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Permeabilidad en campo (Lefranc/Lugeon): datos que definen el diseño hidráulico en Curicó

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Curicó se asienta sobre depósitos fluvioglaciales y cenizas volcánicas que alternan estratos de permeabilidad muy dispar. La napa freática en sectores como Sarmiento o el valle del río Mataquito puede encontrarse a menos de 6 metros, mientras que en la terraza alta de la ciudad supera los 18 metros de profundidad. Estas variaciones exigen un dato de permeabilidad en campo que los ensayos de laboratorio no pueden replicar con fidelidad. [](/masw-vs30/) El ensayo Lefranc resuelve la conductividad hidráulica en suelos, y el Lugeon hace lo propio en macizos rocosos fracturados. Ambos procedimientos se ejecutan in situ, dentro del mismo sondeo de exploración, y bajo la acreditación ISO 17025 de nuestro laboratorio. En Curicó, donde el riego agrícola y la expansión urbana comparten acuífero, un cálculo erróneo de la infiltración puede encarecer el sostenimiento de excavaciones o comprometer la estabilidad de un muro de contención proyectado bajo nivel freático.

Un Lugeon menor a 3 en la ignimbrita de Curicó significa que la roca es más estanca que un concreto de baja relación agua-cemento.

Procedimiento y alcance

Un condominio de 5 torres en la ribera norte del Estero Guaiquillo requirió verificar la permeabilidad del suelo antes de diseñar el sistema de agotamiento temporal. Se ejecutaron 14 ensayos Lefranc a carga variable en los sondeos de exploración, a profundidades entre 4 y 9 metros. El valor promedio obtenido fue de 2.3E-05 m/s en las arenas limosas del estrato superior, cayendo a 5.1E-06 m/s en el limo arcilloso subyacente. La diferencia de un orden de magnitud cambió el caudal de bombeo previsto y permitió dimensionar correctamente las excavaciones profundas sin sobredimensionar el equipo de drenaje. El ensayo Lugeon se aplica en Curicó cuando el proyecto alcanza el basamento rocoso, típicamente ignimbritas y andesitas de la Formación Cura-Mallín, donde las fracturas controlan el flujo. El procedimiento sigue la metodología de la norma NCh3171: se inyectan pulsos de agua a presión escalonada (1, 2, 5 y 10 bar en roca competente) durante 10 minutos por escalón, midiendo la absorción en litros por minuto y por metro de tramo ensayado. Una unidad Lugeon inferior a 1 indica roca prácticamente impermeable, mientras que valores sobre 15 exigen impermeabilización mediante grouting si la excavación va a permanecer seca. La calibración del manómetro en superficie y el uso de obturador doble neumático aseguran que el caudal medido corresponde exclusivamente al tramo aislado.
Permeabilidad en campo (Lefranc/Lugeon): datos que definen el diseño hidráulico en Curicó
Imagen técnica de referencia — Curicó

Contexto regional

El equipo para Lugeon en Curicó se monta directamente sobre la sonda de perforación. Se baja un obturador doble de goma reforzada con camisa de acero inoxidable hasta la cota de ensayo, se infla con nitrógeno comprimido a 30 bar y se inicia la inyección con bomba de pistón de caudal regulable. La mayor fuente de error en la zona agrícola de Curicó es la comunicación vertical del agua fuera del tramo obturado: si la camisa del sondeo tiene fugas hacia estratos someros saturados por riego, el caudal inyectado se sobrestima y el coeficiente de permeabilidad resultante queda falseado. Por eso verificamos la estanqueidad del revestimiento antes de cada ensayo. Otro riesgo técnico surge al ensayar roca muy fracturada en los cerros isla al poniente de la ciudad, donde presiones de inyección excesivas pueden abrir fracturas inducidas y generar un valor de Lugeon artificialmente alto, fenómeno conocido como "jacking hidráulico". El protocolo de Houlsby que aplicamos exige subir y bajar la presión en ciclos para detectar este comportamiento no lineal y corregir la interpretación.

