El documento presenta información sobre permeabilidad, consolidación y expansión de suelos. Resume los conceptos clave de cada tema en 4 títulos. El Título I define permeabilidad y los factores que la afectan. El Título II describe métodos para medir el coeficiente de permeabilidad. El Título III explica la velocidad de consolidación y grado de consolidación. Finalmente, el Título IV detalla los tipos de expansión que pueden ocurrir en suelos arcillosos.

1. “AÑO D E LA DIVERSIFICACION PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA
EDUCACION”
HUANCAYO - PERU
2015 - 0
CATEDRA: MECANICA DE
SUELOS II

2. DEDICATORIA:
dedico el trabajo a mis padres por
su apoyo incondicional y al
catedrático por sus enseñanzas
diaria en el curso.

3. INTRODUCCION
El presente trabajo de permeabilidad ,, consolidación y expansión de
suelos , es de suma importancia para la carrera, por ello es importante
conocer las características , propiedades , fórmulas para si luego ejecutar
una obra de calidad con estabilidad y duración.
por ello por interme4dio prestaremos conceptos importantes ,precisos y
concretos e imágenes para su comprensión.
La Autora.

4. TUITULO I
PERMEABILIDAD
Es la facilidad o dificultad que tiene un suelo de permitir que lo atraviese el
agua a través de sus vacíos. Esto permite clasificar los suelos en: suelos
permeables y suelos impermeables, la permeabilidad esta influenciada por el
tamaño de las partículas, espacio de los vanos y la estructura del suelo. La
tabla 3.1 muestra los valores tipos de permeabilidad para diferentes tipos de
suelos.
Para el diseño de un relleno sanitario la última clasificación es la más deseable,
ya que el movimiento de los jugos es retardado y así el proceso de removerlos
tiene más tiempo de operar.De otro lado los suelos que son casi impermeables
como las arcillas no permiten que los lixiviados percolen y pueden causar que
se queden estancados. Suelos con permeabilidad rápida son clasificados como
peligrosos para las aguas subterráneas y subsuelos, debido a que los jugos se
infiltran rápidamente.
Los factores más importantes que intervienen en la permeabilidad.
1. -La relación de vacíos del suelo.

5. El espacio de los vanos es proporcional al tamaño de la partícula. En otras
palabras, a mayor tamaño mayor cantidad de vanos.
2. -La estructura y estratificación del suelo
En un suelo se pueden encontrar diferentes permeabilidades en estado
inalterado y remoldeado, aun cuado la relación de vacíos sea la misma en
ambos casos; esto puede ser debido a los cambios en la estructura y
estratificación del suelo inalterado o una combinación de los factores.
La permeabilización sufre variaciones debido a que en el remoldeo quedan
libres algunas partículas del suelo y al fluir el agua, esta las mueve y las
reacomoda, tapando los canales o arrastrándolas a la superficie o al exterior de
la muestra causando turbidez en el agua.
3. -Tamaño de las partículas.
La permeabilidad de un suelo será más baja cuando más pequeñas sean sus
partículas y por ende menor serán los vacíos que forman los canales de flujo.
La permeabilidad en algunos suelos es provocada por arrastre de sus finos,
causando filtración.
4. -Grado de saturación
Es la relación entre el volumen de agua y el volumen de vacíos de una muestra
de suelo; cuan mayor sea el grado de saturación mayor será la permeabilidad,
debido a la reducción en los canales disponibles al flujo del agua
5. -Polaridad
Depende de la movilidad del flujo que rodea a las partículas de suelo y del
movimiento del fluido en dirección opuesta al flujo neto debido al potencial
eléctrico generado por la filtración. En el intercambio catiónico se produce
procesos reversibles en las cuales las partículas sólidas del suelo se unen a
iones de la fase acuosa expulsando al mismo tiempo cantidades iguales de otro
catión generando así un equilibrio entre estos dos procesos y, una
compensación de cargas positivas por partes de los aniones que están
presentes en la masa del suelo.
6-Densidad del suelo

