Practica de Mecanica de Suelos

1. INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO De InGenieRÍA Civil
MeCÁnICA DE Suelos
PRACTICA N° 5
PERMeABILIDAD.
ALUMno: CARLOs ENRIQUE YesCAS GonzÁlez.
CATeDRÁTico: InG. CASteLLAnos HeRNÁnDez
GLADis
AuxiliAR De LABORATORIO: HIPÓLITo Antonio
SAnTIAGO PÉRez
GRUPO: IC-C SeMesTRE: 4°
HORARIO De clASe: 11:00 – 12:00
FeCHA DE REALIZACIón DE PRÁCticA:
13/05/2015
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA

2. Introducción
Elflujodeaguaatravésde mediosporosos,de graninterésenla Mecánicadesuelos, está
gobernado por una ley descubierta experimentalmente por Henri Darcy en 1856. Darcy investigo
las características del flujo de agua a través de filtros, formados precisamente por materiales
térreos, lo cual es particularmente afortunado para la aplicación de los resultados de la
investigación a la mecánica de suelos.
Trabajando condispositivos de diseño especial, Darcyencontró que para velocidades
suficientemente pequeñas, el gasto queda expresado por:
A es el área total de la sección transversal del filtro e i el gradiente hidráulico del flujo.
La ecuación de continuidad del gasto establece que siendo A el área del contorno
y v la velocidad de flujo llevando esta expresión a la expuesta por Darcy, se deduce que: V=ki o sea,
que el intervalo en que la ley de Darcy es aplicable, la velocidad de flujo es directamente
proporcional al gradiente hidráulico; esto indica que, dentro del campo de aplicabilidad de la ley de
Darcy, el flujoes laminar. Darcy construyósu filtrode arenas finas, generalmente, de locualse
deduce que ya enestos suelos el flujo del agua es laminar por lo menos, mientas que las cargas
hidráulicas no sean excesivas. En suelos más finos el agua circula a velocidades aún menores, por
lo que, con mayor razón, el flujo también será laminar. De hecho las investigaciones realizadas a
partir de la publicación de la ley de darcy, indican que esta ley solo es aplicable a suelos de
partículas no muy gruesas, quedando desde luego, excluidas las gravas limpias, cantos rodados,
etc.
Enlaecuaciónanterior,relacionadascon la leyde darcy, aparece unaconstante físicade
proporcionalidad, k, llamada el coeficiente de permeabilidad del suelo. Encualquiera de estas
ecuaciones puede verse que sus unidades son las correspondientes a una velocidad. Esto se ha
utilizado para definir entérminos simples elcoeficiente de permeabilidad de unsuelo como la
velocidad delagua a través del mismo, cuando está sujeta a un gradiente hidráulico unitario. Es
obvio queenel valor numéricode se reflejapropiedades físicasdelsuelo yencierta medidaese
valor indica la mayoro menor felicidadconqueelagua fluyea travésdel suelo, estando sujeta a
un gradiente hidráulico dado.
Objetivo
El objetivo principal de la prueba de permeabilidad es la determinación del coeficiente.
ElcoeficientedepermeabilidadenMecánicadesuelossedefinecomo la mayoro menor
facilidad con que el agua fluye a través del suelo, este se expresa en cm/s.

3. Materiales
-Equipo contenedor de arena.
-Fuente de agua.
-Material (arena).
-Agua.
-Regla.
-Agua destilada.
-Cronometro.
Procedimiento
Del equipo contener de la arena, se midió la altura y el
diámetro interno del permeámetro, mismo que ya contenía la
muestra de arena que servirá para la práctica.
Eldepósitode arena estabaconectadopor una manguera
a uncontenedor en lo alto, el cual tendría a su vez un grifo que
despacharía de agua al contenedor. Posteriormente, al abrir el
paso del agua en la tubería graduada se esperó hasta que la
manguera sacara todo el aire y la circulación del agua fuera
constante.
Se preparó el cronómetro para realizar el primer
experimento. En el cual se midió la carga constante con la regla
graduada, esta estaba fijada al contenedor de arena para obtener
datos más exactos. Se tomó en cuenta un volumen de100 ml en el
vaso de precipitado conectado al contenedor por la parte superior
con ayuda de una manguera, se activó el cronómetro y se observó el
tiempo necesitó para que elagua alcanzara los 100mL dealtura enel
vaso de precipitado.
Figura2.Pruebas por ensaye en
realización.
Así de igual forma, repitiendo el mismo procedimiento anterior se hicieron 5 ensayes y se
tomaron los datos necesarios.
Secalcularon los coeficientes depermeabilidad para cada ensaye, paraobtener un valor
promedio final de estos.
Figura1.Material a ocupar enla
práctica.

4. Cálculos
Coeficiente de permeabilidad.
V= Volumen de ensaye
L= Longitud de muestra
h= Carga promedio de la muestra
A= Área de la muestra
t= Tiempo
Ensaye Volumen Longitud Carga Área Tiempo
1 100ml 23.6 cm 6 cm 31.17 cm2 68 seg
2 100ml 23.6 cm 6.8 cm 31.17 cm2 68 seg
3 100ml 23.6 cm 5.6 cm 31.17 cm2 67 seg
4 100ml 23.6 cm 6.1 cm 31.17 cm2 68 seg
5 100ml 23.6 cm 6.2 cm 31.17 cm2 72 seg
Resultados
Promedio: 0.903251 / 5 = 0.1806502 cm/seg

5. Conclusión:
Elcoeficientedepermeabilidadde unsueloes undatocuyadeterminacióncorrectaesde
fundamental importancia para la formaciónde criteriodelproyectistaenalgunosproblemasen
mecánica de suelos. Este coeficiente muestra en si, como es la capacidad del suelo para facilitar el
flujode aguatravésde la muestra. Teniendoconesto más informaciónrespectode nuestro suelo
del que estemos analizando.
Enesta prueba se obtuvieron5 diferentes muestras de datos para la misma muestra de
material, yde estas se obtuvo unpromedio para generalizar este factor a toda la muestra, dando
como resultado un coeficiente de permeabilidad, k = 0.1806502 cm/seg. Como se puede observar
respectoa lasunidadesquedanenelresultadosepuededecirqueelcoeficientedepermeabilidad
es unsí, una velocidad, uncambio en la posiciónrespecto al tiempo, la del agua traspasando la
arena. Existen tres valores dentro de la fórmula que no cambian aunasí se haga un segundo o
infinidad de experimentos, estos tres valores son: el volumen, la longitud y el área. Estos factores
no dependen en mayor medida de la muestra, sino en general del recipiente. Por lo que esta
prueba fue de una realización sencilla y eficiente.
Bibliografía
Prácticas de Laboratoriode Mecánica de SuelosI
http://fing.uach.mx/licenciaturas/IC/2012/01/26/MANUAL_DE_LAB_MEC_DE_SUELOS_I.pdf
Permeabilidad
https://es.scribd.com/doc/72012897/PERMEABILIDAD