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Datos técnicos

ParámetroValor típico
Norma aplicable LefrancNCh3171 (carga variable / carga constante)
Norma aplicable LugeonNCh3171 (basado en Houlsby, 1976)
Diámetro sondeo mínimo76 mm (HQ) para Lugeon; 100 mm para Lefranc en suelo
Presión máxima en roca10 bar (1 MPa), limitada por fracturamiento hidráulico
Rango típico de medición1E-07 m/s a 1E-03 m/s
Duración por escalón Lugeon10 minutos, con lecturas cada 60 segundos
Caudal mínimo detectable0.02 litros/minuto con sistema presurizado de volumen constante

Servicios técnicos asociados

01

Ensayos Lefranc en suelo

Ejecutamos ensayos a carga variable y carga constante en sondeos de hasta 30 metros, con medición de caudal y piezometría simultánea. Aplicable a gravas, arenas y limos de la cuenca de Curicó.

02

Ensayos Lugeon en roca

Perfil de permeabilidad en profundidad con obturador doble y presurización escalonada sobre ignimbritas, andesitas o roca meteorizada del basamento local. Interpretación según criterio de Houlsby.

03

Perfil hidrogeológico integrado

Combinamos los resultados Lefranc/Lugeon con la estratigrafía del sondeo y el registro de nivel freático para entregar un modelo de flujo unidimensional listo para el calculista hidráulico.

Marco normativo

NCh3171 - Geotecnia - Ensayo de permeabilidad en suelos y rocas (Lefranc y Lugeon), NCh1508 - Estudio de mecánica de suelos, NCh2369 - Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales (requiere parámetros de suelo que pueden depender de la posición del nivel freático), Manual de Carreteras Vol. 3 (Dirección de Vialidad, MOP)

Consultas frecuentes

¿Qué norma chilena regula los ensayos Lefranc y Lugeon?

La norma NCh3171 establece el procedimiento para determinar la permeabilidad en campo mediante ensayos Lefranc (en suelo) y Lugeon (en roca). Especifica el tipo de carga (variable o constante), los diámetros de sondeo, los tiempos de estabilización y la interpretación de resultados. Nuestro laboratorio está acreditado bajo ISO 17025 para ejecutar ambos ensayos conforme a esta norma.

¿En qué momento de la exploración geotécnica se recomienda hacer el ensayo de permeabilidad en Curicó?

Lo ideal es ejecutarlo inmediatamente después de terminado cada sondeo, antes de retirar la máquina de perforación. En Curicó, donde la napa puede variar estacionalmente por el riego de huertos y viñas, conviene medir permeabilidad en al menos dos campañas (invierno y verano) si el proyecto es sensible al nivel freático, como una excavación profunda o un estacionamiento subterráneo.

¿Cuánto cuesta un ensayo Lefranc o Lugeon en la Región del Maule?

El precio por punto de ensayo Lefranc o Lugeon en Curicó se sitúa entre $328.000 y $558.000, dependiendo de la profundidad, el diámetro del sondeo y la cantidad de puntos a ejecutar en una misma campaña. Incluye la movilización del equipo de inyección, el obturador neumático, el registro continuo de presión y caudal, y el informe con la curva de interpretación.

¿Se puede usar el mismo sondeo de SPT para hacer el Lefranc?

Sí, siempre que el sondeo esté estabilizado y revestido adecuadamente. Aprovechar el mismo sondeo reduce costos de perforación. Lo importante es limpiar el fondo del sondeo antes del ensayo y verificar que no existan fugas por la pared del revestimiento, especialmente en los estratos de ceniza volcánica que aparecen en la zona de Curicó y que pueden generar puenteos hidráulicos si no se sella correctamente la camisa.

Ubicación y área de servicio

Atendemos proyectos en Curicó y alrededores.

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