Ensayo de permeabilidad. mecanica de suelos

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Malla | Diámetro(mm) | Suelo Retenido(g) | Suelo Retenido Corregido(g) | % Retenido | % Pasa |
N°10 | 2 | 2,8 | 3,1 | 0,34 | 99,62 |
N°20 | 0,84 | 322,1 | 322,4 | 39,35 | 60,23 |
N° 30 | 0,50 | 218,2 | 218,5 | 26,65 | 33,53 |
N°40 | 0,42 | 204,1 | 204,4 | 24,93 | 8,56 |
N°80 | 0,177 | 62,7 | 63,0 | 7,66 | 0,863 |
N°140 | 0,105 | 2,8 | 3,1 | 0,34 | 0,48 |
N°200 | 0,075 | 1 | 1,3 |0,12 | 0,16 |
Fondo | | 2,4 | 2,7 | 0,29 | - |
∑ Pesos | | 816,1 | 818,5 | | |
Objetivos.
* Medir la permeabilidad de un suelo por medio de granulometría ( D10), ensayo de cabeza constante y variable.
* Comparar los valores encontrados por cada ensayo y presentar el respectivo análisis.
* Clasificar el suelo mediante el ensayo de granulometría.

Análisis Granulométrico.Procedimiento según la norma ASTM D421-58.
Peso inicial de la muestra: 818,5 gr

Grafica.

Grafica1. Curva Granulométrica.
%retenido=W suelo retenidoW total*100
% error=W inicial-ΣW W inicial*100
peso % corregido=W inicial-ΣWNumero de taras
% pasa=100-%retenido
%gravas =100% - %pasa malla No.4 = 100% - 0%= 100%
%Finos = % que pasa No.200 = 0,16%
%Arenas = 100% - %Gravas - %Finos = 100% -100% - 0. 0,16% =0,16%
Gradación gruesa <50% pasa malla No.200
Hallamos los valores para D10 , D30 ,D60, y los índices Cc y Cu
D10 =0.43
D30 = 0.49
D60= 0.82
Cu=D60D10=0,820,43=1,90
Cc=(D30)2D60*D10=(0,49)20,82*0,43=0,68
Arena mal gradada. Cu<6 y el 1<Cc<3 No se cumple la condicion del Cu.
Luego encontramos que el suelo analizado es clasificado como SP.
Media de lapermeabilidad con base en la curva granulométrica.
La fórmula clásica es la de Allen Hazen (1892) que relaciones el coeficiente de permeabilidad con el diámetro efectivo D10.
K=C*(D10)2cmseg
C= constante cuyo valor varía entre 1 y 1,5. Cuando D esta dado en centímetros.
Para el cálculo tomamos C= 0.1

D10 =0.43
K=C*(D10)2cmseg=0.1*(0,43)2= 1,8*10-2 cm/seg
Procedimiento según la norma ASTM D-2434-68Ensayo de permeabilidad de cabeza constante.
Montaje:

K=VLAht
Donde:
K = coeficiente de permeabilidad
V = Vol. de agua recolectado a la salida
L = longitud de la muestra
H = diferencia de nivel
A = área transversal de la muestra
t = tiempo de ensayo
Datos del ensayo:
H= 88 cm
L= 7.491 cm
D ( A= πD24)= 6,253 cm
TABLA DE DATOS.VolumenTiempo | V= 50 cm3 | V= 100 cm3 | V= 150 cm3 |
T1 | 7,94 seg | 13,78 seg | 22,01 seg |
T2 | 8,02 seg | 13,89 seg | 22,47 seg |
T3 | 7,56 seg | 13,94 seg | 22,47 seg |
T promedio | 7,84 seg | 13,87 seg | 22,32 seg |

A= πD24=3,14*6,25324=30,7 cm2
Cálculos.
Para V= 50 cm3 y T= 7,84 seg
K=VLAht=50*7,49130,7*88*7,84= 374,5521180,544=1,8*10-2 Cm/seg
Para V= 100 cm3 yT= 13,87 seg
K=VLAht=100*7,49130,7*88*13,87= 749,137471,192=1.99*10-2 Cm/seg
Para V= 150 cm3 y T= 22,32 seg
K=VLAht=150*7,49130,7*88*22,32= 1123,6560299,712=1.86*10-2 Cm/seg
K=1.8*10-2+1.99*10-2+1.86*10-23=1.9*10-2 cm/seg
Ensayo de cabeza variable
Montaje.

K= aLA*(T1-T0)*lnhoh1
a=πd24 (d= 0.604 cm)
L=7,491 cm
A= πD24 (D=6,253 cm)
h0=88 cm
T0=0 seg
Tabla de datos.Alturas.
h1 | h2 | h3 |
73 cm | 58 cm | 43 cm |

Tiempos.
T1 (seg) | 0,9 | 1,7 | 2,8 |
T2 | 0,6 | 1,4 | 2,4 |
T3 | 0,9 | 1,7 | 2,9 |
T promedio | 0,8 | 1,6 | 2,7 |

a=πd24=3,14*(0,604cm)24=0,28 cm2
A= πD24=3,14*(6,253cm)24=30,7 cm2
Para h1= 73 cm y T1= 0,9 seg tenemos:
K= aLA*(T1-T0)*lnhoh1= 0,28cm2*7,491 cm30,7 cm2*(0,8-0 seg)*ln88cm73cm=1,6*10-2cmseg
Para h2= 58 cm y T2= 1,6seg tenemos:
K= aLA*(T1-T0)*lnhoh1= 0,28cm2*7,491 cm30,7 cm2*(1,6-0 seg)*ln88cm58cm=1,8*10-2 cm/seg
Para h3= 43 cm y T2= 2,7 seg tenemos:
K= aLA*(T1-T0)*lnhoh1= 0,28cm2*7,491 cm30,7 cm2*(2,7-0 seg)*ln88cm43cm=1,8*10-2 cm/seg
K= 1.6*10-2+1.8*10-2+1.8*10-23=1.7*10-2cms
Análisis de resultados.
Del análisis granulométrico tenemos:
El suelo se clasifico como SP. Arena con poco o nada de...
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