Cliente: Constructora Puente Sur SpA · Ubicación: Concepción, comuna de San Pedro de la Paz · Fecha: 2024-08 · Duración: 4 meses
Desafío
El proyecto del nuevo puente sobre el Río Bio-Bío enfrentaba un desafío geotécnico significativo: la presencia de depósitos aluviales profundos con estratigrafía variable, incluyendo lentes de grava suelta, arenas finas limosas y arcillas blandas intercaladas. Además, se requería alcanzar el basamento rocoso (arenisca y lutita) a profundidades que se estimaban entre 25 y 35 m bajo el lecho del río, pero con incertidumbre debido a la posible presencia de paleocanales. La normativa sísmica chilena (NCh433.Of2012) exigía una evaluación detallada de la respuesta dinámica del suelo, incluyendo la velocidad de ondas de corte (Vs30) y el potencial de licuefacción. El cliente necesitaba datos confiables para diseñar pilotes de gran diámetro (1.5 m) capaces de soportar cargas axiales de hasta 8000 kN y momentos sísmicos. El acceso limitado desde ambas riberas y la necesidad de trabajar en condiciones de caudal variable del río complicaban la logística de la campaña de sondajes.
Enfoque y Metodología
Para abordar el desafío, se diseñó una campaña de exploración geotécnica que incluyó 8 sondajes SPT (NCh1508) distribuidos a lo largo del trazado del puente, 4 en cada ribera y 4 en el cauce. Los sondajes se ejecutaron con equipo de percusión y rotación, alcanzando profundidades entre 28 y 38 m, con recuperación continua de testigos en roca. En los suelos granulares se realizaron ensayos SPT cada 1.5 m, mientras que en suelos finos se tomaron muestras inalteradas con tubo Shelby. Se instalaron piezómetros para monitorear niveles freáticos. Las muestras fueron enviadas al laboratorio para ensayos de clasificación (SUCS), contenido de humedad, límites de Atterberg, densidad in situ, corte directo y consolidación. Además, se ejecutaron ensayos de Down-Hole en 2 sondajes para medir la velocidad de ondas de corte (Vs) hasta 30 m de profundidad, obteniendo un Vs30 promedio de 320 m/s. Los datos se procesaron bajo la NCh3171 para determinar la capacidad de carga admisible (qadm) y asentamientos. Se realizó un análisis de licuefacción según NCh433, concluyendo que el estrato de arena limosa entre 8 y 14 m presentaba potencial bajo a moderado, recomendando densificación o mejoramiento.
Resultados
La campaña geotécnica permitió definir un perfil estratigráfico detallado: relleno suelto hasta 2 m, seguido de grava arenosa densa hasta 12 m, luego arena limosa media a densa hasta 22 m, y finalmente roca arenisca fracturada hasta la profundidad máxima. La capacidad de carga admisible (qadm) para pilotes se estimó en 250-350 kPa en el estrato de grava y 400-500 kPa en roca, con asentamientos menores a 25 mm. El Vs30 promedio de 320 m/s clasificó el sitio como tipo D (suelo rígido) según NCh433, permitiendo un diseño sísmico optimizado. Se identificó un paleocanal en la ribera sur que requería pilotes más profundos (38 m). El cliente logró un ahorro del 12% en el costo de fundaciones al evitar sobrediseño, y el cronograma se cumplió en 4 meses, incluyendo 2 semanas de contingencia por crecida del río. Se entregaron 120 ensayos SPT, 15 perfiles de Vs, y recomendaciones de mejoramiento para el estrato licuable.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Profundidad sondajes (m) | 28-38 |
| N° puntos SPT | 120 |
| qadm obtenida (kPa) | 250-500 |
| Vs30 promedio (m/s) | 320 |
Lecciones aprendidas
- La integración de ensayos geofísicos (Down-Hole) con SPT mejoró la correlación de perfiles de rigidez.
- La identificación temprana de paleocanales mediante sondajes en cauce evitó retrasos en la etapa de diseño.
- El monitoreo de niveles freáticos durante la campaña permitió ajustar los parámetros de resistencia al corte en suelos finos.
"“El estudio geotécnico de Sondajes SPT nos entregó datos precisos para optimizar el diseño de los pilotes, reduciendo costos sin sacrificar seguridad. La coordinación logística en el río fue impecable.”"