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Permeabilidad en campo (Lefranc/Lugeon): clave en los suelos salinos de Calama

Un error que vemos repetirse en proyectos de Calama es asumir que el suelo del desierto es impermeable. La realidad, marcada por la costra salina superficial y la roca muy fracturada del subsuelo, suele demostrar lo contrario. Cuando se omite la medición de permeabilidad en campo, ya sea mediante Lefranc en suelo o Lugeon en roca, el diseño de drenajes e infiltraciones falla al poco tiempo de construida la obra. Hace poco, un proyecto de contención de relaves en la periferia de la ciudad requirió ajustar por completo su sistema de drenaje porque los valores de gabinete no reflejaban la conductividad hidráulica real del medio fracturado. Para obras que interactúan con el nivel freático colgado típico del sector norte de Calama, la información de campo es irremplazable.

Medir la permeabilidad en los suelos salinos de Calama directamente en campo evita diseños de drenaje que fallan por asumir condiciones de laboratorio inexistentes en el desierto.

Cómo trabajamos

El equipo para el ensayo Lefranc en Calama se adapta a las condiciones de perforación en terreno salino. Se trabaja con una sonda de inyección o descenso que se aísla dentro del sondeo mediante obturadores, aplicando agua a carga constante o variable. La presencia de sales como el yeso y la anhidrita obliga a usar lodos de perforación biodegradables que no colmaten los poros del suelo durante la prueba. Para el ensayo Lugeon, cuando el macizo rocoso presenta fracturación intensa como ocurre en la formación ígnea que rodea el valle del río Loa, se utiliza un obturador neumático doble que permite ensayar tramos de 3 a 5 metros de longitud. Las lecturas se toman cada minuto con manómetros de alta precisión, y el caudal se regula desde superficie con válvulas de aguja. La calibración del equipo antes de cada campaña en Calama es esencial, porque las variaciones térmicas entre la mañana y el mediodía —fáciles de superar los 20 grados de diferencia en esta zona altiplánica— afectan la viscosidad del agua y, por tanto, la interpretación de los resultados de conductividad hidráulica.
Permeabilidad en campo (Lefranc/Lugeon): clave en los suelos salinos de Calama

Particularidades de la zona

El desarrollo urbano de Calama, que se aceleró con la nacionalización del cobre a inicios de los años 70, expandió la ciudad hacia terrazas aluviales con alta concentración de sales solubles. Esta historia de crecimiento rápido dejó sectores donde las redes de aguas servidas y la infiltración de regadío han modificado el régimen hidrogeológico local. El riesgo principal de no ejecutar ensayos Lefranc o Lugeon en esta zona radica en subestimar la capacidad de infiltración del terreno. Un macizo rocoso fracturado, aparentemente seco, puede transmitir flujos significativos cuando recibe aportes externos, generando inestabilidad en taludes de excavación o tubificación en presas de tierra. A esto se suma la agresividad química del agua subterránea en Calama, que al moverse a través de un medio más permeable del calculado acelera la corrosión de hormigones y aceros de refuerzo en cimentaciones profundas.

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Normativa técnica vigente

NCh1508.Of2014 – Geotecnia – Ensayo de permeabilidad Lefranc, NCh3171 – Diseño estructural – Disposiciones generales y cargas, Manual de Carreteras, Vol. 3 – Instrucciones para ensayos Lugeon en macizo rocoso

Servicios complementarios

01

Ensayos Lefranc en suelo y roca blanda

Ejecutados a diferentes profundidades dentro del mismo sondeo, con control de carga constante y registro de caudal estabilizado. Ideales para caracterizar la terraza aluvial del río Loa antes de diseñar sistemas de disposición de aguas.

02

Ensayos Lugeon en macizo rocoso fracturado

Aplicación en cinco escalones de presión según criterio de Houlsby para determinar la permeabilidad equivalente del macizo y el comportamiento mecánico de las fracturas. Recomendado en la roca ígnea de los taludes poniente de Calama.

03

Perfiles de permeabilidad para diseño de drenajes mineros

Integración de resultados Lefranc/Lugeon con la columna estratigráfica del sondaje, entregando un perfil continuo de conductividad hidráulica que sirve de base para el modelo hidrogeológico conceptual de botaderos y depósitos de relave.

Parámetros típicos

ParámetroValor típico
Tipo de ensayoLefranc (carga constante / variable)
Medio de aplicaciónSuelos y roca blanda en sondeos
Rango de medición típico1x10⁻⁵ a 1x10⁻⁷ m/s
Norma de referencia LefrancNCh1508.Of2014
Ensayo en roca fracturadaLugeon (5 tramos de presión)
Presión máxima Lugeon10 bar (según profundidad y condición de macizo)
Diámetro de sondeo mínimo76 mm (HQ) para obturador neumático doble

Preguntas comunes

¿Cuánto cuesta un ensayo de permeabilidad Lefranc o Lugeon en Calama?

El costo de un ensayo Lefranc o Lugeon en Calama se sitúa en un rango de $339.000 a $575.000, dependiendo de la profundidad del tramo a ensayar, la cantidad de pruebas por sondeo y la complejidad logística del acceso al punto de perforación en el desierto.

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

El ensayo Lefranc mide la permeabilidad en suelos o roca muy alterada, generalmente a carga constante o variable dentro de un tramo aislado del sondeo. El ensayo Lugeon se aplica en macizo rocoso fracturado, usando cinco escalones de presión para evaluar la conductividad hidráulica y el comportamiento de las fracturas: si se lavan, se cierran o permanecen estables.

¿Se puede hacer un ensayo de permeabilidad en un suelo con alto contenido de sales como los de Calama?

Sí, es posible y de hecho es muy recomendable. La clave está en utilizar agua de baja salinidad durante la prueba para no alterar la estructura del suelo salino. Nuestro equipo en Calama usa agua desionizada en los ensayos Lefranc sobre costras salinas, evitando la disolución de cementantes que falsearía el valor de permeabilidad medido.

¿Cuánto tiempo toma ejecutar un ensayo Lugeon en Calama?

Un ensayo Lugeon completo, con sus cinco escalones de presión, toma entre 45 y 60 minutos por tramo ensayado, una vez que la sonda está posicionada a la profundidad correcta. A esto hay que sumarle el tiempo de perforación del sondeo, que en la roca dura de Calama suele avanzar entre 15 y 25 metros por turno con equipo de diamantina. Ver más.

Ubicación y área de servicio

Atendemos proyectos en Calama y alrededores.

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