6. La densidad relativa es una propiedad índice de los suelos y se emplea
normalmente en gravas y arenas, es decir, en suelos que contienen casi
exclusivamente partículas mayores a 0.074 mm (malla #200). La densidad
relativa es una manera de indicar el grado de compacidad (compactación) de
un suelo y se puede emplear tanto para suelos en estado natural como para
rellenos compactados artificialmente.
7. -Peso especifico
En un suelo real es normal que los minerales de fracciones muy finas y
coloidales tengan su peso específico mayor que los minerales de la fracción
más gruesa. (Juárez Badillo, 1980, Pág. 77tomo 1) A mayor peso específico
será menor la permeabilidad
Métodos para medir el coeficiente de permeabilidad del suelo.
El coeficiente de permeabilidad es un dato cuya determinación correcta es de
fundamental importancia para la formación del criterio del proyectista y en
algunos problemas de mecánica de suelos como el diseño de base de un
relleno sanitario con suelos naturales.
Hay varios procedimientos para la determinación de permeabilidad de los
suelos: unos "directos", así llamados porque se basan en pruebas cuyo objetivo
fundamental es la medición de tal coeficiente; otros "indirectos",
proporcionados, en forma secundaria, por pruebas y técnicas primariamente
persiguen otros fines y los métodos del terreno que permiten identificar la
conductividad hidráulica de un suelo en forma dire
Estos métodos son los siguientes:
a) Directos:
1. Permeámetro de carga constante.
2. Permeámetro de carga variable.
3. Prueba directa de los suelos en el lugar
b) Indirectos:
1. Calculo a partir de la curva granulométrica.

7. 2. Calculo a partir de la prueba de consolidación.
3. Calculo con la prueba horizontal de capilaridad.
c) Métodos de terrenos:
1. Infiltración estándar
2. Prueba de agotamiento y recuperación
• Prueba de perforación entubada.
• Prueba de perforación no entubada.
3. Prueba de infiltración.
• Lagunas de infiltración
• Infiltró metro de doble anillo.
• Método de Bouwer.
• Método de Porchet.
• Pruebas de inyección o extracción de agua (SlugTest).
A continuación se describe con cierto detalle algunos métodos directos e
indirectos y de terreno que se utilizaron en esta investigación para determinar
el coeficiente de permeabilidad. De lo primero se trataron los permeámetros y
de los mencionados en segundo lugar el infiltrómetro de doble anillo, los pozos
a cielo abierto y prueba de consolidación.

8. TITULO II
COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD
La permeabilidad de carga constante para una muestra de suelo. La prueba se
realiza con base en lo concertado en la norma ASTM D 2434. Cabe resaltar
que la muestra con la que se realiza la prueba es un material granular,
específicamente una arena, de la cual no se conoce su distribución
granulométrica. Las datos obtenidos se tomaron con tres diferentes cargas
hidráulicas de 0,o cm, 0,9 cm y 1,9 cm, tomando el volumen de agua que fluye
a través de la muestra los tiempos a 8 min, 5 min y 2 min respectivamente. Con
estos valores se procede a realizar la curva velocidad versus gradiente
hidráulico, la cual cumple con la condición de flujo laminar, con la que se
determina un coeficiente de permeabilidad de 10,8x10-3 cm/s. Debido a que
dicho coeficiente fue obtenido a una temperatura promedio de 24,1ºC, se
procede a corregir el valor debido al cambio que tiene la viscosidad del agua
con respecto a la temperatura, obteniendo un coeficiente de permeabilidad
normalizado de 9,8x10-3 cm/s Según Juarez Badillo (1980) la permeabilidad es
la capacidad de un material para que un fluido lo atraviese sin alterar su
estructura interna. Se afirma que un material es permeable si deja pasar a
través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e
impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.La velocidad con la que el
fluido atraviesa el material depende de tres factores básicos:
• La porosidad del material.
• La densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura.
• La presión a que está sometido el fluido.
El coeficiente de permeabilidad (k) es “una constante de proporcionalidad
relacionada con la facilidad de movimiento de un flujo a través de un medio
poroso” (Bowles, 1980, p. 97). Se pueden determinar por medio de dos
métodos generales de laboratorio llamados método de la carga constante y el
método de la carga variable. Dichos métodos están basados en el uso de la ley
de Darcy, con las condiciones de un flujo laminar. Con el método de la cabeza

