El equipo desciende por la perforación con un obturador neumático de doble empaque, ajustado al diámetro del sondeo, mientras en superficie registramos cada variación de presión con transductores digitales de 0.01 bares de resolución. En Antofagasta este procedimiento se complica porque la costra salina superficial, típica de los 40 cm superiores en el sector de La Chimba, obliga a estabilizar las paredes antes de bajar la sonda. Trabajamos con bombas de caudal constante calibradas en nuestro taller de Mejillones, capaces de mantener 4 litros por minuto durante los 300 segundos que exige la norma para cada escalón de presión. El ensayo Lefranc en suelos granulares del perfil aluvial, donde la napa puede aparecer a los 12 metros en La Portada, requiere un control riguroso de la carga hidráulica para no inducir fracturamiento en materiales cementados por sales. El Lugeon, aplicado en los macizos rocosos dioríticos que afloran hacia el sector oriente, demanda cinco ciclos de presión ascendente-descendente para detectar si las fisuras se abren o se colmatan con el flujo, un comportamiento que define la conductividad hidráulica real del macizo para el diseño de drenajes en excavaciones mayores. Complementamos esta evaluación con sondajes SPT cuando el perfil muestra intercalaciones de arena limosa que requieren verificación de densidad relativa.
Un valor superior a 25 unidades Lugeon en roca fracturada de la formación La Negra indica necesidad de tratamiento de impermeabilización antes de excavar en Antofagasta.
Metodología y alcance
En Antofagasta muchas veces vemos que los informes de mecánica de suelos omiten el efecto de la solubilidad de las sales sobre la permeabilidad medida en laboratorio, y por eso insistimos en el ensayo in situ. La estructura secundaria del terreno en esta ciudad —fisuras rellenas de yeso y anhidrita en la formación La Negra— modifica los valores de conductividad hidráulica hasta en dos órdenes de magnitud respecto a un ensayo de carga constante en celda triaxial. El Lefranc nos permite evaluar tramos discretos del perfil, típicamente de 50 cm, inyectando agua a nivel constante y midiendo el caudal absorbido por el suelo circundante. Para roca aplicamos Lugeon con presiones máximas de 10 bares, escalonadas en cinco peldaños que revelan el régimen de flujo: laminar, turbulento, dilatación o lavado de fisuras. El dato de salida, expresado en unidades Lugeon (1 UL equivale a 1 litro por minuto por metro de sondeo a 10 bares de presión), se correlaciona directamente con la necesidad de inyecciones de impermeabilización en túneles o con la capacidad de drenaje de un muro de contención en la zona costera. La salinidad del agua de ensayo en Antofagasta la ajustamos con cloruro de sodio hasta alcanzar la conductividad eléctrica del acuífero local, evitando así la dispersión de arcillas que falsearía la lectura de permeabilidad.
Consideraciones locales
Basta comparar los terrenos del sector centro-sur de Antofagasta, sobre la terraza costera con depósitos de arena eólica cementada, con los de la quebrada La Cadena, donde el aluvión mezcla bolones de andesita con matriz limo-arcillosa, para entender que la permeabilidad varía de un punto a otro en distancias menores a 200 metros. Diseñar un sistema de agotamiento de napas en el centro sin ensayos Lefranc equivale a suponer un caudal de bombeo que puede quedar corto en un 300%, generando inundaciones de la excavación y sobrecostos por paralización de faenas. En las quebradas, la presencia de lentes de grava limpia con conductividades superiores a 10⁻³ m/s, intercalados con paquetes de finos casi impermeables, crea un sistema de acuíferos colgados que solo un perfil de permeabilidad in situ puede delimitar con precisión. Ignorar esta heterogeneidad significa que las filtraciones aparecerán donde el modelo geotécnico no las preveía, comprometiendo la estabilidad de taludes temporales y la seguridad de los trabajadores en el fondo de la excavación.
Preguntas frecuentes
¿En qué tipo de proyectos en Antofagasta se exige el ensayo Lefranc?
Se solicita en toda excavación bajo el nivel freático, especialmente en el casco urbano de Antofagasta donde la napa puede aparecer a menos de 8 metros, así como en el diseño de sistemas de drenaje para edificios con subterráneos, túneles en las quebradas o rellenos sanitarios. La normativa chilena NCh1508 recomienda ensayos in situ cuando el suelo presenta sales solubles que alteran la permeabilidad medida en laboratorio.
¿Cuánto tiempo demora ejecutar un ensayo Lugeon en roca?
Un ensayo Lugeon completo en un tramo de 3 a 5 metros toma aproximadamente 90 minutos, considerando los cinco escalones de presión de 300 segundos cada uno más el tiempo de estabilización y armado del obturador. Si la roca está muy fracturada y el caudal de absorción es alto, el tiempo puede reducirse a 60 minutos por tramo.
¿Cuál es el costo referencial de un ensayo de permeabilidad en campo?
El valor de un perfil de permeabilidad Lefranc/Lugeon en Antofagasta se ubica entre $314.000 y $490.000, dependiendo de la cantidad de tramos a ensayar, la profundidad total del sondeo y la accesibilidad del terreno. Este rango incluye el equipo de bombeo, los transductores, el informe interpretativo y el desplazamiento del equipo técnico a faena.
¿Qué diferencia hay entre el ensayo Lefranc y una prueba de bombeo?
El Lefranc mide la permeabilidad en un tramo puntual del sondeo, típicamente de 50 cm a 1 metro, inyectando agua a nivel constante o variable, lo que permite obtener un perfil detallado de K cada pocos metros. Una prueba de bombeo, en cambio, evalúa un volumen mayor del acuífero y entrega un valor promedio de transmisividad. En Antofagasta, donde los suelos presentan intercalaciones de lentes permeables e impermeables, el Lefranc resulta indispensable para no promediar comportamientos muy distintos.
