Calculadora Clasificación Sísmica del Suelo (DS 61/2011)
El DS 61/2011 MINVU modifica NCh 433 y exige clasificar el suelo de fundación en uno de cinco tipos (A, B, C, D, E) según la velocidad de onda de corte Vs30, el número de golpes N-SPT, la resistencia qu y el RQD cuando aplica. La clasificación define el factor de suelo S y los parámetros espectrales T0 y T*, entrando directamente al espectro de diseño sísmico de NCh 433. Esta calculadora procesa los cuatro criterios y entrega la clasificación final siguiendo la regla del tipo más desfavorable que aplique.
¿Qué define el tipo de suelo?
DS 61/2011 combina dos enfoques: el principal es Vs30 (velocidad de onda S promediada en los primeros 30 m), y subsidiariamente usa N-SPT (suelos granulares), qu (cohesivos) y RQD (rocas) cuando no hay Vs30 medido. El tipo más conservador entre todos los criterios que apliquen gobierna. Esto permite clasificar sin ensayo geofísico directo, aunque siempre se recomienda medir Vs30 con MASW, ReMi o ensayo de Down Hole para proyectos importantes.
Criterios de clasificación DS 61/2011
Tipo A — Roca, suelo rocoso: Vs30 ≥ 900 m/s; RQD ≥ 50 %; qu ≥ 10 MPa (S = 0,9)
Tipo B — Roca blanda, suelo muy denso: Vs30 ≥ 500 m/s; N-SPT ≥ 50 golpes/pie; qu ≥ 0,4 MPa (S = 1,0)
Tipo C — Suelo denso o firme: Vs30 ≥ 350 m/s; N-SPT ≥ 40; qu ≥ 0,3 MPa (S = 1,05)
Tipo D — Suelo medianamente denso o firme: Vs30 ≥ 180 m/s; N-SPT ≥ 30; qu ≥ 0,05 MPa (S = 1,2)
Tipo E — Suelo de compacidad o consistencia media: Vs30 < 180 m/s o espesor > 10 m de arenas con N < 20 o arcillas blandas (S = 1,3)
Tipo F — Suelos especiales: licuables, sensibles, orgánicos > 3 m, arcillas CH > 7,5 m, suelos expansivos (requiere estudio específico)
Vs30: Vs30 = 30 / Σ(hi / Vsi) con hi espesor de cada capa y Vsi su velocidad
Ejemplo de cálculo
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Estrato 1 (0-6 m) | Relleno antrópico, Vs = 220 m/s, N = 18 |
| Estrato 2 (6-14 m) | Grava arenosa, Vs = 450 m/s, N = 45 |
| Estrato 3 (14-30 m) | Grava gruesa densa, Vs = 600 m/s, N = 60 (refuso) |
| Nivel freático | No detectado hasta −20 m |
Cálculo de Vs30 = 30 / (6/220 + 8/450 + 16/600) = 30 / (0,0273 + 0,0178 + 0,0267) = 30 / 0,0718 = 418 m/s. Vs30 = 418 m/s → corresponde a Tipo C (350-500). Verificación con N-SPT: promedio primeros 15 m ≈ 30, cumple C (≥40) parcialmente — los primeros 6 m tienen N = 18, lo que empuja hacia D. Verificación con qu: no aplica porque es suelo granular. Para el criterio de los 15 m efectivos (práctica habitual), el relleno superficial blando hasta 6 m deprime la clasificación. El tipo final es D por el estrato superior menos competente (regla del más desfavorable). Resultado: S = 1,2, T0 = 0,75 s, T* = 1,35 s.
Resultado: Vs30 = 418 m/s → Tipo D (domina estrato superficial N<30). S = 1,2.
Interpretación de resultados
Tipo D multiplica por 1,2 el espectro de diseño respecto a roca, lo que incrementa todas las fuerzas sísmicas de la estructura y de fundaciones. Si las mediciones geofísicas entregaran Vs30 > 500 m/s (Tipo B) la reducción sería del 20 % en fuerzas sísmicas. La diferencia económica justifica realizar MASW o Down Hole para confirmar Vs30 en proyectos de más de 3 pisos o estructuras críticas. Si aparece un estrato licuable o turba, la clasificación cambia a F y requiere estudio específico.
Normativas de referencia
- DS 61/2011 MINVU — Reglamento que fija el diseño sísmico de edificios
- NCh 433.Of1996 Mod.2012 — Diseño sísmico de edificios
- NCh 3171.Of2017 — Diseño de fundaciones
- ASTM D7400 — Downhole Seismic Testing
- Guía Experimental MINVU/MOP para ensayos sísmicos de superficie (MASW, ReMi)
Preguntas frecuentes
¿Puedo clasificar sin Vs30 medido?
Sí, usando N-SPT para suelos granulares o qu para cohesivos, aplicando la regla del tipo más desfavorable. Pero el riesgo es sobreclasificar como D cuando el suelo podría ser C, lo que encarece la estructura. MASW cuesta relativamente poco y suele pagarse con el ahorro en acero/hormigón.
¿Qué pasa si el suelo tiene un estrato licuable?
Se clasifica como Tipo F (suelo especial) y se exige estudio específico: análisis de licuefacción (Seed & Idriss simplificado o Youd-Idriss), medidas de mitigación (drenes, compactación profunda, inyección), y diseño dinámico con acoplamiento suelo-estructura.
¿La clasificación varía por sector dentro de la misma comuna?
Sí y mucho. Un área metropolitana puede tener sectores con rellenos finos blandos (zonas centrales sobre río urbano) que son D o E, y otros sobre grava densa (zonas residenciales más elevadas) que son C o B. La clasificación es por sitio, no por comuna.
¿Qué MASW/Down Hole recomendar?
MASW superficial (0-30 m) para la mayoría de edificios hasta 10 pisos. Down Hole o Cross Hole para proyectos sobre 20 pisos, hospitales, centrales, o cuando el MASW superficial no entrega datos confiables en suelos laminados. La NCh 3171 exige Vs30 medido en proyectos importantes.