9. constante, el coeficiente de permeabilidad se calcula con lal siguiente
ecuación:
EJEMPLO I
Se realizó una prueba de permeabilidad con un permeámetro de carga
variable con diámetro interior de 5 cm. El diámetro interior del tubo vertical fue
de 2 mm. La muestra tuvo una longitud de 8 cm. Durante un período de 6 mm,
la carga sobre la muestra disminuyó de 100 a 50 cm. Calcule el valor de k.
SOLUCION:

10. TITULO III
LA VELOCIDAD D E CONSOLIDACIÓN Y GRADO DE
CONSOLIDACION
Asiento producido en suelos compresibles y saturados, debido a las
deformaciones volumétricas a lo largo del tiempo, ante la disipación por drenaje
de las presiones transmitidas al agua intersticial por una carga aplicada y por la
reducción de los poros del suelo.
Coeficiente de Consolidación (Cv)
• Expresa velocidad de consolidación.
• Cv no es constante durante consolidación y depende de sobrecarga y
conductividad hidráulica del suelo.

12. TITULO IV
EXPANSIÓN DE SUELOS COHESIVOS
La expansividad de suelos es una propiedad física de los suelos que puede
evaluarse en una cimentación. En las estructuras constructivas existe
hinchamiento del suelo cuando aumenta su cantidad de agua y se retraen
cuando la disminuye.
Debe distinguirse el término "potencial de expansión", de la "expansión" de
acuerdo de donde proviene dicha pérdida de agua. Las arcillas expansivas
producen empujes verticales y horizontales afectando las cimentaciones,
empujando muros y destruyendo pisos y tuberías enterradas, con esfuerzos
que superan los 20 kg/cm², ocasionalmente. En las vías se presentan ascensos
y descensos que afectan su funcionamiento. También, estos suelos expansivos
se retraen y los taludes fallan.
Expansión primaria, L – Un hinchamiento de corto plazo, definido de manera
arbitraria, generalmente se considera que ha sido completado en el tiempo
correspondiente a la intersección de la tangente de curvatura inversa con la
prolongación del tramo recto final, que representa el hinchamiento a largo plazo
o secundario, en un trazo semi logaritmico, cambio dimensional vs. Logaritmo
de tiempo.

13.  Expansión secundaria, L – Un hinchamiento de largo plazo, definido de
manera arbitraria, generalmente caracterizado como la porción lineal
final de la curva de cambio dimensional contra logaritmo de tiempo, al
completar el hinchamiento de corto plazo o primario (Figura 1).
 Índice de expansión – Es la pendiente de la curva de descarga (rebote)
que relaciona presión con relación de vacíos en un gráfico semi-
logarítmico.
 Presión de expansión. FL-2
– una presión que evita el hinchamiento del espécimen como se obtiene en el
método C, o 2) aquella presión que se requiere para devolver el espécimen a
su estado original (relación de vacíos, altura) después del hinchamiento en el
método A o BExpansión primaria, L – Un hinchamiento de corto plazo, definido
de manera arbitraria, generalmente se considera que ha sido completado en el
tiempo correspondiente a la intersección de la tangente de curvatura inversa
con la prolongación del tramo recto final, que representa el hinchamiento a
largo plazo o secundario, en un trazo semilogaritmico, cambio dimensional vs.
Logaritmo de tiempo ..
 Expansión secundaria, L – Un hinchamiento de largo plazo, definido de
manera arbitraria, generalmente caracterizado como la porción lineal
final de la curva de cambio dimensional contra logaritmo de tiempo, al
completar el hinchamiento de corto plazo o primario .
 Índice de expansión – Es la pendiente de la curva de descarga (rebote)
que relaciona presión con relación de vacíos en un gráfico semi-
logarítmico.
 Presión de expansión. FL-2 –una presión que evita el hinchamiento del
espécimen como se obtiene en el método C, o 2) aquella presión que se
requiere para devolver el espécimen a su estado original (relación de
vacíos, altura) después del hinchamiento en el método A o B