La permeabilidad del suelos puede medirse en el laboratorio o en el terreno; las determinaciones de laboratorio son mucho más fáciles de hacer que las in situ. Debido a que la permeabilidad depende mucho de la estructura del suelo (tanto la microestructura o disposición de las partículas como la macroestructura: estratificación, etc). Método utilizados para la determinación de la permeabilidad La permeabilidad es una propiedad hidráulica de los suelos, donde el suelo permite hasta cierto grado particular, un movimiento de agua perceptible a través del mismo en estado saturado. La permeabilidad se mide en unidades de área sobre tiempo, se considera a los suelos compuestos de grava y arena como de alta permeabilidad, mientras a los suelos arcillosos como muy poco permeables

1. PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS
La permeabilidad es una propiedad hidráulica de los suelos, donde el suelo permite hasta cierto
grado particular, un movimiento de agua perceptible a través del mismo en estado saturado. La
permeabilidad se mide en unidades de área sobre tiempo, se considera a los suelos compuestos
de grava y arena como de alta permeabilidad, mientras a los suelos arcillosos como muy poco
permeables, como se puede observar en la siguiente tabla:
La permeabilidad del suelos puede medirse en el laboratorio o en el terreno; las
determinaciones de laboratorio son mucho más fáciles de hacer que las in situ. Debido a que la
permeabilidad depende mucho de la estructura del suelo (tanto la microestructura o disposición
de las partículas como la macroestructura: estratificación, etc). Método utilizados para la
determinación de la permeabilidad están:
DETERMINANCIÓN DEL COEFICIENTE DE
PERMEABILIDAD

2. • Durante el transporte,
puede sufrir alteraciones
que podrían variar los
resultados
• Aunque requieren
experiencia, el manejo del
equipo es sencillo.
• Para el caso de alguno suelos,
el ensayo es rápido.
• No siempre la muestra
extraída in situ, es la
representativa de la
zona de estudio.
• Los resultados por el
permeámetro de carga
constante o variable,
gozan de ser
confiables.
• No son muy costosos
Ventajas:
Desventaj
as:
Desventaj
as: :
Ventajas:
ENSAYOS DE LABORATORIO (es la forma más común)

3. • Para algunas
características físicas
especiales del suelo, los
métodos empíricos
pueden no ser
aplicables.
• En algunos casos, basta
tener los resultados un
ensayo de
granulométrico.
• Los métodos
empíricos, solo brindan
aproximaciones, por lo
que estos valores no
son siempre son
confiables.
• Rápidamente, puede
estimarse la
conductividad
hidráulica de un suelo.
Ventajas:
Desventaj
as:
Desventaj
as: :
Ventajas:
ECUACIONES Y MÉTODOS EMPÍRICOS (De acuerdo a la experiencia de muchos ensayos realizados en
una diversidad de suelos, muchos investigadores han elaborado relaciones y procedimientos empíricos para predecir la conductividad
hidráulica de los suelos según a sus propiedades físicas)

4. • Las pruebas en campo
requieren una
significativa experiencia,
tanto del operador como
del equipo.
• Pueden proporcionar
información adicional,
que generalmente es útil.
• Resultan muy costosos,
lo que su empleo debe
limitarse según a la
importancia de la obra.
• Estos ensayos
proporcionan valores
precisos de la
conductividad
hidráulica, ya que se
ensaya con la misma
zona en estudio .
Ventajas:
Desventaja
s:
Desventaja
s: :
Ventajas:
ENSAYOS DE CAMPO (Las pruebas de bombeo en estado estacionario y los ensayos en
barrenaciones, son solo algunos de los que se han ideado para determinar la conductividad
hidráulica en campo)

5. 1. El permeámetro de carga constate.
La prueba de permeabilidad con carga constante se
utiliza ampliamente con todos los tipo de suelos. La
Figura 1 muestra el dispositivo para la prueba de
permeabilidad con carga constante.
Los paso a seguir:
a) La muestra de suelo se introduce en un cilindro de
plástico transparente, donde se instalan filtros de piedra
porosa por encima y por debajo de esta.
b) Se debe saturar completamente la muestra de agua, para
lo cual se suministra agua que sea desairada al reservorio
superior. Luego se abren las válvulas y se deja circular
agua controlando la velocidad del flujo con las válvulas,
hasta que los niveles de agua de los piezómetros se
mantienen constantes. Lo que significa qua la muestra
estará completamente saturada de agua.
c) Inicialmente se deja correr un flujo de agua, controlado
por las válvulas por un tiempo t. Luego, se registran las
alturas piezométricas y el volumen de agua recolectada
por el recipiente graduado. Después se modifica el caudal
(q) y se repite el mismo procedimiento, se deben efectuar
varios ensayos con diferentes caudales. La conductividad
hidráulica será:
Ensayos de Permeabilidad en Laboratorio

