, sobre la terraza marina que caracteriza a La Serena, se enfrentó al dilema de una clasificación sísmica de sitio que no cuadraba con los antecedentes previos. La solución llegó al ejecutar un tendido de geófonos sobre la superficie arenosa, aplicando el método MASW para extraer la curva de dispersión de las ondas Rayleigh y, a partir de ella, el perfil de velocidad de ondas de corte hasta los 30 metros. En La Serena, donde los depósitos eólicos y las terrazas litorales del Cuaternario alternan con afloramientos rocosos en los cerros isla, el valor de VS30 se convierte en el dato de entrada más determinante para cualquier memoria de cálculo estructural, ya que define el espectro de diseño sísmico y puede modificar sustancialmente las solicitaciones sobre la edificación. Complementamos esta técnica con sondajes SPT cuando la normativa exige correlacionar la rigidez dinámica con la resistencia a la penetración en los mismos puntos de investigación.
La velocidad de onda de corte promedio en los primeros 30 metros no es un trámite administrativo: define el coeficiente sísmico con el que se dimensionan todos los elementos estructurales del proyecto.
Metodología y alcance
Factores del terreno local
La Serena se ubica en una región donde la subducción de la Placa de Nazca genera eventos sísmicos de magnitud considerable, como el terremoto de 2015 (Mw 8.3) con epicentro cercano a Illapel, que produjo aceleraciones importantes en la conurbación. La respuesta del suelo ante estas solicitaciones depende críticamente del perfil de velocidades: depósitos de arena suelta saturada, que aparecen en sectores bajos próximos al borde costero, pueden amplificar el movimiento en periodos que coinciden con el rango de edificios de 4 a 8 pisos si el VS30 es inferior a 250 m/s. Omitir un ensayo MASW en fase de anteproyecto equivale a diseñar sin conocer el periodo fundamental real del depósito, lo que en La Serena puede traducirse en demandas de ductilidad no previstas sobre muros y pilares durante un sismo severo.
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Material audiovisual
Normativa aplicable
NCh433.Of1996 Mod.2012 – Diseño sísmico de edificios (clasificación de suelo según VS30 y N del SPT), NCh 3328/D4428M-14 – Crosshole Seismic Testing (marco aplicable a adquisición MASW multicanal), ASCE/SEI 7-22 – Minimum Design Loads for Buildings (site classification basada en VS30), D.S. N°61 (MINVU, 2011) – Reglamento que fija diseño sísmico de edificios (espectro elástico en función del tipo de suelo)
Otros servicios relacionados
Ejecución de líneas MASW con fuente activa
Desplegamos tendidos sísmicos de 24 o 48 geófonos de 4.5 Hz con martillo instrumentado o placa de impacto, procesando los registros mediante transformada f-p y algoritmos de inversión genética para obtener el perfil de Vs hasta la profundidad de interés. El informe incluye la curva de dispersión, el perfil 1D y la clasificación de sitio.
Cálculo de VS30 y espectro de respuesta elástico
A partir del perfil de velocidades, determinamos el VS30 conforme a la definición de la NCh433 y generamos el espectro de pseudo-aceleraciones elástico para el sitio, listo para ser incorporado como dato de entrada en el modelo estructural del proyecto.
Perfil combinado MASW + refracción sísmica
Cuando el sustrato rocoso es somero, combinamos la adquisición MASW con un tendido de refracción para obtener simultáneamente la topografía del basamento y el perfil de Vs, una solución eficaz en los faldeos de los cerros de La Serena donde el espesor de suelo varía lateralmente.
Parámetros típicos
Consultas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre el VS30 y el valor N del ensayo SPT para clasificar el suelo en La Serena?
El VS30 mide la rigidez del suelo a muy pequeñas deformaciones (del orden de 10⁻⁴%), que es la condición real durante un sismo, mientras que el N del SPT evalúa la resistencia a la penetración en condiciones drenadas. La NCh433 permite clasificar el suelo con ambos parámetros, pero el VS30 es más representativo del comportamiento dinámico, especialmente en suelos granulares cementados como los que aparecen en las terrazas de La Serena, donde el SPT puede sobrestimar o subestimar la rigidez real.
¿Qué norma chilena regula la clasificación sísmica basada en VS30?
La NCh433.Of1996, modificada en 2012, establece cinco tipos de suelo (A a E) en función del VS30 y, alternativamente, del número de golpes del SPT. Complementariamente, el Decreto Supremo N°61 del MINVU de 2011 define los espectros de diseño elástico que dependen de la zona sísmica y del tipo de suelo, por lo que el VS30 obtenido en La Serena se traduce directamente en el coeficiente sísmico de diseño.
¿En qué sectores de La Serena es más necesario un ensayo MASW?
Es particularmente relevante en los sectores sobre depósitos cuaternarios no consolidados, como las dunas litorales entre La Serena y Coquimbo, los rellenos sedimentarios del valle del Elqui y las terrazas marinas donde el espesor de suelo puede superar los 20-30 metros. También es recomendable en los cerros isla y sus laderas, donde la roca puede aparecer a poca profundidad y cambiar la clasificación de sitio de D a B, con la consecuente reducción de las fuerzas sísmicas de diseño.
¿Cuál es el costo de un ensayo MASW en La Serena y qué incluye?
¿Qué profundidad máxima puede investigar el método MASW?
La profundidad de investigación está controlada por la longitud total del tendido de geófonos y la frecuencia mínima de las ondas superficiales que se logran registrar. Con un arreglo de 48 canales y espaciamiento de 2 metros entre sensores, alcanzamos profundidades de 50 a 60 metros en condiciones favorables, aunque el parámetro normativo estándar es el VS30, por lo que la mayoría de los estudios en La Serena se diseñan para garantizar una resolución confiable en los primeros 30 metros.