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Marco teorico permeabilidad
- 1. UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTADDE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA DE SUELOS MARCO TEÓRICO Permeabilidad Permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua, es la facilidad con se deja atravesar el flujo a través de la estructura interna del suelo. Mientras más permeable sea el suelo, mayor será la filtración. Algunos suelos son tan permeables y la filtración tan intensa que para construir en ellos cualquier tipo de estanque es preciso aplicar técnicas de construcción especiales La permeabilidad se cuantifica en base al coeficiente de permeabilidad, definido como la velocidad de traslación del agua en el seno del terreno y para un gradiente unitario. El coeficiente de permeabilidad puede ser expresado según la siguiente función: k = Q / I A En proyectos de ingeniería y arquitectura, las unidades con las que se expresa generalmente el coeficiente de permeabilidad son cm/s y m/s; en los ámbitos de la hidráulica o la hidrogeología es habitual observar notaciones como cm/dia, m/año y similares. Factoresque Influye en la permeabilidad de Suelos La permeabilidad se ve afectada por diversos factores inherentes tanto al suelo como a características del fluido circulante. Los principales son: * Las fuerzas de superficie * Porosidad * Tortuosidad del suelo * La relación de vacíos * La temperatura de fluido y suelo * La viscosidad del fluido * La estructuración del suelo * La humedad del suelo Determinacióndel coeficiente de permeabilidad Para la determinación del coeficiente de permeabilidad existen diferentes métodos; los ensayos de laboratorio, los efectuados en el lugar y los métodos empíricos, donde el valor de k es obtenido indirectamente a través de relaciones empíricas con otras propiedades de los suelos. A continuación, se resumen los distintos métodos
- 2. UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTADDE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA DE SUELOS Ensayos de laboratorio Permeámetro de carga constante En estos aparatos la cantidad de agua que fluye a través de una muestra de suelo, de dimensiones conocidas, en un tiempo determinado, puede ser medida. Los niveles de agua a la entrada y salida del permeámetro se pueden mantener constantes por medio de compuertas. La pérdida de carga h, depende únicamente de la diferencia entre los niveles de agua. El diámetro D y el largo L de la muestra pueden ser medidos. El agua a la salida es recogida en una probeta graduada y la cantidad de descarga Q es medida. Cabe destacar que este permeámetro es aplicable a suelos relativamente permeables, por ejemplo, limos, arenas y gravas. A continuación, se muestran dos modelos de permeámetros y el cálculo del coeficiente de permeabilidad k
- 3. UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTADDE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA DE SUELOS Valor del coeficiente de permeabilidad k Permeámetro de carga variable Este tipo de dispositivo, brinda mayor exactitud para suelos menos permeables, como arcilla y limo. En este caso la cantidad de agua escurrida es medida en forma indirecta por medio de la observación de la relación entre la caída del nivel de agua en un tubo recto colocado sobre la muestra y el tiempo transcurrido. La longitud L, el área A de la muestra y el área “a” del tubo recto son conocidos. En adición, las observaciones deben ser hechas en no menos de 2 niveles diferentes de agua en el tubo recto. Para la deducción del valor de k obsérvese el permeámetro de la figura, el que debe estar en régimen antes de efectuar cualquier medición.
- 4. UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTADDE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA DE SUELOS Se obtiene el valor del coeficiente de permeabilidad k, expresado en:
- 5. UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTADDE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA DE SUELOS ANEXOS