Permeabilidad

ENSAYO DE PERMEABILIDAD Ing. Milagro Castro Cuba Valencia Investigador del CISMID INTRODUCCION

La permeabilidad es la facilidad con la que un fluido se mueve a través de un medio poroso. En Ingeniería Geotécnica, el fluido es el agua y el medio poroso la masa de suelo. Esta presencia de agua en la masa de suelo, es uno de los factores de mayor importancia que incide en las propiedadesingenieriles del suelo, lo cual implica un estudio geotécnico muy cuidadoso que requiere la participación de un ingeniero civil y un geólogo. Estos especialistas realizarán una revisión geológica, antecedentes del área y una investigación de campo con el objetivo de obtener un coeficiente de permeabilidad “in situ”, los cuales son muy diversos, dependiendo del tipo de roca o suelo, de los poros, vacíos,discontinuidades o fisuras. Se considera que los suelos y rocas en general tienen una permeabilidad media o cierto grado de permeabilidad, considerándose a este flujo del agua a través de los poros, vacíos, discontinuidades o fisuras como laminar, es decir un flujo no turbulento. La representación para un flujo promedio en condiciones de permeabilidad media es expresado por la ley de Darcy: v=kxiDonde: v i k = = = cantidad de flujo por unidad total de sección transversal pérdida de carga por unidad de longitud de filtro L, conocido como gradiente hidráulico. coeficiente de permeabilidad, normalmente expresado en unidades de velocidad cm/seg.

OBJETIVOS DEL ENSAYO DE PERMEABILIDAD: 1. 2. 3. 4. 5. Conocer a priori la factibilidad del almacenamiento de un determinado volumen de agua en unlugar con fines de saneamiento. Evaluar la cantidad de flujo filtrado a través o por debajo de presas y diques, hacia pozos de agua. Evaluación de las fuerzas de subpresión o fuerzas de filtración bajo estructuras hidráulicas, para un análisis de estabilidad. Evitar la tubificación, mediante el control de las velocidades de filtración. Evaluación de la velocidad de asentamiento debido al cambio devolumen que ocurre cuando el agua alojada en los poros del suelo es evacuado bajo un gradiente de energía. Obtener información de un material acerca de sus condiciones hidráulicas e hidrogeológicas en lugares donde se ubique la cimentación de una obra proyectada.

6.

DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE PERMEABILDAD “k” Un ensayo de permeabilidad consiste en inducir un flujo conociendo lascondiciones de borde y la cantidad de flujo. El coeficiente de permeabilidad se puede determinar en laboratorio, campo o a partir de la curva granulométrica y se puede hacer de varias maneras. Así mismo existen numerosos criterios para hallar el valor de “k”, por lo que se hace necesario indicar la referencia utilizada en la toma de este valor; por ejemplo tenemos valores de la permeabilidad de suelos(ver Tabla 1) dada por Terzaghi y Peck (1967) y adecuada por Martínez Vargas (1991)

Clasificación de los Suelos Según Sus Coeficientes de Permeabilidad Grado de Permeabilidad Elevada Media Valor de K (cm / seg) Superior a 10-1 10-1 - 10-3 Textura del Suelo Grava media a gruesa Grabva fina, arena

media a fina, duras Baja 10-3 - 10-5 Arena muy fina, SM, Limos a Loes Muy Baja 10-5 - 10-7 Limosdensos, ML,

arcillas, CL Prácticamente Impermeable Según: Terzaghi y Peck, 1967 Adecuación A.M.V. Menor de 10-7 CL a CH Homogéneo

I) En el laboratorio: El método consiste en inducir un flujo rectilíneo en una muestra cilíndrica. La carga de agua puede se constante o variable (ver Figura 1), la primera es adecuada para suelos que tienen grandes valores en la relación de vacíos, tales comogravas y arenas, en cuyo caso es conveniente tener una cantidad de flujo considerable para mejorar la precisión de los cálculos, la segunda es más adecuada y económica para suelos de finos, tales como arcillas cuyos ensayos tienen más larga duración. La dirección del flujo puede ser en el sentido de la gravedad u opuesto a ella; cuando se considera el fenómeno de capilaridad, el flujo se considera...