ENSAYO DE INFILTRACIÓN Este ensayo sirve para determinar el coeficiente de permeabilidad de un suelo.
Instrumentos
1 cincel.
1 comba.
1 regla de 30 cm.
1 jarra.
Material Agua.
Procedimiento El ensayo de infiltración se realizó en la base de la calicata, que está co nformada por el último horizonte de composición arcillosa. Con la ayuda del cincel y la comba se realizó un hoyo en el suelo arcilloso de área cuadrada, cuyos lados tienen dimensiones de 13 cm x 13 cm, con altura 16 cm.
Foto 01. Realización del hoyo de área cuadrada en la base de la calicata para el ensayo de infiltración.
Después de realizar el hoyo le agregamos agua hasta que este se llene por completo. Se deja saturar 10 minutos antes de realizar el ensayo.
Foto 02. Se llena el hoyo con agua y se deja saturar por 10 minutos.
Luego de haber saturado por 10 minutos se llena otra vez totalmente el hoyo con agua. Con ayuda de un cronometro y una regla de 30 cm se mide la altura del nivel del agua de la siguiente manera:
Del minuto 1 a los 10 minutos, se midió la altura del nivel del agua de minuto en minuto.
De los 10 minutos a los 30 minutos, se midió la altura del nivel del agua cada 2 minutos.
De los 30 minutos a los 45 minutos, se midió la altura del nivel del agua cada 5 minutos
COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD
= ∗ ∗∗
Donde: V = volumen promedio drenado L = distancia en el interior de la muestra de suelo H = perdida de carga hidráulica total entre los puntos 1 y 2, bajo la cual se produce la infiltración. A = área o sección transversal de la muestra. T = tiempo necesario para que el volumen de agua atraviese la muestra.
Cálculos METODO DE PORCHET Para la estimación de la tasa de infiltración en terreno se puede utilizar el método de Porchet, el cual consiste en excavar un cilindro de radio R y se llenarlo con agua hasta una altura h.
La superficie a través de la cual se infiltra agua es:
= .2ℎ + Para un tiempo, dt, suficientemente pequeño para que pueda suponerse que la capacidad de infiltración, f, es constante se verificará la igualdad.
.. 2ℎ + . = −.. ℎ
Simplificando y separando variables:
. = −. 2.ℎℎ+
Integrando la ecuación anterior se tiene finalmente:
+ = 2. − ln2ℎ 2ℎ + Datos de la muestra: Cuadrado:
= ∗ = 13 ∗ 13 = 169 de área. Equivalente al área de una
circunferencia de radio 7.33cm.
Del minuto 1 a los 10 minutos
− = 1 min. = 60seg. ℎ= 16.2cm. ℎ= altura dentro de un minuto. = 0.6 + 0.2 + 0.4 + 0.3+ 0.3+10 0.4+ 0.2 + 0.2 + 0.3+ 0.3 = 0.32 ℎ= 16.2cm - 0.32cm = 15.88cm 7.33 ln( 2 ∗ 16.2+ 7.33 ) = 0.000992 = 2.60 2 ∗ 15.88 + 7.33 De los 10 minutos a los 30 minutos
− = 2 min. = 120seg. ℎ= 18.88cm ℎ= altura dentro de 2 minutos. = 0.6 + 0.4 + 0.5 + 0.6+ 0.4+10 0.5+ 0.4 + 0.6 + 0.2+ 0.5 = 0.47 ℎ= 12.4cm – 0.47cm = 11.93cm 7.33 ln( 2 ∗12.4+ 7.33 ) = 0.000999 = 2.120 2∗ 11.93+ 7.33 De los 30 minutos a los 45 minutos
− = 5 min. = 300seg ℎ= cm ℎ= altura dentro de 5 minutos. 0.8 = 2.5 = 1 + 0.7+ 3
ℎ= 7.5cm – 2.5cm = 5cm 7.33 ln(2 ∗ 7.5 + 7.33) = 0.0013 = 2.300 2 ∗5 + 7.33 Tabla 1: Datos obtenidos en campo de la disminución del nivel del agua para un tiempo determinado.
Intervalo de Tiempo Inicio
Del minuto 1 a los 10 minutos
De los 10 minutos a los 30 minutos
De los 30 minutos a los 45 minutos
Tiempo
Altura del nivel del agua
0 min 1 min 1 min 1 min 1 min 1 min 1 min 1 min 1 min 1 min 1 min 2 min 2 min 2 min 2 min 2 min 2 min 2 min 2 min 2 min 2 min 5 min 5 min 5 min
16.2 cm 15.6 cm 15.4 cm 15.0 cm 14.7 cm 14.4 cm 14.0 cm 13.8 cm 13.6 cm 13.3 cm 13.0 cm 12.4 cm 12.0 cm 11.5 cm 10.9 cm 10.5 cm 10.0 cm 9.6 cm 9.0 cm 8.8 cm 8.5 cm 7.5 cm 6.8 cm 6.0 cm
Variación de la altura del nivel del agua 0 0.6 cm 0.2 cm 0.4 cm 0.3 cm 0.3 cm 0.4 cm 0.2 cm 0.2 cm 0.3 cm 0.3 cm 0.6 cm 0.4 cm 0.5 cm 0.6 cm 0.4 cm 0.5 cm 0.4 cm 0.6 cm 0.2 cm 0.5 cm 1 cm 0.7 cm 0.8 cm
VALORES DEL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD EN DISTINTOS SUELOS La tabla expresa valores del coeficiente de permeabilidad y formas de determinarlo, relacionándolo con condiciones de drenaje y el tipo de suelos
Según: Casagrande y R. E. Fadum (1940) Según el valor de la permeabilidad encontrado que es:
= 0.000999 /
y
ajustándolo al cuadro anterior se podría decir que es un tipo de suelo limos-arcillita y lo clasifica según el coeficiente de permeabilidad entre bueno a pobre.
BIBLIOGRAFÍA ANGELONE S., GARIBAY M. & CAUHAPE M. 2006. Permeabilidad del suelo. Geología y
Geotecnia.
Rosario
–
Argentina.
Recuperdado
de:
http://www.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Permeabilidad%20en%20Suelo s.pdf MEDICIONES DE PERMEABILIDAD IN SITU 2011. Flujo de agua en suelos fundamentos y aplicaciones. Universidad de Chile. Recuperado de: https://www.google.com.pe/search?q=PORCHET+y+el+coeficiente+de+permea bilidad&rlz=1C1CHZL_esPE713PE713&oq=PORCHET&aqs=chrome.2.69i57j0j 69i59j0l3.1965j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8
