Cuando el martillo de 8 kg golpea la placa metálica sobre la arena compactada de Alto Hospicio, 48 geófonos distribuidos en un tendido de 115 metros registran el tren de ondas que viaja por las capas de sedimentos marinos y costras salinas típicas de Iquique. El sismógrafo multicanal digitaliza cada traza con resolución de microsegundos, y el software de inversión tomográfica reconstruye un perfil continuo de velocidades de compresión (Vp) y de corte (Vs) hasta 30 o 40 metros de profundidad. En la ciudad donde la Cordillera de la Costa cae abruptamente al Pacífico, estos tendidos deben adaptarse a terrazas litorales angostas, quebradas activas y niveles freáticos someros influenciados por la niebla costera o camanchaca. No usamos explosivos: la fuente sísmica por impacto vertical es suficiente para generar la energía que el arreglo necesita, incluso en los sectores con relleno antrópico del borde costero donde la señal se atenúa rápido entre bolones y fragmentos de corral. El procesado incluye corrección topográfica porque en Iquique rara vez se trabaja sobre una superficie plana continua, y cada metro de desnivel altera los tiempos de arribo si no se modela con un DEM de alta precisión. Complementamos este perfilaje con un ensayo MASW para resolver con mayor detalle la columna de Vs30 en los primeros 30 metros, y con sondajes SPT cuando el cliente requiere correlacionar velocidades con número de golpes para el diseño de fundaciones en suelos granulares con posible licuefacción.
En la costa sísmica del norte grande, un perfil tomográfico revela lo que el ojo no ve bajo la costra salina.
Contexto regional
La NCh433.Of1996 modificada 2012 exige clasificar el suelo según Vs30 para determinar el espectro de diseño sísmico, y en Iquique esta clasificación puede cambiar en pocas decenas de metros al cruzar desde la terraza litoral hacia los depósitos de quebrada. Un perfil de refracción mal interpretado por no discriminar la costra salina superficial, que en esta ciudad alcanza resistencias a la compresión simple superiores a 10 MPa, puede llevar a clasificar erróneamente el sitio como tipo B cuando el material subyacente es un suelo granular suelto tipo D o E, subestimando la demanda sísmica y exponiendo la estructura a amplificaciones no previstas durante un evento como el terremoto de 2014. El riesgo se magnifica en los acantilados costeros donde la topografía genera efectos de borde y la tomografía debe combinarse con un estudio de estabilidad de taludes para evaluar la posibilidad de deslizamientos cosísmicos gatillados por la aceleración horizontal. En el sector industrial de Bajo Molle, sobre rellenos antrópicos no controlados, la ausencia de un perfil tomográfico que delimite la interfaz relleno-suelo natural deriva en asentamientos diferenciales que agrietan pavimentos y tuberías en los primeros años de operación.
Preguntas más comunes
¿Qué diferencia hay entre la refracción y la reflexión sísmica en un perfil tomográfico?
La refracción sísmica aprovecha las ondas que viajan por la interfaz entre capas de distinta velocidad y regresan a superficie con un ángulo crítico, mientras que la reflexión registra los rebotes de la energía en esas mismas interfases a menores offsets. En Iquique usamos refracción cuando buscamos el basamento rocoso bajo sedimentos o la costra salina, y reflexión de alta resolución para detectar lentes delgados de arcilla o bolsones que la refracción puede no resolver si el contraste de impedancia es bajo.
¿Cuánto cuesta un estudio de tomografía sísmica en Iquique?
El rango de inversión para un perfil tomográfico con fuente de golpe y arreglo de 24 a 48 canales en la zona de Iquique se sitúa entre $1.253.000 y $2.463.000, dependiendo de la longitud total de tendido, la cantidad de puntos de tiro y si se requiere procesamiento conjunto con MASW o resistividad. Cada cotización se ajusta a las condiciones de acceso, topografía y profundidad objetivo del proyecto.
¿Qué norma regula la clasificación sísmica del suelo a partir de estos ensayos?
La norma chilena NCh3171:2010 establece los criterios para clasificar el suelo según la velocidad de onda de corte promedio en los 30 metros superiores (Vs30), y la NCh433.Of1996 con modificación 2012 define los espectros de diseño sísmico asociados a cada tipo de perfil de suelo. Nuestros informes incluyen la clasificación conforme a ambas normativas y la memoria de adquisición bajo estándar NCh 3328.
