Practica No. 6 Consolidacion
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OBJETIVO: determinar el coeficiente de permeabilidad (K) de una muestra de suelo a traves del método directo (permeámetro de carga constante). INTRODUCCIÓN: El flujo de agua a través de medios porosos, de gran interés en la Mecánica de Suelos , esta gobernado por la ley descubierta experimentalmente por Henri Darcy en 1856. Darcy investigo las características del flojo de agua a través de filtros, formados precisamente por materiales térreos, lo cual es particularmente afortunado para la aplicación de resultados de la investigación de la mecánica de suelos. Trabajando con dispositivos de diseño especial, Darcy encontró que para velocidades suficientemente pequeñas, el gasto queda expresado por: Q= dV dT =kAi ( cm 3 seg ) donde: A =area totalde la secciontransversal delfiltro . i=el gradientehidraulico delflujo. i= h 1 −h 2 L en cualquier punto del flujo la altura piezométrica h es la carga de la elevación z del punto, mas la carga de la presión en dicho punto ρ / γω. La carga de velocidad se desprecia en razón de la pequeñez de las velocidades que el agua tiene a través del medio poroso. La diferencia h 1 −h 2 representa la perdida de energía sufrida en el flujo en el desplazamiento L; esa energía perdida se transforma en calor.
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Transcript of Practica No. 6 Consolidacion
OBJETIVO: determinar el coeficiente de permeabilidad (K) de una muestra de suelo a traves del método directo (permeámetro de carga constante).
INTRODUCCIÓN:
El flujo de agua a través de medios porosos, de gran interés en la Mecánica de Suelos , esta gobernado por la ley descubierta experimentalmente por Henri Darcy en 1856. Darcy investigo las características del flojo de agua a través de filtros, formados precisamente por materiales térreos, lo cual es particularmente afortunado para la aplicación de resultados de la investigación de la mecánica de suelos.Trabajando con dispositivos de diseño especial, Darcy encontró que para velocidades suficientemente pequeñas, el gasto queda expresado por:
Q=dVdT
=kAi( cm3seg )donde:A=area totalde la seccion transversal del filtro .i=el gradientehidraulico del flujo .
i=h1−h2L
en cualquier punto del flujo la altura piezométrica h es la carga de la elevación z del punto, mas la carga de la presión en dicho punto ρ / γω. La carga de velocidad se desprecia en razón de la pequeñez de las velocidades que el agua tiene a través del medio poroso. La diferencia h1−h2 representa la perdida de energía sufrida en el flujo en el desplazamiento L; esa energía perdida se transforma en calor.
La ecuación de continuidad del gasto establece que: Q=Av
siendo:A=el area del conductov=la velocidad del flujo . Llevando esta expresión a la ley de Darcy se deduce que
v=kio sea que en el intervalo en que la ley de Darcy es aplicable, la velocidad del flujo es directamente proporcional al gradiente hidráulico, esto indica que, dentro del campo de aplicabilidad de la ley de Darcy, el flujo en el suelo es laminar.
Métodos de prueba para medir el coeficiente de permeabilidad:
El coeficiente de permeabilidad de un suelo es un dato cuya determinación correcta es de fundamental importancia para la formación del criterio del proyectista el angunos problemas de la Mecanica de suelos.Hay varios procedimientos para la determinación de la permeabilidad de los suelos: unos directos llamados así por que se basan en pruebas cuyo objetivo es la medición de tal coeficiente; y otros indirectos proporcionados en forma secundaria por pruebas o técnicas que primariamente persiguen otros fines.
Directos:1. Permeámetro de carga constante.2. Permeámetro de carga variable.3. Prueba directa de los suelos en el lugar.
Indirectos:1. Calculo a partir de la curva granulométrica.2. Calculo a partir de la prueba de consolidación.3. Calculo con la prueba horizontal de capilaridad.
Permeámetro de carga constante:
Ofrece el método mas simple para determinar el coeficiente de permeabilidad de un suelo. Una muestra de suelo de área transversal A y longitud L, confinada en un tubo, se somete a una carga hidráulica h y de longitud L. El agua fluye a través de la muestra midiéndose la cantidad en cm3 que pasa en el tiempo t aplicando la ley de Darcy.
El gradiente hidráulico medio vale:
i= hL
entonces:
k=VL¿̂ ¿
el inconveniente del permeámetro es que, en suelos poco permeables, el tiempo de prueba se hace tan largo que deja de ser practico, usando gradientes hidráulicos razonables.
Valores relativos de permeabilidad según Terzaghi y Peck
PERMEBILIDAD RELATICA VALORES DE K SUELO TIPOMUY PERMEABLE MAYOR QUE 1 X 10−4 GRAVA GRUESAMOREADAMENTE PERMEABLE 1 X 10−4 A1 X 10−3 ARENA, ARENA FINAPOCO PERMEABLE 1 X 10−3 A 1X 10−5 ARENA LIMOSAMUY POCO PERMEABLE 1 X 10−5 A 1X 10−7 ARENA SUCIAIMPERMEABLE MENOR QUE 1 X 10−7 LIMO ARENISCA FINA
MATERIAL Y EQUIPO: Permeámetro de carga constante. Cronometro. Regla graduada. Vaso de precipitado. Cubeta. Franela. Muestra de suelo
PROCEDIMIENTO:
Se coloca el equipo en el lugar donde será utilizado. Se procede a colocar la muestra arriba de piedra porosa. Se llena de agua hasta alcanzar la marca de 300 cm3 con ayuda del vaso de precipitado. consiste en mantener una gradiente hidráulico constante, el cual se logra al mantener una
misma altura en el nivel de agua durante todo el periodo de prueba.
RESULTADOS:
Diametrocm
No. Vol cm3 Longitud cm
Carga h Area cm2 Tiempo S Coeficiente de permeabilidad k
.64 1 300 23 11.8 46.56 62.844 0.1998
.64 2 300 23 11.4 46.56 60.414 0.2152
.64 3 300 23 11.7 46.56 60.33 0.2099
MEMORIA FOTOGRAFICA:
CONCLUSION: de acuerdo a los resultados obtenidos podemos decir que se trata de un suelo tipo arena limosa
BIBLIOGRAFIA: fundamentos de la mecánica de suelos Juárez Badillo y Rico Rodriguez.
