LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
Calama, Chile
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Estudio CBR para Diseño Vial en Calama

Los suelos del área de Calama presentan un desafío particular para cualquier proyecto de pavimentación. Con precipitaciones que apenas alcanzan los 35 mm anuales y una elevada concentración de sales en el perfil estratigráfico, la compactación y la resistencia al corte no siguen los patrones típicos de la zona central. Para diseñar un paquete estructural que no falle por deformación prematura, el índice CBR debe determinarse sobre muestras que reproduzcan fielmente la humedad y densidad de terreno, porque un valor obtenido en condiciones estándar puede sobrestimar groseramente la capacidad real del material. En nuestra experiencia con proyectos ejecutados en el sector norponiente y en accesos a faenas mineras, hemos constatado que la saturación previa al ensayo es el paso que define si el diseño vial será robusto o si aparecerán ahuellamientos antes del primer año de servicio. Complementamos frecuentemente esta evaluación con un ensayo Proctor modificado para establecer la densidad máxima de referencia en suelos con partículas gruesas, y con granulometría por lavado cuando el contenido de finos plásticos puede alterar la respuesta drenante de la base.

Un CBR mal evaluado en suelos salinos de Calama puede inducir sobreespesores de pavimento del 40 % o deformaciones acumuladas en menos de dos temporadas de operación.

Cómo trabajamos

El equipo que desplegamos en Calama está dimensionado para operar con muestras que llegan al laboratorio desde distancias considerables, a veces desde los 3.000 msnm en campamentos cordilleranos. Utilizamos prensas de carga controlada con capacidad de 50 kN y celda de carga calibrada bajo ISO 7500-1, lo que asegura una tasa de penetración constante de 1,27 mm/min conforme al procedimiento del Manual de Carreteras Vol. 8. Las probetas se compactan en moldes de 152 mm de diámetro con pisón automático regulado a 4,5 kg, y el proceso de inmersión se extiende por 96 horas con medición de expansión cada 24 horas mediante deflectómetro digital. Un aspecto no menor en la región es el control de la temperatura del agua de curado: durante el invierno altiplánico, con mínimas que bajan de 0 °C, mantenemos baños termostáticos que garantizan los 20 ± 1 °C exigidos por la norma, porque una desviación térmica modifica la viscosidad del agua y falsea la cinética de absorción en suelos con elevado contenido de sulfatos. Los valores de CBR al 95 % y 100 % de la densidad máxima seca se reportan tanto para 0,1” como para 0,2” de penetración, y se grafica la curva presión-penetración completa para que el proyectista pueda identificar comportamientos anómalos como el ablandamiento por trabajo o la dilatancia en gravas angulosas de origen volcánico.
Estudio CBR para Diseño Vial en Calama

Particularidades de la zona

El clima hiperárido de Calama, con una humedad relativa que rara vez supera el 30 %, genera una falsa sensación de seguridad en el diseño vial. Los suelos permanecen secos durante la mayor parte del año, pero cuando ocurre una lluvia estival convectiva —el famoso invierno boliviano— el agua se infiltra por grietas de desecación y activa procesos de solubilización de las sales cementantes. Una subrasante que en estado natural ofrece un CBR de 35 % puede colapsar a valores inferiores al 8 % si el lavado de sales reduce la cohesión aparente. Por este motivo, insistimos en que el ensayo CBR en la provincia de El Loa debe ejecutarse siempre con saturación previa, aunque el proyecto se ubique en una zona sin napa freática detectable. La norma NCh 3264:2019 sobre suelos salinos proporciona criterios de identificación que aplicamos para decidir si se requiere un ciclo de humedecimiento-secado adicional antes de la penetración. Omitir esta precaución ha sido la causa raíz de fallas documentadas en caminos mineros donde las losas de hormigón quedaron sin apoyo efectivo al disolverse las costras salinas subyacentes.

