Cuando el equipo de perforación hidráulica se instala en la terraza aluvial de Alto Hospicio, lo primero que hacemos es recuperar muestras inalteradas con tomamuestras de pared delgada (Shelby) para preservar la estructura del suelo blando. La ciudad, ubicada a unos 600 metros sobre el nivel del mar en pleno Desierto de Atacama, tiene una geología superficial dominada por arenas limosas y costras salinas con baja cementación. Para un túnel en estas condiciones, la toma de datos no puede limitarse a un golpeo SPT: necesitamos conocer la resistencia al corte no drenada, el módulo de deformación y la presión de poros. Por eso complementamos la campaña con ensayos de penetración dinámica que nos dan un perfil continuo de resistencia, y con sondeos CPT que miden la punta y fricción lateral sin alterar el suelo. El resultado es una línea geotécnica de excavación confiable, desde El Boro hasta La Pampa.
En suelos blandos de Alto Hospicio, la estabilidad del frente de excavación depende más de la succión matricial que de la cohesión aparente.
Procedimiento y alcance
Un error que vemos repetido en Alto Hospicio es confundir el caliche superficial con un estrato competente para excavar un túnel. Muchas constructoras asumen que la costra salina de 40 cm es representativa de todo el perfil, y cuando la tuneladora avanza se encuentran con un material blando, colapsable, que genera sobrexcavación y asentamientos en superficie. Nuestro enfoque incluye calicatas de inspección directa para observar la estratigrafía real y correlacionarla con ensayos de laboratorio. Clasificamos el suelo según NCh1508, determinamos la plasticidad con los límites de Atterberg y medimos la humedad natural, que en Alto Hospicio es inferior al 3% en superficie pero puede subir en contacto con el nivel freático colgado. La clave está en prever el comportamiento del macizo antes de que la TBM llegue a ese tramo.
Preguntas frecuentes
¿Qué parámetros definen la estabilidad del frente en un túnel en Alto Hospicio?
Principalmente la resistencia al corte no drenada (Su), el módulo de deformación y la succión matricial del suelo. En los limos arenosos de Alto Hospicio, con baja humedad, la succión aporta una cohesión aparente que se pierde si el suelo se humedece. Por eso medimos la curva característica de retención de agua y simulamos la excavación con modelos de endurecimiento que capturen ese efecto.
¿Cuánto cuesta un estudio geotécnico para un túnel en suelo blando?
El rango de inversión para una campaña de exploración y ensayos de laboratorio en Alto Hospicio está entre $2.067.000 y $8.361.000, dependiendo de la longitud del túnel, la cantidad de sondeos y si se requieren ensayos de succión o triaxiales especiales.
¿Cómo afectan las sales del suelo de Alto Hospicio al diseño del túnel?
Los sulfatos y cloruros presentes en la costra salina y en el suelo blando subyacente pueden atacar químicamente el concreto del revestimiento. Realizamos análisis químicos del agua de poros y del extracto de saturación para especificar cementos resistentes a sulfatos (tipo HS) y recubrimientos adecuados según ACI.
¿Qué normativa sísmica se aplica a túneles en la región?
Usamos la NCh2369:2003 para el diseño sísmico de estructuras industriales, que cubre túneles mineros y de infraestructura. Complementamos con la NCh433 para la demanda sísmica en superficie y con la FHWA-NHI-05-037 para la estabilidad de los portales en suelo blando.
