Universidad de Concepción Departamento de Ingeniería Civil Laboratorio de Ingeniería Geotécnica
Instructor:
Dr. Gonzalo Montalva
Sección:
Lunes 09:00-11:00 Hrs.
Título
Porchet y Determinación de coeiciente de !ermea"ilidad.
Nombre:
#eli!e $aavedra %o&as. 'icol(s )o"ar M*ndez.
Grupo:
#eli!e $aavedra %o&as. 'icol(s )o"ar M*ndez.
ec!a del Laboratorio:
0+ ,0,1
ec!a del In"orme:
0 ,10,1
Introducción: La ca!acidad de iniltración es la velocidad m(/ima con ue el aua !enetra en el suelo. La ca!acidad de iniltración de!ende de muchos actores2 un suelo suelto y !ermea"le tendr( una ca!acidad de iniltración mayor ue un suelo arcilloso y com!acto. 3n este la"oratorio mediremos el descenso del aua en un suelo de las de!endencias de la universidad a trav*s del m*todo de iniltración de cilindro e/cavado. 3L coeiciente de !ermea"ilidad es una constante de !ro!orcionalidad relacionada con la acilidad de movimiento de un lu&o a trav*s de un medio !oroso. 3l coeiciente de !ermea"ilidad de un suelo de!ende de numerosos actores4 los !rinci!ales son: 3l tama5o de las !art6culas de suelo4 el 6ndice de vac6os4 !ro!iedades del luido 7en el caso del aua la m(s im!ortante es la viscosidad84 la orma y ordenamiento de los !oros internos de la masa de suelo4 el rado de saturación4 entre otros. 3l m*todo ue se utilizara en este la"oratorio4 ser( el m*todo de cara varia"le el cual mide la cantidad de aua ue atraviesa una muestra de suelo !or dierencia de niveles en un tu"o alimentador #b$etivos: • • •
!render so"re m*todos !ara determinar la iniltración de un suelo onocer el m*todo de iniltración de cilindro e/cavado onocer m*todos !ara determinar la !ermea"ilidad del suelo. !render a determinar la !ermea"ilidad !or el m*todo de cara.
%rocedimiento: Las normas !ara la realización de estos ensayos se descri"en en $H); ) 1< y $)M D = 7!ara suelos ranulares8 y $)M D <0> 7!ara todos los suelos8.
Descripción de la muestra: La muestra corres!onde a maicillo de la ?niversidad de once!ción. Granulometr6a:
Tamiz 4 10 20 40 60 200 LL PP IP GS
% que pasa 97 85 71 55 42 25 2,680
Tabla &: Granulometría muestra de suelo
Calculos: Para el ensayo Porchet4 se o"tuvieron los datos mostrados en la )a"la de las mediciones echas en terreno y los valores de la ca!acidad de iniltración 78 mediante la #órmula 14 y en el Graico 1 se muestra la relación entre el tiem!o transcurrido y el valor de
Tiempo (s) 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3300 3600
H Radio
Delta h (cm)
h (cm)
f(cm/s)
2,4 3,5 4,4 5,5 6,4 7,4 8,1 8,9 9,6 10,4 11,1 11,9 30 15
27,6 26,5 25,6 24,5 23,6 22,6 21,9 21,1 20,4 19,6 18,9 18,1 cm cm
0,000964 0,000796 0,000671 0,000845 0,000713 0,000817 0,000588 0,000690 0,000620 0,000727 0,000654 0,000769
Tabla &: Datos ensa'o %orc!et ' valores de "
f =
R ∗ln 2 ( t 2−t 1 )
(
2 h1 + R 2 h2 + R
)
(cuación &
T v/s f 0 0 0 0 0 0 0 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Gra"ico &) T v*s " Para el ensayo de !ermea"ilidad de cara varia"le4 se tienen los siuientes datos de la muestra de suelo tanto !ara la sección de la ma5ana 7suelo com!acto8 como !ara la de la tarde 7suelo suelto84 ue se dan en la )a"la =4 en la ta"la se muestran las condición inicial y inal del tu"o de cara !ara el ensayo4 y en la )a"la < y + se muestran los tiem!os ue se demoró la cara de aua en llear a la altura inal4 los 6ndices de vac6os y los valores o"tenidos !or la #ormula
Datos muestra de suelo Densidad seca R H V V tubo de carga Altura tubo Área transversal T Masa (maana) Masa restante
1,681 10,15 11,55 934,07 50 53,7 0,9311 18 1571,1 8 236
g!cm 3 cm cm cm3 cm3 cm cm2 "# g g
Área transversal suelo Masa (tarde)
80,914 cm2 1075 g
Tabla +) Datos muestra de suelo
Ho
40
Hf
45
cm 3 cm 3
hf
22,290 cm
ho
16,920 cm
Tabla ,) -ltura inicial ' "inal del ensa'o
Maan a t ensa!o " t ensa!o $
174
s
#"
0,000211 cm!s
173
s
#$ #p" emin
0,000212 cm!s 0,000211 cm!s
0,629
Tabla .) Tiempo/ índice de vacío ' valor de 0 para ensa'o de la sección de la ma1ana)
Tarde
t ensa!o " t ensa!o $ t ensa!o %
352
s
#"
0,000104 cm!s
350
s
#$
0,000105 cm!s
348
s
#% #p$ ema&
0,000105 cm!s 0,000105 cm!s
1,381
Tabla .) Tiempo/ índice de vacío ' valor de 0 para ensa'o de la sección de la tarde)
1$600 1$400 1$200 1$000 0$800 0$600 0$400 0$200 0$000 0$001000
0$000100
Gra"ico 2) 0 v*s e
Conclusión: $e !uede o"servar en los resultados ue la ca!acidad de iniltración 78 es mayor ue la !ermea"ilidad 7@84 esto se e/!lica en el hecho ue !ara la medición de la iniltración se !ermite al luido !enetrar en cualuier dirección ue desee4 en cam"io !ara la medición de la !ermea"ilidad al luido solo se le !ermite !enetrar en una dirección haciendo m(s lento y di6cil ue este !ase a trav*s del suelo. ;tro !unto a destacar4 es lo ocurrido en el ensayo de !ermea"ilidad cara varia"le4 en el !rimer ensayo 7ma5ana8 se ocu!ó un suelo com!actado ue dio valores de !ermea"ilidad mayores ue !ara el seundo ensayo 7tarde8 siendo este el mismo suelo !ero m(s suelto4 esto se !uede e/!licar ue al estar el suelo en este estado4 el aua !od6a llevarse las !art6culas de suelo m(s (cilmente4 inter!oni*ndose estas en la salida del aua4 dado ue cuenta con un iltro ue im!ide el !aso de !art6culas de suelo4 y !or consiuiente haciendo m(s di6cil el !aso del aua.