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Normativa técnica vigente

Manual de Carreteras Vol. 8 (MOP Chile, 2020) – Especificaciones para ensayo CBR, LNV 92 y LNV 93 – Método para determinar la razón de soporte de suelos compactados en laboratorio, NCh 3264:2019 – Geotecnia: identificación y clasificación de suelos salinos, ASTM D1883-21 – Standard Test Method for California Bearing Ratio (CBR) of Laboratory-Compacted Soils

Otros servicios relacionados

01

Ensayos CBR de laboratorio con inmersión controlada

Compactación de probetas a 3 energías distintas (12, 25 y 56 golpes por capa), inmersión durante 96 horas con registro continuo de expansión y penetración hasta 10 mm. Reportamos CBR corregido por sobrecarga y curva tensión-deformación completa.

02

Evaluación de susceptibilidad a la humedad en suelos salinos

Protocolo extendido que incluye ciclos de humedecimiento y secado previos al ensayo CBR, orientado a detectar pérdida de resistencia por disolución de sales en subrasantes del área de Calama. Aplicamos criterios de la NCh 3264 para clasificar el potencial de colapso.

03

Correlación CBR in situ con DCP para control de compactación

Mediante penetrómetro dinámico de cono (DCP) establecemos la homogeneidad de la plataforma compactada y la correlacionamos con el CBR de laboratorio, generando mapas de capacidad de soporte en tiempo real durante la ejecución de terraplenes viales.

Parámetros típicos

ParámetroValor típico
Norma técnica aplicableManual de Carreteras Vol. 8 (MOP) / LNV 92-93
Diámetro del molde152,4 mm (6 pulgadas)
Masa del pisón4,5 kg (10 lb)
Tasa de penetración1,27 mm/min (0,05 pulg/min)
Período de inmersión estándar96 horas (4 días)
Rango de reporte típico en CalamaCBR 5 % a 45 % para subrasante; 60 % a 90 % para base granular
Medición de expansiónDeflectómetro 0,01 mm, lectura diaria durante inmersión

Dudas habituales

¿Cuánto cuesta un estudio CBR en Calama para un proyecto vial?

Un estudio CBR completo para diseño vial en Calama, incluyendo ensayos de compactación Proctor y determinación de CBR a tres energías con inmersión, se sitúa entre $81.000 y $146.000 por punto de muestreo, dependiendo de la cantidad de muestras y de si se requiere el protocolo extendido para suelos salinos.

¿Por qué es necesario saturar las muestras antes del ensayo CBR si en Calama casi no llueve?

Aunque la precipitación media anual es muy baja, las lluvias convectivas del invierno altiplánico generan infiltración súbita que satura temporalmente la subrasante. Además, las sales solubles presentes en los suelos de Calama pueden disolverse con esa humedad, reduciendo drásticamente la resistencia. La saturación previa simula ese escenario crítico y evita sobredimensionar el pavimento sobre una condición de resistencia que no es permanente.

¿Qué diferencia hay entre el CBR al 95 % y al 100 % de la densidad máxima seca?

El CBR al 95 % de la densidad máxima seca representa la condición más cercana a la compactación real que se puede alcanzar en obra de manera confiable, y es el valor que se utiliza para el diseño del espesor de pavimento. El CBR al 100 % corresponde a la compactación máxima teórica obtenida en laboratorio y sirve como referencia del potencial del material, pero rara vez se logra de forma homogénea en terreno con los equipos de compactación convencionales.

¿Qué norma chilena regula el ensayo CBR para proyectos viales?

El ensayo CBR está regulado en Chile por el Manual de Carreteras Volumen 8 del MOP, específicamente a través de los métodos LNV 92 y LNV 93. Estas normas establecen el procedimiento de compactación, el período de inmersión de 96 horas con medición de expansión, y la velocidad de penetración de 1,27 mm/min que debe mantenerse durante la rotura de la probeta.

Ubicación y área de servicio

Atendemos proyectos en Calama y alrededores.

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