Permeabilidad o Conductividad Hidraulica Resumen

PERMEABILIDAD O CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA Es la propiedad de un suelo que permite el paso del agua a través de el, bajo la aplicación de una presión hidrostática, esto implica una posibilidad de recorrido y exige la existencia de vacios o huecos continuos. La permeabilidad de una masa de suelo es importante en: 1.

Evaluación de la cantidad de filtración a través de presas y diques, hacia pozos de agua.

2.

Evaluación de subpresion bajo estructuras para un análisis de estabilidad.

3.

Control de velocidad de filtración para evitar erosión de una masa de suelo

4.

Velocidad de consolidación de suelos.

COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD Es la velocidad del agua a través del suelo, cuando esta sujeta a una gradiente hidráulico unitario. En el valor “K” se reflejan propiedades físicas de los suelos e indica con cuanta facilidad fluye el agua a través del suelo. una de las

propiedades mas interesantes AMENAZA DE AGUA ATRAPADA El agua que llega a estar atrapada en las masas de suelo y roca contribuye al deslizamiento y es una seria amenaza para la estabilidad durante los sismos ya que puede producir “licuefacción”. FLUJO LAMINAR 

Cuando las líneas de f lujo permanecen sin juntarse entre si en toda su longitud, las velocidades son bajas. En suelos limosos y arcillosos el agua circula a velocidades menores que en los suelos arenosos del agua es laminar por lo menos mientras las cargas hidráulicas no sean excesivas.



El movimiento laminar corresponde a la mayoría de los problemas de flujo de agua en los suelos. Su estudio se hace aplicando la ley de Darcy.

FLUJO TURBULENTO 

Cuando las líneas de flujo se juntan entre si

LEY DE DARCY Darcy estudio el flujo del agua en los suelos usando un dispositivo similar al de la figura, coloco una muestra de longitud L, y área transversal A, en un tubo que se ajustaba perfectamente a la muestra y que tenia los extremos abiertos, a cada extremo del tubo se conecto un deposito de agua. La diferencia entre los niveles del agua en ambos depósitos era la distancia

h

(perdida de carga). Determino por los

3

experimentos que el gasto del agua en cm /seg., era directamente proporcional al área A y a la relación hidráulico y se designa por la letra i) q = K x i x A

h/L (gradiente

Darcy concluyó, por tanto, que esa constante era propia y característica de cada arena. Sabemos que en cualquier conducto por el que circula un fluido se cumple que:

Caudal = sección x velocidad Si aplicamos esta consideración al cilindro del permeámetro de Darcy, y calculamos la velocidad a partir del caudal y de la sección, que son conocidos, obtendremos una velocidad falsa, puesto que el agua no circula por toda la sección del permeámetro, sino solamente por una pequeña parte de ella. A esa velocidad falsa (la llevaría el agua si circula por toda la sección del medio poroso) se denomina “velocidad Darcy” o velocidad de flujo”:

Velocidad Darcy = Caudal / Sección total Determinación del coeficiente de permeabilidad

El coeficiente de permeabilidad de un suelo es un dato de fundamental importancia para la formación del criterio del proyectista en algunos problemas de Mecánica de suelos y en muchos casos para la elaboración de cálculos. Hay dos tipos de procedimientos para determinar la permeabilidad de l os suelos: directos e indirectos.

Procedimientos Directos Se basan en pruebas cuyo objetivo fundamental es la medición de tal c oeficiente, son los siguientes: 1. Ensayos de carga constante 2. Ensayos de carga variable 3. Prueba directa de los suelos en el lugar (in-situ)

Procedimientos Indirectos El coeficiente es proporcionado en forma secundaria por pruebas y técnicas que persiguen otros fines. 1. Ensayo granulométrico otros fines 2. Ensayo de consolidación (para arcillas) 3. Prueba horizontal de capilaridad