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MASW y Perfil VS30 en Antofagasta: Caracterización Sísmica del Subsuelo

Juntos resolvemos los desafíos del mañana.

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Con más de 425 mil habitantes asentados sobre una angosta terraza entre el Pacífico y la Cordillera de la Costa, Antofagasta enfrenta un desafío sísmico particular. La zona concentra suelos granulares densos con intercalaciones de sales y costras calcáreas que alteran la propagación de ondas de manera impredecible. El terremoto de Tocopilla en 2007 dejó claro que la respuesta del terreno no es uniforme ni siquiera en distancias cortas. Cuando un proyecto requiere clasificación sísmica precisa, el ensayo MASW —Multichannel Analysis of Surface Waves— permite obtener el perfil VS30 sin perforar ni alterar el suelo. En el borde costero de la ciudad, donde la napa freática es somera, combinamos este método con ensayos CPT para validar estratigrafías. Más al interior, hacia La Negra, la presencia de rellenos antrópicos hace indispensable un análisis de licuefacción complementario antes de definir la cimentación.

El perfil VS30 no solo clasifica el suelo según la NCh433: define el espectro de diseño y puede cambiar el costo estructural del proyecto antiofagastino.

Enfoque y alcance del trabajo

El equipo que desplegamos en Antofagasta consiste en un sismógrafo de 24 canales con geófonos de 4.5 Hz de frecuencia natural, acoplados al terreno mediante puntas que perforan la costra superficial típica del sector norte de la ciudad. La fuente de energía es una comba instrumentala de 8 kg que golpea sobre una placa metálica; en terrenos muy compactos —como las gravas cementadas del sector La Chimba— se utiliza una fuente activa de mayor energía para garantizar penetración de onda hasta 30 metros. El tendido lineal se configura con espaciamiento variable entre 2 y 5 metros según la profundidad objetivo. Los datos crudos se procesan con transformada de Fourier para construir la curva de dispersión, y luego se invierte iterativamente hasta obtener el perfil de velocidades de onda de corte. Este procedimiento cumple con los lineamientos de la norma NCh 3328/D4428M-14 para ensayos de sísmica de superficie con onda Rayleigh. Para proyectos que también requieren control de compactación en capas superficiales, el ensayo Proctor aporta la densidad máxima de referencia que luego se verifica en terreno.
MASW y Perfil VS30 en Antofagasta: Caracterización Sísmica del Subsuelo
Imagen técnica de referencia — Antofagasta

Contexto geotécnico local

Antofagasta creció sobre terrazas marinas y depósitos aluviales que bajan de la quebrada La Cadena, y buena parte del sector centro-sur se construyó antes de que existiera normativa sísmica moderna. El gran riesgo geotécnico aquí no es solo la amplificación de ondas en suelos blandos —que los hay en algunos bolsones— sino la heterogeneidad lateral en pocos metros. Un perfil de refracción sísmica clásico no logra distinguir inversiones de velocidad, mientras que el MASW sí resuelve capas blandas bajo estratos rígidos, un escenario común donde las costras salinas superficiales enmascaran depósitos menos competentes. El artículo 5.3.1 de la NCh433 exige clasificar el suelo de fundación según VS30 y período fundamental del depósito. Ignorar esta exigencia en zonas como el sector sur de la ciudad, con rellenos no controlados sobre paleocauces, expone la estructura a demandas sísmicas mal estimadas durante toda su vida útil.

