Cliente: Constructora Aguas Andinas SpA · Ubicación: Antofagasta, sector La Negra · Fecha: 2024-03 · Duración: 3 meses
Desafío
El proyecto consistió en la caracterización geotécnica de un depósito de lastre para una faena minera ubicada en el sector de La Negra, Antofagasta. El desafío técnico principal fue la presencia de suelos granulares heterogéneos con intercalaciones de gravas y arenas, con niveles freáticos profundos (>30 m) pero con posible subsidencia por colapso en estado seco. Además, la normativa sísmica chilena (NCh433.Of2012) exige clasificación sísmica del suelo (Vs30) para el diseño de la fundación. La zona presenta alta sismicidad (aceleración efectiva 0.4g), lo que obligó a evaluar la licuación en estratos arenosos sueltos. El cliente requería valores de capacidad portante admisible (qadm) para cargas estáticas y sísmicas, así como parámetros de deformación (módulo de balasto) para el diseño de losa de fundación. Se debió coordinar accesos a la faena en operación y minimizar interferencias con la producción minera.
Enfoque y Metodología
Se ejecutó una campaña de terreno con 6 sondajes SPT (NCh1508) hasta profundidades de 25 m, totalizando 72 ensayos SPT. Se extrajeron muestras alteradas e inalteradas para ensayos de clasificación (granulometría, límites de Atterberg, humedad natural) y corte directo en condición seca y saturada. Se instalaron 3 piezómetros de cuerda vibrante para monitoreo de nivel freático. Para la clasificación sísmica, se realizaron mediciones de ondas superficiales (MASW) en 2 líneas de 94 m, obteniendo perfiles de Vs hasta 30 m de profundidad. Los ensayos de laboratorio se realizaron en nuestro laboratorio acreditado, incluyendo densidades máxima y mínima (ASTM D4253/D4254) para evaluar potencial de licuación. El análisis de capacidad portante se realizó según Meyerhof para fundaciones superficiales, considerando cargas excéntricas e inclinadas. Se utilizó el software Slide para modelar estabilidad de taludes del depósito. Todos los procedimientos siguieron las normas NCh3171 para diseño geotécnico y NCh433 para solicitaciones sísmicas.
Resultados
Se obtuvo una capacidad portante admisible (qadm) de 280 kPa para condiciones estáticas y 180 kPa para condiciones sísmicas, con un factor de seguridad de 3. La clasificación sísmica del suelo resultó tipo D (Vs30 promedio 320 m/s), sin riesgo de licuación para el sismo de diseño. El módulo de balasto estimado fue de 40 MPa/m. Se entregó un informe con perfiles estratigráficos detallados, parámetros de resistencia (φ=34°, c=0), y recomendaciones de fundación. El cliente validó los resultados y utilizó los parámetros para rediseñar la losa, logrando un ahorro de 15% en volumen de hormigón respecto al diseño preliminar. El proyecto se completó en 3 meses, dentro del plazo programado.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Profundidad sondajes (m) | 15-25 |
| N° puntos SPT | 72 |
| qadm obtenida (kPa) | 280 |
| Vs30 promedio (m/s) | 320 |
Lecciones aprendidas
- La combinación de SPT y MASW permitió correlacionar N con Vs, mejorando la clasificación sísmica.
- En suelos granulares secos, el muestreo inalterado es difícil; se recomienda uso de Shelby con aire comprimido.
- La coordinación temprana con el cliente para accesos evitó retrasos en la campaña de terreno.
"El estudio geotécnico nos entregó parámetros confiables que optimizaron el diseño de la fundación, reduciendo costos sin comprometer la seguridad."