MÉTODOS INDIRECTOS PARA DETERMINAR EL COEFICIENTE K DE PERMEABILIDAD 1.- Método a partir del a!li"i" #ra$lo%étri&o Uno de los métodos indirectos para obtener el coeficiente de permeabilidad es a partir de la curva granulométrica, con esto se trata de obtener una relación entre la geometría y la permeabilidad. En suelos arenosos gruesos, los poros entre las partículas del suelo son relativamente grandes y por esto la permeabilidad resulta alta; en suelos de tamaños inferiores, los poros entre los granos son más pequeños, por lo tanto la permeabilidad resulta resulta menor. menor. En la práctica, práctica, estas estas correlacione correlacioness tienen un valor limitado, limitado, pues ay otros factores que influyen en la permeabilidad de los suelos. Estos factores no se an logrado introducir en alguna fórmula para que a partir de la curva granulométrica se pueda obtener el coeficiente de permeabilidad con un alto porcenta!e de credibilidad, sin embargo ay algunas e"presiones con las cuales se puede obtener dico coeficiente pero ning#n modo sustituye a métodos más precisos y, desgraciadamente más complicados y costosos. $a más importante de estas es la descrita por %llen &a'en( )*m+seg
En donde - es el coeficiente de permeabilidad buscado en )cm+seg y /0 es el tamaño tal, que sea igual o mayor que el /01, en peso, del suelo, llamado por &a'en el diámetro efectivo. &a'en obtuvo su fórmula e"perimentando con arenas uniformes con diámetro efectivo comprendido entre 0./ y 2 mm; en estos suelos * vario entre 3/ y /34. El valor de *5 //4 suele mencionarse como un promedio aceptable de las e"periencias efectuadas por &a'en. *omo la temperatura influye en el valor de la permeabilidad, por alterar la viscosidad del agua, se puede modificar de la siguiente manera.
)cm+seg
6iendo t la temperatura en 7 *.
'.- Pr$e(a de per%ea(ilidad por &apilaridad )ori*otal. ebido a las fuer'as capilares, el agua que penetra en un suelo seco avan'a con cierta velocidad, en función de la cual se puede determinar la permeabilidad del suelo. Esta prueba es adecuada especialmente para ensayar con rapide' un gran n#mero de muestras de campo. 6e usa cuando los materiales tienen una permeabilidad comprendida entre /08/ y /089 cm+seg. $as pruebas ori'ontales de capilaridad son #tiles como pruebas rápidas de campo, para la clasificación de materiales de bancos de préstamos respecto a su permeabilidad, especialmente en la construcción de presas de tierra. El avance del agua en la muestra se efect#a debido a dos cargas de capilaridad c, que act#a en el frente de avance del agua y la carga de presión 0, provocada por la diferencia de elevación entre el nivel de agua en el depósito de abastecimiento y el e!e de simetría de la probeta. Es necesario durante la e!ecución de la prueba, variar la carga de presión, para esto se inicia el ensayo con el depósito de abastecimiento a una altura tal que la diferencia entre los niveles del agua en el depósito y el centro de la muestra sea de 9 a /9 cm. Una ve' que el agua a avan'ado asta la mitad de la longitud de la muestra, se aumenta la carga de presión, subiendo el depósito de abastecimiento asta una altura tal que el desnivel del agua sobre el centro de la muestra sea más o menos / m para suelos arenosos y apro"imadamente : m para suelos limosos. $os datos obtenidos se anotan en una gráfica en la cual las ordenadas son los cuadrados de los avances del agua " :, medidos en cm, y cuyas abscisas son os tiempos t , en segundos; uniendo estos puntos se obtienen dos rectas de distinta pendiente que corresponden a cada una de las cargas
´
h 0 y h0 con las cuales se efectuó la
prueba.
En las dos rectas obtenidas, se definen dos puntos de cada una, teniendo en cuenta la fórmula(
en la que y , son los valores de las ordenadas de los puntos definitivos t 2 , t 1, los de las abscisas de los mismos puntos, k la permeabilidad , n la porosidad, hc la altura capilar y h0 la carga de agua. 6e resuelven las ecuaciones simultáneamente para las dos rectas, encontrando el valor de las incógnitas que son la permeabilidad k y la altura capilar hc.
+.- Cal&$lo del &oe,i&iete de per%ea(ilidad por %edio de la &o"olida&i rimero se debe de reali'ar cálculo de la deformación vertical $a deformación vertical es también denominada como deformación unitaria. 6i denominamos por $ la longitud de la muestra, por efecto de las tensiones verticales aplicadas, la misma disminuirá en una magnitud <$.
espués se reali'a el cálculo del módulo edométrico, El módulo edométrico es un parámetro seme!ante al módulo de deformación. 6e define como la relación entre el incremento de tensiones efectivas y la deformación vertical unitaria asociada. Este parámetro, nos da una idea de la deformabilidad de la muestra de suelo ba!o la acción de cargas verticales y por tanto, de su rigide'.
or #ltimo el cálculo del coeficiente de permeabilidad, El coeficiente de permeabilidad por definición es la relación entre la velocidad de consolidación, la cual depende del tipo de material y del rango de tensiones aplicadas y por la rigide' del suelo.
NI/ERSID AD DE 0AA2IL FACLTAD DE CIENCIAS MATEM3TICAS F4SICAS CARRERA DE IN0ENIER4A CI/IL NOMBRE5 %U$% %$%=*>? 6E@U=% DOCENTE5 A?@. B%=@%6 CAD?EF CU$AG MATERIA5 $%HG=%IG=AG E 6UE$G6 A IN/ESTI0ACI6N5 8 E?6%JG E $U@EG? J $EK=%?* 8 DIGG6 A?A=E*IG6 %=% EIE=DA?%= E$ *GEKA*AE?IE L E E=DE%HA$A%
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