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Arica, Chile
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Estudio CBR para diseño vial en Arica: compactación en suelos salinos y arenas

El pistón de carga penetra a 1.27 mm por minuto sobre la muestra compactada. En Arica ese ensayo no es trivial. La alta salinidad del suelo del valle de Azapa y la presencia de arenas eólicas en el borde costero obligan a preparar probetas con agua del sector. El molde CBR de 152 mm de diámetro se compacta en cinco capas con martillo Proctor modificado, según NCh1508. Lo hacemos así porque la norma lo exige, pero también porque la experiencia en la región indica que compactar con agua destilada falsea el hinchamiento real. El equipo técnico opera en el laboratorio acreditado bajo ISO 17025, midiendo la curva presión-penetración hasta 12.7 mm. La penetración a 2.54 mm y 5.08 mm define el índice CBR que alimenta el diseño de pavimentos flexibles en la ciudad. En proyectos de pavimentación de caminos secundarios hacia Putre o en las calles del casco antiguo de Arica, el valor CBR determina el espesor de base granular. Una mala lectura condena la carpeta asfáltica en menos de un año.

Un CBR de 3% en limo salino de Arica puede transformarse en 35% con estabilización química y control granulométrico riguroso.

Metodología y alcance

En Arica muchas veces vemos que el material de préstamo llega con yeso cristalizado. Eso es típico de la Formación El Morro. El yeso soluble genera colapsos diferidos bajo carga. Por eso el ensayo CBR aquí incluye una fase de inmersión prolongada, a veces más de 96 horas, para medir el hinchamiento real. Usamos sobrecarga de anillos metálicos simulando el peso del pavimento. El estudio de SPT previo nos da la estratigrafía del terreno natural y permite decidir si se necesita sustitución del suelo de fundación. En la Pampa Concordia los limos salinos muestran CBR de 2 a 4% en estado natural, pero después de estabilizar con cemento y aplicar un ensayo de granulometría para controlar la curva, logramos valores superiores al 30%. El trípode extensométrico registra la expansión vertical con precisión de 0.01 mm. Cada probeta se sumerge en agua con salinidad controlada, replicando las condiciones del nivel freático somero que se encuentra a menos de 2 metros en sectores como el casco histórico de Arica. La compactación se verifica con la curva de densidad seca máxima del Proctor Modificado. Para terrenos muy heterogéneos complementamos con placa de carga in situ en la subrasante ya compactada, porque correlaciona el CBR de laboratorio con el módulo de reacción real del terreno.
Estudio CBR para diseño vial en Arica: compactación en suelos salinos y arenas

Contexto geotécnico local

La NCh1508 exige correlacionar el CBR de laboratorio con las condiciones reales de compactación en terreno. En Arica el riesgo principal es subestimar el hinchamiento por hidratación de sales. Las arcillas del valle de Azapa contienen sulfatos que reaccionan con el cemento de estabilización generando etringita expansiva. Eso destruye la base granular en meses. Otro riesgo es la licuefacción de arenas sueltas saturadas bajo sismo. La NCh433 clasifica a Arica en zona sísmica 3, con aceleración efectiva de 0.4g. Un CBR de laboratorio que no considere la saturación sísmica de las arenas de playa Chinchorro arroja valores engañosamente altos. El diseño de pavimento flexible con esos valores falla prematuramente. La temperatura superficial del terreno en verano supera los 40°C, lo que acelera la pérdida de humedad en capas compactadas. Si el ensayo CBR no replica esa condición térmica, el módulo resiliente estimado para la subrasante será optimista. El equipo verifica siempre la densidad in situ con cono de arena para asegurar que el grado de compactación supera el 95% del Proctor Modificado en la plataforma terminada.

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Normas de referencia

NCh1508 - Mecánica de suelos - Determinación de la razón de soporte de suelos compactados en laboratorio, NCh1534.2 - Mecánica de suelos - Relaciones de humedad-densidad (Proctor Modificado), NCh433.Of1996 Mod. 2012 - Diseño sísmico de edificios (clasificación sísmica de Arica), NCh3171 - Áridos para bases y subbases granulares (control granulométrico complementario)

Servicios técnicos vinculados

01

Ensayos de compactación Proctor Modificado

Determinamos la humedad óptima y densidad seca máxima con agua de pozo local. En suelos salinos repetimos la curva con agua destilada para cuantificar la divergencia por salinidad y ajustar la energía de compactación en terreno.

02

Evaluación de hinchamiento bajo inmersión salina

Programa de inmersión extendida en tanques con salinidad controlada. Medición continua del hinchamiento vertical con trípode extensométrico durante 96 a 168 horas, según concentración de sulfatos detectada en el material de fundación.

03

Correlación CBR de laboratorio con control in situ

Vinculamos el índice CBR de laboratorio con la densidad in situ medida por cono de arena y con el módulo de reacción obtenido por placa de carga. Emitimos informe de trazabilidad según ISO 17025 para aprobación SERVIU o Dirección de Vialidad.

Parámetros típicos

ParámetroValor típico
Norma aplicableNCh1508 (suelos), NCh3171 (áridos)
Diámetro del molde152.4 mm (6 pulgadas)
Pisón de compactaciónProctor Modificado (4.54 kg, 457 mm de caída)
Velocidad de penetración1.27 mm/min
Sobrecarga durante inmersiónMínimo 4.5 kg (simula pavimento)
Duración típica de inmersión96 horas (ampliable según salinidad)
Lectura CBR estándar2.54 mm y 5.08 mm de penetración

Preguntas comunes

¿Cuánto cuesta un ensayo CBR en Arica?

El costo de un ensayo CBR en nuestra ciudad varía entre $87.000 y $162.000, dependiendo de la cantidad de probetas, la duración de la inmersión y la necesidad de caracterización química del agua de saturación. El valor incluye el Proctor Modificado, la curva penetración-presión y el informe de hinchamiento.

¿Por qué es necesario saturar la muestra con agua salina en Arica?

Porque el nivel freático en gran parte de Arica está a menos de 2 metros de profundidad y el agua subterránea tiene alta concentración de sales. Usar agua destilada cambia la estructura de las arcillas salinas y falsea el hinchamiento. La NCh1508 permite usar agua del lugar de procedencia del suelo, y en nuestra región eso es crítico para obtener un CBR representativo.

¿Qué valor de CBR necesita la subrasante para un pavimento flexible en Arica?

El Manual de Carreteras de Chile exige un CBR mínimo de 6% en la subrasante para pavimentos flexibles. Si el suelo natural está por debajo, se requiere mejoramiento con estabilización o sustitución. En la práctica, muchos suelos del valle de Azapa y la Pampa Concordia tienen CBR entre 2% y 4%, por lo que casi siempre se proyecta una capa de mejoramiento de al menos 30 cm compactada al 95% del Proctor Modificado.

¿Qué diferencia hay entre el CBR de laboratorio y el CBR in situ?

El CBR de laboratorio se mide sobre probetas compactadas con energía controlada y luego saturadas por inmersión. El CBR in situ se puede estimar con placa de carga o con penetrómetro dinámico de cono (DCP) sobre la capa ya compactada. El valor de laboratorio es el que manda para el diseño estructural del pavimento según la normativa chilena, pero el control de obra exige verificar que la compactación en terreno alcance la densidad seca de referencia y, por correlación, el CBR de diseño. Ver más.

Ubicación y área de servicio

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