6. 1. El permeámetro de carga constate.
Ecuación 1
Donde:
k = Conductividad hidráulica.
L = Longitud de la muestra. (véase a figura 4.8)
Δh = Pérdida de carga. (véase a figura 4.8)
Q = Volumen de agua recolectada por el cilindro graduado.
A = Área transversal interna del cilindro. (sección transversal)
t = Tiempo de duración el ensayo.
d) Luego de determinar diferentes conductividades
hidráulicas (k), para cada variación del (q), la media
aritmética de todas las conductividades hidráulicas
obtenidas será la conductividad hidráulica.
e) finalmente debe realizarse, una corrección de la
conductividad hidráulica por efecto de la temperatura, los
resultados deben ser expresados para una temperatura de
20º C.
Ensayos de Permeabilidad en Laboratorio

7. Como es necesaria una permeabilidad relativamente
grande para obtener buena precisión en la prueba de
carga variable, esta se limita a suelos de grano fino como:
arenas finas, limos y arcillas. Además puede proporcionar
resultados aceptables en cualquier tipo de suelo. La
Figura 2 muestra el dispositivo para la prueba de
permeabilidad con variable. para lo cual deben seguirse lo
siguientes pasos:
2. El permeámetro de carga variable.
Ensayos de Permeabilidad en Laboratorio
Los paso a seguir:
a) En un cilindro de unos 100 mm de diámetro, se introduce una
muestra inalterada de suelo, donde los extremos superior e
inferior están protegidos por una piedra porosa.
b) La muestra debe estar completamente saturada de agua, para
esto se sigue el mismo procedimiento que para el
permeámetro de carga constante.
c) Después de que la muestra ha sido saturada, se la introduce
en un reservorio anegado de agua que cuenta con un vertedor
que mantiene un nivel constante. El ensayo empieza, cuando
se llena de agua el tubo que está conectado al extremo
superior del cilindro con la muestra de suelo, entonces se
permite que el agua desairada pase a través de la muestra de
suelo. Se registra el nivel inicial de la columna de agua en el
tubo al empezar el ensayo y también a diferentes tiempos
durante el ensayo. La conductividad hidráulica (k), es obtenida
de la siguiente expresión:

8. 2. El permeámetro de carga variable.
Ensayos de Permeabilidad en Laboratorio
Ecuación 2
Donde:
k = Conductividad hidráulica.
L = Longitud de la muestra. (véase a figura 4 – 32)
a = Área de la sección transversal del tubo.
h1 = Nivel inicial del agua en el tubo al empezar el ensayo.
h2 = Nivel final del agua en el tubo al finalizar el ensayo.
A = Área transversal interna del cilindro. (sección transversal)
t1 = Tiempo al iniciar el ensayo, cuando el nivel de agua en el
tubo esta en h1.
t2 = Tiempo al finalizar el ensayo, cuando el nivel de agua esta
en h2.
d) Se repite el ensayo con diferentes diámetros del tubo,
calculando diferentes conductividades hidráulicas (k),
donde se tendrá una variación del caudal (q). La media
aritmética de todas estas obtenidas será la conductividad
hidráulica.
e) Finalmente debe realizarse, una corrección de la
conductividad hidráulica por efecto de la temperatura, los
resultados deben ser expresados para una temperatura de
20º C.

9. Como las pruebas edométricas se suelen realizar generalmente con
suelos plásticos, la determinación de la permeabilidad a partir de
esta prueba sólo se hace con suelos de permeabilidad baja.
Aplicable en suelos
3. La medida directa o indirecta mediante
una prueba edométrica.
Ensayos de Permeabilidad In Situ
Permite hallar el coeficiente de permeabilidad de suelos
permeables o semi permeables de tipo granular, situados de
debajo del nivel freático, y en rocas muy fracturadas. Existen
dos métodos para realizar el ensayo Lefranc; a nivel
constante y a nivel variable.
1. Ensayo Lefranc
Se realiza en el interior de sondeos y permite calcular semi
cuantitativamente el coeficiente de permeabilidad de los
macizos, en cualquier tipo de litología y nivel de fracturación,
y profundidad. Aplicable en macizos rocosos
2. Ensayo Lugeon
Tanto las ecuaciones (1) y (2) se han reducido mediante la Ley de Darcy, para los casos de flujo
presentes en los permeámetros.

