En un estudio del terreno puedes encontrar términos como refracción sísmica, MASW, Vs o Vs30. Están relacionados, pero no significan lo mismo, y confundirlos lleva a pedir el ensayo equivocado. Esta guía explica qué aporta cada uno y cómo se usan para clasificar el sitio según la NEC-SE-DS (Peligro Sísmico y Diseño Sismo Resistente).
Por qué importa la clase de sitio
El suelo modifica las ondas sísmicas que llegan desde la roca. Por eso la NEC-SE-DS define seis tipos de perfil de suelo (A a F) y, con ellos, los coeficientes que ajustan el espectro de diseño. Un error en el tipo de perfil se traslada directamente a las fuerzas sísmicas con las que se diseña la estructura.
La Tabla 2 de la NEC-SE-DS
Para los perfiles A a E se usan los 30 m superiores del terreno:
| Perfil | Descripción | Criterio por Vs30 |
|---|---|---|
| A | Roca competente | 1 500 m/s o más |
| B | Roca de rigidez media | De 760 a 1 500 m/s |
| C | Suelos muy densos o roca blanda | De 360 a 760 m/s |
| D | Suelos rígidos | De 180 a 360 m/s |
| E | Suelos blandos | Menos de 180 m/s |
Los perfiles C, D y E también pueden asignarse por el número de golpes N60 del ensayo SPT o por la resistencia no drenada Su. Además, un perfil con 3 m o más de arcilla blanda (IP mayor de 20, humedad mayor de 40 % y Su menor de 50 kPa) es tipo E.
El perfil F agrupa casos que requieren una evaluación específica del sitio por un ingeniero geotécnico: suelos licuables o colapsables, turbas y arcillas orgánicas, arcillas de muy alta plasticidad, depósitos de gran espesor de arcillas blandas, contrastes fuertes de rigidez dentro de los 30 m superiores y rellenos colocados sin control.
Cómo se calcula el Vs30
El Vs30 es una velocidad media de la onda de corte en los 30 m superiores, pero no es un promedio aritmético de las velocidades de cada capa. La norma lo define como 30 m divididos para la suma de los tiempos de viaje en cada estrato (espesor dividido para velocidad). En la práctica, las capas lentas pesan más: unos pocos metros de suelo blando bajan el Vs30 más de lo que parecería a simple vista.
Refracción sísmica: velocidades de onda P
La refracción sísmica registra en superficie los primeros arribos de ondas generadas por un golpe o una fuente controlada. Con ellos se interpretan capas con distinta velocidad de onda P y la profundidad de sus contactos. La guía de referencia es ASTM D5777.
Es muy útil para estimar la profundidad de la roca, la excavabilidad o la continuidad de los estratos entre sondeos. Pero la onda P es sensible al agua: en suelos saturados su velocidad refleja en buena medida el fluido, no la rigidez del esqueleto del suelo. Por eso la refracción de onda P no entrega por sí sola el Vs30.
MASW: perfiles de velocidad de onda de corte
El análisis multicanal de ondas superficiales (MASW), descrito por Park, Miller y Xia en 1999, registra ondas superficiales con un tendido de geófonos, obtiene su curva de dispersión y, mediante inversión, un perfil de velocidad de onda de corte (Vs) con la profundidad. Con ese perfil se calcula el Vs30.
Su calidad depende del arreglo, de la fuente, del ruido del sitio y de las decisiones de procesamiento. Es un modelo interpretado, no una fotografía del subsuelo, y su resolución disminuye con la profundidad.
Lo que pide la norma al aplicar el criterio
La sección 10.5 de la NEC-SE-DS da pautas que conviene conocer:
- Primero se descarta el perfil F; si aplica, se requiere un estudio específico.
- Si se obtiene Vs, prevalece la clasificación por Vs frente a la basada en N60.
- La identificación del perfil se hace desde la superficie natural del terreno, incluso si el edificio tiene sótanos.
- En edificios en ladera, el ingeniero geotécnico debe evaluar la condición más desfavorable.
- Si el depósito puede ser inestable (laderas, suelos licuables o rellenos), las definiciones de la tabla no se aplican: se requiere una investigación de la estabilidad. Lo tratamos en estabilidad de taludes.
Lo que MASW no hace
MASW no determina por sí solo la capacidad portante ni los asentamientos. La NEC-SE-GC indica que los métodos geofísicos complementan la exploración por sondeos, pero no la sustituyen. Lo habitual es integrar la geofísica con la exploración geotécnica. Si dudas de si tu proyecto la necesita, lee cuándo conviene un estudio geofísico.
Un caso del portafolio
En la campaña de La Merced, Quito, se combinaron refracción sísmica y MASW con sondeos SPT, calicatas y ensayos de laboratorio. Los informes reportan Vs30 de 469 y 502 m/s; por el criterio de velocidad, ambos valores están en el rango del perfil C. La asignación final corresponde al informe, que además debe descartar las condiciones de perfil F y de arcilla blanda.
Fuentes consultadas
- NEC-SE-DS (2015), secciones 3.2.1 (Tabla 2) y 10.5. PDF del MIT.
- NEC-SE-GC (2015), sección 3.4.2. PDF del MIT.
- ASTM D5777-18, Standard Guide for Using the Seismic Refraction Method for Subsurface Investigation. Ficha en ASTM.
- Park, C. B., Miller, R. D. y Xia, J. (1999). Multichannel analysis of surface waves. Geophysics, 64(3), 800–808. Registro en USGS.
- Resumen técnico de la campaña de La Merced suministrado por ICC.
Cada terreno tiene su propia respuesta.
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Contenido informativo general; no sustituye un estudio específico. El alcance y la interpretación deben definirse con el profesional responsable de cada proyecto. Volver al blog