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Datos técnicos

ParámetroValor típico
Norma de referenciaNCh 3328/D4428M-14, NCh433 Of.1996 Mod.2009
Número de canales24 (arreglo lineal)
Frecuencia de geófonos4.5 Hz (verticales)
Fuente sísmicaComba instrumentada 8 kg / fuente activa
Profundidad de investigación típica30 m (ajustable con offset)
Modo de onda analizadoRayleigh (fundamental y superiores)
Parámetro de salida principalVS30 (m/s) y perfil Vs(z)
Clasificación sísmicaSuelo Tipo A a E según NCh433 / DS61

Servicios técnicos asociados

01

MASW Activo con Arreglo de 24 Canales

Configuración estándar para obtener VS30 y clasificación sísmica del suelo en proyectos de edificación. El tendido de geófonos cubre entre 46 y 69 metros lineales, alcanzando profundidades de investigación de 25 a 30 metros. Incluye procesamiento con inversión iterativa, generación de curva de dispersión y entrega del perfil unidimensional de Vs. Muy utilizado en el casco urbano de Antofagasta para cumplir con la letra b) del artículo 5.3.1 de la NCh433, especialmente en terrenos donde la roca basal está profunda y se necesita confirmar el espesor real del depósito.

02

MASW con Extended Range y Fuente Activa de Alta Energía

Variante para proyectos lineales —carreteras mineras, ductos hacia el interior de la región— o para terrenos muy atenuantes como las gravas gruesas del sector La Negra. Se aumenta el offset de la fuente y se utiliza un martillo de mayor masa para excitar frecuencias más bajas. El procesamiento incorpora análisis de modos superiores de Rayleigh, lo que mejora la resolución en perfiles con contraste de impedancia fuerte. Este servicio se entrega con un informe que incluye el perfil Vs(z), el valor VS30 calculado según ASCE 7-22, y la clasificación sísmica equivalente según DS61.

Marco normativo

NCh 3328/D4428M-14 Standard Test Methods for Crosshole Seismic Testing — aplicable en metodología de onda superficial, NCh433 Of.1996 Mod.2009 — Diseño sísmico de edificios (clasificación de suelo por VS30), Decreto Supremo N°61 (DS61) — Reglamento que fija diseño sísmico de edificios y deroga DS117, NCh1508:2014 — Geotecnia - Estudio de mecánica de suelos, NEHRP (BSSC 2020) — Recommended Seismic Provisions: site classification

Consultas frecuentes

¿Cuánto cuesta un ensayo MASW en Antofagasta y de qué depende el precio?
¿Qué diferencia hay entre un MASW y un ensayo de refracción sísmica para clasificar el suelo?

La refracción sísmica mide velocidad de ondas P y asume que la velocidad aumenta con la profundidad. El MASW mide ondas superficiales Rayleigh y obtiene directamente la velocidad de ondas de corte (Vs). En Antofagasta, donde hay costras salinas duras sobre depósitos más blandos —una inversión de velocidad—, la refracción puede fallar y no detectar la capa blanda. El MASW resuelve ese perfil sin problema, y además entrega el VS30 que pide la norma sísmica chilena.

¿Se puede hacer MASW en terrenos con pendiente o en laderas de cerro?

Sí, pero requiere ajustes. La metodología asume estratificación horizontal, así que en pendientes superiores a 10 grados se corrige el procesamiento aplicando un modelo de capas inclinadas. En los cerros que rodean Antofagasta, donde muchas viviendas se emplazan en terrazas artificiales, el equipo configura el tendido siguiendo la curva de nivel y se documenta la inclinación para que el informe refleje esa condición. Si la pendiente es muy fuerte, se complementa con otro método geofísico.

¿Qué norma chilena exige el VS30 y para qué tipo de proyectos aplica?

La NCh433 en su artículo 5.3.1 define la clasificación sísmica del terreno según la velocidad de onda de corte promedio en los primeros 30 metros (VS30). Aplica a toda edificación que deba cumplir con diseño sismorresistente. El Decreto Supremo N°61 refuerza esta exigencia y establece los espectros de diseño según el tipo de suelo (A, B, C, D, E). En Antofagasta, la Dirección de Obras Municipales suele solicitar este estudio para proyectos de más de 5 pisos o cuando el suelo no es roca evidente.

Ubicación y área de servicio

Atendemos proyectos en Antofagasta y alrededores.

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