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Tomografía Sísmica de Refracción y Reflexión en Los Andes: Perfiles Precisos del Subsuelo

En Los Andes, cuando los proyectos se emplazan sobre los potentes abanicos aluviales del río Aconcagua o cerca de los cerros isla, una calicata no basta. La variabilidad lateral de los depósitos es enorme: gravas gruesas, bolones de hasta 60 cm y lentes de arena que cambian en pocos metros. Por eso recurrimos a la tomografía sísmica de refracción y reflexión, que entrega un perfil continuo de velocidades de onda P y S a lo largo de tendidos de hasta 230 metros. Así mapeamos la profundidad del basamento rocoso, detectamos zonas de falla cubiertas y estimamos la ripabilidad para excavaciones. Antes de definir la cimentación, conviene cruzar esta información con un sondaje SPT que calibre los valores de velocidad in situ.

Un tendido sísmico bien ejecutado en Los Andes puede distinguir entre gravas compactas y roca meteorizada sin mover un metro cúbico de material, ahorrando semanas de exploración mecánica.

Descripción del proceso

La norma chilena NCh2369.Of2003 exige conocer el perfil de suelo hasta el basamento sísmico cuando se diseña en zona de alta peligrosidad, y Los Andes está en el borde oriental de la Depresión Central, donde los sedimentos pueden superar los 80 metros de espesor. La tomografía sísmica de refracción mide los tiempos de primera llegada para reconstruir capas con velocidades crecientes en profundidad, ideal para identificar el contraste suelo-basamento. La tomografía sísmica de reflexión, en cambio, detecta capas de menor velocidad intercaladas y estructuras más profundas usando el retorno de la energía en reflectores. El procesamiento incluye modelado por trazado de rayos e inversión de onda completa, y los resultados se presentan como secciones 2D con isolíneas de velocidad cada 100 m/s. Para proyectos lineales como canales o caminos de acceso a la cordillera, este método entrega información continua donde los sondajes puntuales dejarían vacíos interpretativos.
Tomografía Sísmica de Refracción y Reflexión en Los Andes: Perfiles Precisos del Subsuelo

Aspectos locales

El crecimiento de Los Andes hacia el oriente, empujado por proyectos agroindustriales y parcelaciones de agrado en la meseta, ha llevado las faenas a terrenos donde el contacto entre el relleno sedimentario y la roca andina es irregular. Hemos visto casos en el sector de Calle Larga donde en menos de 50 metros el basamento pasa de 15 a 45 metros de profundidad, generando asentamientos diferenciales severos si no se detecta a tiempo. La tomografía sísmica de refracción y reflexión revela esos quiebres de pendiente del basamento que las calicatas no alcanzan a insinuar. Un error en la interpretación geofísica puede traducirse en pilotes que quedan cortos o en excavaciones que enfrentan roca masiva no prevista, con los sobrecostos que eso implica en una ciudad donde el flete de equipos de perforación desde Santiago encarece cada día de atraso.

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Marco normativo

NCh 3328: Standard Guide for Using the Seismic Refraction Method, NCh2369.Of2003: Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales, NEHRP 2020 Site Classification basada en Vs30

Servicios adicionales


01

Tomografía de refracción para fundaciones y taludes

Orientada a determinar la profundidad del basamento rocoso, el espesor del suelo sobre roca y la velocidad de onda de corte promedio en los primeros 30 metros (Vs30). Con estos datos se clasifica el sitio según la NCh433 y se alimentan modelos de respuesta sísmica local. Aplicable en loteos, edificios de media altura y estabilidad de taludes en la precordillera.

02

Tomografía de reflexión para mapeo profundo

Recomendada cuando se sospecha la presencia de paleocanales enterrados bajo los depósitos del Aconcagua o cuando se requiere investigar más allá de los 60 metros. Utiliza arreglos de mayor offset y procesamiento CMP para generar secciones apiladas que muestran reflectores hasta 120 metros de profundidad. Muy útil en estudios de captación de aguas subterráneas y túneles someros.

Parámetros típicos

ParámetroValor típico
Longitud de tendido estándar115 a 230 m (24 a 48 geófonos)
Profundidad de investigación típica30 a 80 m según energía de fuente
Fuente de energíaMartillo de 8 kg o caída de peso acelerada
Frecuencia de muestreo0.125 ms (8 kHz)
Modelado de inversiónTrazado de rayos + inversión de onda completa (FWI)
Parámetros de salidaVp, Vs, relación de Poisson, perfil de ripabilidad
Norma de referenciaNCh 3328, NCh2369

Preguntas frecuentes


¿Qué diferencia hay entre la refracción y la reflexión sísmica?

La refracción sísmica mide el tiempo que tarda la onda en viajar por capas que aumentan su velocidad con la profundidad, ideal para detectar el contacto suelo-basamento. La reflexión sísmica captura la energía que rebota en interfaces con contraste de impedancia acústica, permitiendo ver capas más profundas y estructuras donde la velocidad no crece de forma monótona. En Los Andes, casi siempre combinamos ambas en el mismo tendido para obtener un perfil completo desde la superficie hasta los 80 o 100 metros.

¿Cuánto cuesta un estudio de tomografía sísmica en Los Andes?

Depende de la longitud del tendido y la topografía del terreno. Para un perfil estándar de 115 metros con 24 canales, los valores oscilan entre $1.351.000 y $2.848.000, considerando la movilización del equipo desde Santiago, el trabajo de campo y el informe con las secciones de velocidad interpretadas. Perfiles más largos o terrenos con pendiente fuerte ajustan el presupuesto al alza por el mayor tiempo de despliegue de los geófonos.

¿Se puede hacer tomografía sísmica si el terreno es un relleno antiguo con escombros?

Sí, pero hay que ajustar las expectativas. Los rellenos no consolidados atenúan mucho la señal y generan una zona de baja velocidad que oculta lo que hay debajo. En esos casos aumentamos la energía de la fuente (usamos caída de peso en vez de martillo) y densificamos el espaciamiento de geófonos a 2 metros. Aun así, la calidad de la imagen bajo rellenos caóticos siempre será menor que en suelos naturales, y solemos recomendar complementar con al menos un sondaje de control para calibrar la interpretación.

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