10. 3. U.S. Bureau of Reclamation
En primer lugar se realiza una perforación hasta alcanzar el estrato en el cual se quiere realizar
la medida. Es necesario que la perforación penetre en el estrato al menos 5 veces el diámetro.
Se introduce una funda de acero hasta el fondo de la perforación. Se introduce el agua en el
interior de la perforación que filtrará por el fondo, debiendo mantener el nivel de agua constante.
Una vez que se haya logrado un régimen permanente es decir que el gasto de agua sea
constante con el tiempo, la conductividad hidráulica (k) se obtendrá mediante la siguiente
expresión:

11. 4. Estrato permeable sobre otro
impermeable

12. Ejemplo:
En una muestra representativa de suelo, se ha realizado un ensayo de conductividad
hidráulica. La tabla 1, muestra los resultados de tres ensayos que se realizaron con esta
muestra de suelo en laboratorio.
Determine la conductividad hidráulica del suelo.
Para determinar la conductividad hidráulica en un ensayo de carga variable, se utiliza la ecuación 1.
Generalmente en laboratorio se realizan tres ensayos para una misma muestra de suelo, para
determinar la conductividad hidráulica real, deben hallarse las conductividades hidráulicas para los tres
ensayos de la tabla y obtener la media aritmética de estos tres. Finalmente debe hacerse una corrección
por temperatura con la ecuación 3, para esto debe determinar un coeficiente adecuado de la tabla D.1.
PASO 1.
Determinación de la conductividad hidráulica.
La conductividad hidráulica será:

13. Reemplazando los valores correspondientes a cada ensayo:
Q1 = 305 cm
Q2 = 375 cm
Q3 = 395 cm
Δ h1 = 60 cm.
Δ h2 = 70 cm.
Δ h3 = 80 cm.
t = 25 seg.
L = 13.2 cm.
A = 31.67 cm.
Se tendrá que:
Las conductividades hidráulicas serán:
K 1 = 8.5x10-2 cm/s. K 2 = 8.9x10-2 cm/s. K 3 = 8.2x10-2 cm/s.
Reemplazando los valores de:
Se tiene que:
La conductividad hidráulica será:
PASO 2.
Determinación de la conductividad hidráulica promedio.
La media aritmética de la conductividad hidráulica, será:

14. La conductividad hidráulica para una
temperatura de 20ºC, será:
Cuando se realiza un ensayo de permeabilidad en laboratorio, generalmente se realizar tres o más ensayos de
la misma muestra de suelo, haciendo una variación de la altura de carga. Con el objetivo de tener resultados
mas confiables. La conductividad hidráulica, será la media aritmética de todas estas conductividades
calculadas, en esta siempre se debe hacerse una corrección por temperatura. Es importante que la
temperatura del agua se mantenga constante en todos los ensayos que se realicen con la misma muestra de
suelo.
PASO 3.
Corrección por temperatura de la conductividad hidráulica.
La conductividad hidráulica, siempre debe ser expresada para una temperatura de 20 ºC. La conductividad
hidráulica expresada para una temperatura de 20ºC, será:
Ecuación 3.
De la tabla D.1, se elige un coeficiente adecuado para la corrección de 60º C, este es:
Reemplazando los valores de:
Se tiene que:

15. Un suelo estratificado puede contener diferentes
tipos de suelo, con conductividades hidráulicas
diferentes en todo su perfil, como se muestra en
la figura 3. Cada estrato tiene un espesor de
capa (H) y una conductividad hidráulica horizontal
(kH) y vertical (kV) diferente. El flujo de agua
puede fluir tanto horizontalmente como
verticalmente teniendo conductividades hidráulicas
diferentes en cualquier sentido.
CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA EQUIVALENTE
EN SUELOS ESTRATIFICADOS
Para el caso de un perfil de suelo de n estratos,
donde se tiene un flujo de agua en sentido
horizontal, como muestra la figura 4.
La conductividad hidráulica equivalente para flujo
horizontal en suelo estratificado, será:

16. La figura 5, muestra n estratos de suelo con flujo
en dirección vertical.
La conductividad hidráulica equivalente para flujo
horizontal en suelo estratificado, será:
CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA EQUIVALENTE EN
SUELOS ESTRATIFICADOS