MECÁNICA DE SUELOS
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Permeabilidad en campo (Lefranc/Lugeon) en Osorno: determinación directa del coeficiente k

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El error más frecuente que vemos en Osorno es asumir que un ensayo de granulometría basta para estimar cuánta agua va a pasar por el suelo. La truma —ese suelo volcánico tan característico de la zona— tiene una estructura porosa que no se comporta como un limo cualquiera. Cuando se diseña un sistema de infiltración de aguas lluvia en Rahue o una excavación bajo la napa en Francke, lo que realmente manda es cómo se mueve el agua en sitio, no en el laboratorio. Por eso, para proyectos medianos y grandes, siempre recomendamos complementar las calicatas con un ensayo de permeabilidad de campo. El ensayo Lefranc nos da el dato preciso en suelo a profundidad variable, y si aparece roca muy fracturada bajo los depósitos piroclásticos —cosa común hacia el poniente— aplicamos el procedimiento Lugeon con obturador neumático para no perder el sondeo. En Osorno tenemos la ventaja de conocer la estratigrafía típica desde el río Damas hasta Pilauco, y eso nos permite elegir el método correcto sin improvisar.

En los suelos volcánicos de Osorno, el ensayo Lefranc revela permeabilidades hasta diez veces mayores que las estimadas en laboratorio por la macroporosidad natural.

Nuestras áreas de servicio

Descripción del proceso

La NCh1508 establece los lineamientos generales, pero en la práctica el ensayo Lefranc se ejecuta bajo el criterio de la NCh 3251 para carga constante o variable. En Osorno esto es particularmente relevante porque los suelos de origen volcánico —especialmente los niveles de ceniza retransportada— presentan macroporosidad que genera una permeabilidad secundaria difícil de evaluar con muestras alteradas. Nuestro equipo técnico trabaja directamente en el sondaje, aislando el tramo de interés con obturadores y midiendo la inyección o el descenso del nivel con transductores de presión digitales. Cuando el proyecto lo requiere —por ejemplo, para fundaciones de estanques en la zona industrial— combinamos el ensayo con un sondaje SPT para correlacionar la resistencia con la capacidad de flujo. Para el ensayo Lugeon en roca volcánica fracturada, aplicamos cinco escalones de presión según la recomendación de Houlsby, lo que nos permite detectar si el flujo es laminar, turbulento o hay lavado de fracturas. El dato final no es un simple número: es una curva de comportamiento hidráulico que el ingeniero civil puede usar directamente en su modelo de infiltración o drenaje.
Permeabilidad en campo (Lefranc/Lugeon) en Osorno: determinación directa del coeficiente k
Imagen técnica — Osorno

Aspectos locales

El equipo que usamos para Lefranc en Osorno es un sistema modular con obturador neumático de doble sello que se baja por la tubería de revestimiento. La particularidad de trabajar aquí es que los niveles de ceniza fina tienden a colapsar si no se entuba bien el sondeo, y la arcilla orgánica de los humedales —presente en sectores como Ovejería— contamina el tramo de ensayo si no se sella correctamente. El riesgo técnico principal es la comunicación vertical por el espacio anular: si el obturador no asienta bien, el agua se va por fuera del tramo de prueba y el coeficiente k sale artificialmente alto. Por eso hacemos siempre una verificación de estanqueidad antes de inyectar. En el ensayo Lugeon, el peligro está en la fracturación hidráulica involuntaria durante los escalones de alta presión, sobre todo en roca meteorizada de la Formación Santo Domingo. Nuestro protocolo incluye un ciclo de presiones ascendente-descendente para validar la repetibilidad y descartar daño inducido. Cuando el proyecto se ubica cerca del río Rahue, la proximidad del nivel freático exige medir con precisión centimétrica la cota de agua antes de iniciar, porque el gradiente natural afecta la interpretación del ensayo.

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Marco normativo


NCh 3251: Standard Test Method for Field Measurement of Hydraulic Conductivity Using Borehole Infiltration, NCh1508:2014: Geotecnia – Estudio de mecánica de suelos, Manual de Carreteras MOP Chile, Vol. 3: Procedimientos de ensayo para permeabilidad in situ, Houlsby, A.C. (1976): Routine interpretation of the Lugeon water-test

Datos técnicos

ParámetroValor típico
Método en sueloLefranc (carga constante / variable)
Método en rocaLugeon (5 escalones de presión)
Normativa de referenciaNCh 3251 / Houlsby / NCh1508
Rango típico k en truma (m/s)1x10⁻⁶ a 5x10⁻⁴
Diámetro de sondeo mínimo76 mm (HQ)
InstrumentaciónTransductor de presión y caudalímetro digital
Profundidad típica en Osorno4 a 25 m bajo terreno natural

Dudas habituales


¿Cuál es el costo de un ensayo de permeabilidad Lefranc o Lugeon en Osorno?

En Osorno, un ensayo Lefranc individual se sitúa en el rango de $312.000 a $498.000, dependiendo de la profundidad del tramo de prueba y de si se requiere movilización de equipo de perforación adicional. El ensayo Lugeon, al requerir mayor instrumentación y control de presiones, se cotiza en el tramo superior de ese rango. Para proyectos con múltiples puntos de medición, como loteos en Pilauco o sistemas de drenaje en Francke, ofrecemos valores por campaña que optimizan el costo unitario. La cotización formal incluye el análisis de datos, la curva de permeabilidad interpretada y la firma del ingeniero responsable.

¿En qué momento de la exploración geotécnica se debe hacer el ensayo de permeabilidad en campo?

El ensayo Lefranc se realiza una vez que el sondaje ha alcanzado la profundidad de interés y se ha extraído el muestreador SPT o el sacatestigos. En ese punto, nuestro equipo limpia el fondo del sondeo con agua limpia, instala el obturador neumático justo encima del tramo a ensayar y procede con la saturación previa durante al menos 15 minutos. Para el ensayo Lugeon, la secuencia es similar pero requiere que el tramo en roca esté libre de detritos de perforación: usamos un trépano de arrastre y circulación inversa si es necesario. Lo importante es que el ensayo se haga antes de que el suelo se altere por exposición prolongada al agua de perforación, algo crítico en los limos volcánicos de Osorno que pierden estructura rápidamente.

¿Qué diferencia hay entre un ensayo de permeabilidad de campo y uno de laboratorio?

La diferencia fundamental está en la representatividad. Un ensayo de carga constante en laboratorio se hace sobre una muestra pequeña (típicamente 70 mm de diámetro por 50 mm de altura), que no incluye las fisuras, raíces, macroporos ni estratificación que sí están presentes en el terreno natural. En Osorno, donde los suelos trumaos tienen una estructura de agregados estable, la permeabilidad de campo medida con Lefranc suele ser entre 5 y 50 veces mayor que la de laboratorio. El ensayo Lugeon, por su parte, no tiene equivalente razonable en laboratorio, porque la conductividad hidráulica de una fractura aislada no se puede replicar en una celda triaxial. Para obras hidráulicas o sistemas de infiltración, el dato de campo es insustituible.

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