Chillán, asentada a 124 metros sobre el nivel del mar en el corazón de la región de Ñuble, carga con la memoria sísmica del país: el terremoto de 1939 reconfiguró su trazado urbano y nos obligó a replantear cómo entendemos el subsuelo antes de construir. La tomografía sísmica de refracción/reflexión se ha vuelto una herramienta indispensable para quienes necesitan ir más allá del reconocimiento puntual y obtener un perfil continuo de velocidades de onda P y S en profundidad. En sectores donde el depósito fluvial del río Chillán alterna gravas densas con intercalaciones de limos blandos, la variación lateral de rigidez puede ser drástica en pocos metros. Nuestro equipo técnico despliega líneas sísmicas con geófonos de alta frecuencia y fuentes de energía controlada, procesando los datos con algoritmos de inversión tomográfica que entregan una imagen bidimensional del subsuelo. Para proyectos que requieren caracterizar la roca basal a más de 30 metros, complementamos el tendido de refracción con ensayos de penetración CPT que calibran la estratigrafía somera con medición continua de resistencia de punta y fricción lateral.
La tomografía sísmica en los suelos de Chillán revela contrastes de rigidez que los sondajes puntuales no detectan: un perfil continuo de velocidad de onda P y S reduce la incertidumbre sísmica desde la etapa de anteproyecto.
Procedimiento y alcance
Factores del terreno local
La cuenca de Chillán está dominada por depósitos fluvio-volcánicos del Cuaternario que esconden paleocanales rellenos de material fino saturado, cuya presencia puede pasar inadvertida en una campaña de sondajes mecánicos convencionales. Estos lentes de baja velocidad de corte —con Vs inferiores a 180 m/s— constituyen trampas sísmicas que amplifican las aceleraciones en superficie de manera diferencial dentro de un mismo predio. La tomografía sísmica de refracción permite detectar esos contrastes laterales al modelar la curvatura de los rayos refractados, algo que los métodos de interpretación por capas planas simplemente no resuelven. Cuando el nivel freático está alto, como ocurre en sectores próximos al sistema de drenaje del río Chillán entre mayo y septiembre, la velocidad de onda P se distorsiona por la saturación parcial del suelo, y es la onda S la que gobierna la interpretación geomecánica. En esos casos, la evaluación de potencial de licuefacción se vuelve un paso obligado: una vez identificada la geometría y profundidad de los estratos blandos saturados con la tomografía, se cruzan los datos con ensayos SPT para estimar el factor de seguridad cíclico según la sismicidad de diseño de la NCh433.
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Marco normativo
NCh433.Of1996 Mod.2009 - Diseño sísmico de edificios (clasificación de suelo según Vs30), NCh3171 - Métodos geofísicos en exploración geotécnica (adquisición y procesamiento sísmico), NCh2369.Of2003 - Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales (demandas espectrales), NCh1508.Of2008 - Cálculo de fundaciones (parámetros de rigidez del suelo de fundación)
Servicios técnicos asociados
Perfilaje Sísmico 2D para Clasificación de Suelo y Fundaciones
Adquirimos líneas de refracción y reflexión con tendidos de hasta 96 metros, procesando los datos con inversión tomográfica de diferencias finitas que genera un modelo bidimensional de Vp y Vs. El producto incluye la delimitación del contacto suelo-roca, la identificación de zonas de baja rigidez y la estimación del módulo de elasticidad dinámico para cada unidad geomecánica interpretada, insumo directo para el análisis de interacción suelo-estructura exigido por la práctica chilena en edificios de mediana y gran altura.
Ensayos Geofísicos Combinados para Microzonificación
Integramos la tomografía de refracción con ensayos MASW y mediciones de ruido ambiental (HVSR) para construir perfiles unidimensionales y bidimensionales de Vs que cubren desde superficie hasta profundidades superiores a 60 metros. Esta combinación permite clasificar el suelo según la NCh433 con respaldo multitécnica, reduciendo la incertidumbre en la selección del espectro de diseño y facilitando la microzonificación sísmica en terrenos de gran extensión donde la variabilidad geológica es significativa.
Parámetros típicos
Preguntas comunes
¿Qué profundidad máxima puede alcanzar una tomografía sísmica de refracción en los suelos de Chillán?
Con tendidos de 96 metros y fuente de impacto de 10 kg, alcanzamos entre 25 y 35 metros de profundidad en suelos granulares compactos como los del sector oriente. Si se requiere investigar más allá —por ejemplo, para detectar el basamento rocoso a 50 metros— montamos líneas de mayor longitud o empleamos fuentes de caída de peso acelerada, combinando la refracción con ensayos de reflexión de alta resolución que mejoran la definición de interfaces profundas.
¿Qué diferencia hay entre la tomografía de refracción y un perfil MASW para clasificar el suelo sísmico?
El MASW entrega un perfil unidimensional de Vs debajo del centro del tendido, ideal para obtener el parámetro Vs30 que exige la NCh433. La tomografía de refracción, en cambio, genera un perfil bidimensional que muestra cómo varía la rigidez lateralmente a lo largo de toda la línea. En terrenos con paleocanales o cambios de facies sedimentarias —muy comunes en la cuenca de Chillán— la tomografía revela heterogeneidades que el MASW unidimensional puede suavizar o directamente omitir.
¿Cuánto cuesta un estudio de tomografía sísmica de refracción/reflexión en Chillán?
El rango de inversión para una campaña de tomografía sísmica en Chillán se sitúa entre $1.278.000 y $2.631.000, dependiendo de la longitud total de líneas sísmicas, la cantidad de tendidos, la fuente de energía requerida y la complejidad del procesamiento e interpretación. Cada presupuesto se ajusta a las condiciones específicas del terreno y a los objetivos de profundidad que necesita el proyecto.
¿Se puede hacer tomografía sísmica dentro de la ciudad, en calles o terrenos con pavimento?
Sí, trabajamos frecuentemente en sectores urbanizados de Chillán. Sobre pavimento rígido o asfalto acoplamos los geófonos con placas metálicas y gel conductor, sin necesidad de perforar. La fuente de energía se ajusta para no generar vibraciones que afecten estructuras vecinas. La principal limitación en entorno urbano es el ruido ambiental —tráfico, maquinaria—, que manejamos programando las adquisiciones en horarios de menor actividad y aplicando filtros de apilamiento vertical durante el procesamiento.
¿Qué parámetros geotécnicos se pueden derivar de un perfil de tomografía sísmica?
A partir de las velocidades Vp y Vs y de la densidad estimada por correlaciones empíricas calibradas para los suelos de la depresión intermedia, calculamos el módulo de corte máximo (G0), el módulo de elasticidad dinámico (Ed), el coeficiente de Poisson dinámico y el módulo de compresibilidad volumétrica. Estos parámetros alimentan modelos de interacción suelo-estructura y análisis de respuesta sísmica local, y cuando se cruzan con ensayos SPT o CPT en el mismo perfil, permiten calibrar correlaciones sitio-específicas de rigidez a pequeña deformación.