metodos coeficiente permeabilidad del suelo

Métodos para medir el coeficiente de permeabilidad del suelo
Es un dato cuya determinación correcta es de fundamental importancia para la formación del criterio del proyectista en algunos problemas de Mecánica de Suelos, y para la elaboración de sus cálculos.
Hay varios procedimientos: unos “directos”, así llamados porque se basan en pruebas cuyo objetivo fundamental es la medición detal coeficiente; “indirectos”, proporcionados, por pruebas y técnicas que primariamente persiguen otros fines.

a) Directos:
1. Permeámetro de carga constante
2. Permeámetro de carga variable
3. Prueba directa de los suelos en el lugar
b) Indirectos:
1. Cálculo a partir de la curva granulométrica
2. Cálculo a partir de la prueba de consolidación
3. Cálculo con la prueba horizontal decapilaridad

El valor del coeficiente de permeabilidad oscila entre y cm/seg.

Método a partir de la curva granulométrica

Se ha tratado de establecer correlaciones entre la granulometría de un material y su permeabilidad. En suelos arenosos gruesos, los poros entre las partículas minerales son relativamente grandes y por ello la permeabilidad resulta comparativamente alta; en suelos demenores tamaños, los poros y canalículos entre los granos son más pequeños, por lo cual estos materiales son de menor permeabilidad.
Todos los métodos del tipo siguen la fórmula de Allen Hazen:



en donde k es el coeficiente de permeabilidad.
Hazen obtuvo su fórmula experimentando con arenas uniformes con diámetro entre 0.1 y 3 mm; C varió entre 41 y 146. El valor C = 116 es depromedio aceptable. La fórmula es inaplicable a la mayoría de los suelos, la variación de la constante C resulta excesiva para que la formula sea muy confiable.
La temperatura influye, en el valor de la permeabilidad, por alterar la viscosidad del agua. Tomando en cuenta este factor, la formula:



Han propuesto otras fórmulas. Schlichter tomó en cuenta la compacidad:

c es unafunción de n que responde a los valores.


n = 0.26
0.38
0.46
c = 83.4
24.1
12.8
Terzaghi da, para suelos arenosos, la expresión:



En donde n es la porosidad y un coeficiente con los valores indicados:

Arenas de granos redondos

Arenas de granos angulosos

Arenas con limos


Todas las fórmulas anteriores suponen que el coeficiente de permeabilidad es directamenteproporcional al cuadrado del diámetro efectivo; esta afirmación se ha revelado como discutible, sobre todo en ciertos tipos de suelos.

Permeámetro de carga constante

Es el método más simple para determinar el coeficiente de permeabilidad de ese suelo. Una muestra de área transversal A y longitud L, se somete a una carga hidráulica h. El agua fluye a través de la muestra, midiéndose la cantidad quepasa en el tiempo t. Aplicando la ley de Darcy:

V es la mencionada cantidad de agua.










El inconveniente es que, en suelos poco permeables, el tiempo de prueba es tan largo que deja de ser práctico.

Permeámetro de carga variable
Se mide la cantidad de agua que atraviesa una muestra de suelo.










Los permeámetros y concretamente el de carga variable,pueden usarse sólo en suelos permeables, arenas y limos o mezclas de esos materiales. La permeabilidad de arcillas se determina con la prueba de consolidación.
El realizar la prueba de permeabilidad en muestras inalteradas no sólo es importante en arcillas, sino también en suelos arenosos o limosos poco o nada plásticos. Estos suelos están, con frecuencia, notoriamente estratificados, por lotanto, la realización de la prueba en muestras alteradas dará una idea totalmente errónea de la permeabilidad del suelo natural.
Es conveniente que las muestras que se usen en pruebas de permeabilidad sean pequeñas, pues presenta varias ventajas:

1. Pueden ejecutarse más pruebas en menor lapso de tiempo. Esto permite realizar una verificación de la aproximación general obtenida.
2. Las...