Estimación de la longitud de correlación espacial vertical utilizando datos de ensayos de penetración estándar (SPT) en zonas aledañas a la ribera occidental del Río Magdalena

Abstract

La longitud de correlación espacial vertical (SCL), o escala de fluctuación, describe la distancia a la que una propiedad del suelo mantiene dependencia estadística en la dirección vertical. Este estudio, desarrollado en la ribera occidental del río Magdalena (Barranquilla, Colombia), caracteriza la variabilidad vertical a partir de 53 perfiles geotécnicos. Los registros se normalizaron a un índice energético de referencia (N60) y, sobre los perfiles normalizados, se calculó la autocorrelación vertical y se ajustaron funciones teóricas de auto covarianza (exponencial, exponencial cuadrática/gaussiana, coseno-exponencial y autorregresiva de segundo orden) para estimar la SCL en cada perfil. Las SCL estimadas oscilaron entre 0,64 y 13,59 m, con promedio de 4,4 m y mediana de 3,8 m; la mayor concentración se ubicó en 2–5 m y <10 % de los casos superó 10 m. El modelo coseno-exponencial presentó los mejores ajustes en la mayoría de los perfiles, con R² típicamente entre 0,85 y 0,93, lo que respalda patrones de continuidad vertical moderada en los suelos aluviales estudiados. La incorporación de estos parámetros en análisis numéricos con variabilidad espacial reduce la incertidumbre asociada a la heterogeneidad del subsuelo y mejora la consistencia de las estimaciones del factor de seguridad y la probabilidad de falla. En las simulaciones realizadas, el FS medio permaneció prácticamente invariable, mientras que la probabilidad de falla mostró sensibilidad a la SCL (valores del orden de 0,2 % a 6 % según el escenario), evidenciando el efecto crítico de longitudes de correlación intermedias. El trabajo aporta valores locales de SCL y un procedimiento reproducible aplicable al contexto urbano de Barranquilla para sustentar decisiones de diseño en cimientos y taludes.