4.-COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD

7/23/2019 4.-COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD

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DOCENTE DEL TEORÍA : ING. JOSE FELIPE MARIN

DOCENTE DEL TEORÍA : ING.JOSE CARLOS LIMACHI CHALLCO

ALUMNOS :

CUEVA CASILLA GUSTAVO ISIDRO TAIPE HUAMÁN RONALD

SEMESTRE : 2015 - II

CUSCO-PERÚ

2015

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

MECÁNCA DE SUELOS I



UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO ING. CIVIL

COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD DE UN SUELO

I. GENERALIDADES

1. Objetivos:

Determinar el valor del coeficiente de permeabilidad k de nuestra muestra de suelo2. Marco teórico

Definición: Permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y es unade las cualidades más importantes que han de considerarse para la piscicultura. Un estanqueconstruido en suelo impermeable perderá poca agua por filtración.Mientras más permeable sea el suelo, mayor sera la filtración. Algunos suelos son tan permeables yla filtración tan intensa que para construir en ellos cualquier tipo de estanque es preciso aplicartécnicas de construcción especiales. En un volumen de está colección que aparecerá próximamentese ofrecerá información sobre dichas técnicas.Por lo general, los suelos se componen de capas y, a menudo, la calidad del suelo varíaconsiderablemente de una capa a otra. Antes de construir un estanque, es importante determinar

la posición relativa de las capas permeables e impermeables. Al planificar el diseño de un estanquese debe evitar la presencia de una capa permeable en el fondo para impedir una pérdida de aguaexcesiva hacia el subsuelo a causa de la filtración.

La permeabilidad del suelo se relaciona con su textura y estructuraEl tamaño de los poros del suelo reviste gran importancia con respecto a la tasa de filtración(movimiento del agua hacia dentro del suelo) y a la tasa de percolación (movimiento del agua através del suelo). El tamaño y el número de los poros guardan estrecha relación con la textura y laestructura del suelo y también influyen en su permeabilidad.Variación de la permeabilidad según la textura del sueloPor regla general, como se muestra a continuación, mientras más fina sea la textura del suelo, más

lenta sera la permeabilidad:Suelo Textura Permeabilidad

Suelos arcillosos Fina De muy lentaa

muy rápida Suelos limosos Moderadamente fina

Moderadamente gruesa Suelos arenosos Gruesa

Coeficiente k

El coeficiente de permeabilidad es una constante de proporcionalidad relacionada con la facilidadde movimiento de un fluido a través de un medio poroso. Existen dos métodos generales delaboratorio para determinar directamente el coeficiente de permeabilidad de un suelo. Éstosson los llamados “Métodos de Carga Constante” y “Métodos de Carga Variable”, a su vez, elmétodo de carga constante puede ser de pared rígida o de pared flexible.

Todos estos métodos se basan en la Ley de Darcy:

v = k i

y el caudal correspondiente del flujo es:

q = k i A




donde:

q = cantidad de flujo por unidad de tiempok = coeficiente de permeabilidad (unidades de velocidad)i = gradiente hidráulico = h/L

h = diferencia de cargas hidráulicas a lo largo de la muestraL = longitud de la muestra a través de la cual se mide h A = área de la sección transversal de la masa de suelo en consideración

3. Principio del ensayo:Este ensayo se hará basado en la Norma ASTM D 2434 – 06 detalla el procedimiento para larealización del ensayo permeabilidad con carga constante.

4. EQUIPO NECESARIO

Permeámetro de carga constante

Depósito de agua.

Probeta

Cronómetro.

Manguera

Malla No. 4

Balanza

5. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO EN PERMEÁMETRO DE CARGA CONSTANTE5.1. Preparar el aparato con los elementos arriba mencionados.5.2. Preparación del permeámetro: Se debe verificar que la celda esté limpia y seca y

determinar su peso, diámetro y altura.

5.3. Preparación de la muestra: En todos los casos la muestra debe calzar perfectamente en elpermeámetro sin dejar cavidades en su perímetro. muestra y determinar la humedad.

5.4. Se colocará una piedra porosa en la base de la muestra y otra en contacto con su carasuperior.

5.5. Se satura la muestra: Haciendo vacío saturar la muestra el tiempo que sea necesario5.6. Una vez saturada la muestra por la manguera situada en la parte inferior saldrá agua y

comenzaremos a medir el caudal cuando este sea constante5.7. Se harán cuatro medidas distintas con diferentes caudales.5.8. Procesar datos y calcular el valor de K.

6. CÁLCULOS

MEDIDAS DEL PERMEAMETRO A UTILIZAR

(cm)

Altura de Muestra 12.3

Diametro de Muestra 7

Altura de Carga 11.7

Area 38.48




DATOS OBTENIDOS DURANTE EL ENSAYO

EXPERIMENTO Nro volumen (cm3) tiempo (seg)

1 10 53.29

2 20 122.51

3 30 168.42

4 40 236.25

El coeficiente K será:

Donde :

V: volumen de agua recolectada

L: longitud de la muestra

A: Área de la sección transversal de la muestra

=altura de carga de la muestra

Calculo de k experimento No.1

V L A t H

10 12.3 38.48 53.29 11.7


V L A t H

20 12.3 38.48 122.51 11.7





V L A t H

30 12.3 38.48 168.42 11.7


V L A t H

40 12.3 38.48 236.25 11.7

RESUMEN:

V L A t H K10 12.3 38.48 53.29 11.7 0.00513

20 12.3 38.48 122.51 11.7 0.00446

30 12.3 38.48 168.42 11.7 0.00487

40 12.3 38.48 236.25 11.7 0.00463

7. CONCLUSIONES

Los resultados del laboratorio no exactamente son los verdaderos valores del suelo in situ, ya

que estos pueden variar por distintos motivos ya que as muestras experimentales son

alteradas, a diferencia del suelo in situ, el radiente hidráulico, etc.

El resultado de nuestro factor K, es 0.00477

P e r m e a b i l i d a d r e l a t i v a V a l o r e s d e K ( c m / s e g ) S u e l o t í p i c o M u y p e r m e a b l e > 1 * 1 0 - 1 G r a v a g r u e s a

M o d e r a d a m e n t e p e r m e a b 1 * 10 - 1 a 1 * 1 0 - 3 A r e n a , a r e n a f i n a P o c o p e r m e a b l e 1 * 10 - 3 a 1 * 1 0 - 5 A r e n a l i m o s a , a r e n a s u

M u y p o c o p e r m e a b l e 1 * 10 - a 1 * 1 0 - L i m o y a r e n i s c a f i n a

I m p e r m e a b l e < 1 * 1 0 - 7 Arcil la

F i g u r a 1 . 2 2 . T a b l a d e v a l o r e s r e l a t i v o s d e p e r m e a b i l i d a d .F u e n t e : T e r z a g h i K . y P e c k R . , 1 9 8 0 .

Por tanto nuestro suelo vendría a clasificarse como MODERADAMENTE PERMEABLE .

Se calculo un K para cada caso, y se hallo el promedio de todos en la hoja adjunta se promedio

los volúmenes y el tiempo, hallando un K semejante.




PRÁCTICA DE LABORATIO DE MECÁNICA DE SUELOS I 6

8. ANEXOS

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