Pruebas para Determinar le permeabilidad de un Suelo

Pruebas para Determinar le permeabilidad de un Suelo
En Laboratorio
Permeámetro de carga constante.
Ofrece el método más simple para determinar el coeficiente de permeabilidad de ese suelo. Una muestra de suelo de área transversal A y longitud L conocidas, confinadas en un tubo, se somete a una carga hidráulica h. El agua fluye a través de la muestra, midiéndose la cantidad (en cm3) quepasa en un tiempo t. El gradiente hidráulico permanece constante a lo largo de todo el periodo del ensayo.
Los niveles de agua superior e inferior se mantienen constante por desborde, con lo cual h permanece constante, pues depende solamente de esa diferencia de niveles. La cantidad de agua que pasa se recoge en una bureta graduada.
Conocidos los valores Q, h, L, A, se calcula el coeficiente depermeabilidad.
Aplicando la Ley de Darcy

El inconveniente del permeámetro es que, en suelos poco permeables, el tiempo de prueba se hace tan largo que deja de ser práctico usando gradientes hidráulicos razonables, además de tener una incidencia muy importante en los resultados los fenómenos de evaporación.
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Permeámetro de carga variable.
En este tipo de permeámetro se mide lacantidad de agua que atraviesa una muestra de suelo, por diferencia de niveles en un tubo alimentador. En la figura, vemos dos dispositivos típicos, el (a) usado en suelos predominantemente finos, y el (b) apropiado para materiales más gruesos.

Al ejecutar la prueba se llena de agua el tubo vertical del permeámetro, observándose su descenso a medida que el agua atraviesa la muestra.
Donde:a:Área del tubo vertical de carga.
A: Área de la muestra.
L: Longitud de la muestra.
h₁: Carga hidráulica al principio de la prueba.
h₂: Carga hidráulica al final de la prueba.
hᶜ: Altura de ascensión capilar, que debe deducirse de la altura total del tubo de
carga.
t: Tiempo requerido para que la carga hidráulica pase de h₁ a h₂.
Considerando el tiempo dt, la cantidad de agua (cm3) queatraviesa la muestra será, según la Ley de Darcy:

Al mismo tiempo, en el tubo vertical, el agua habrá tenido un descenso dh y el volumen del agua que atravesó la muestra en el tiempo dt podrá expresarse:

Las cantidades (1) y (2) pueden igualarse, pues ambas se refieren a lo mismo:

Integrando entre las cargas hidráulicas al comienzo y al final de la prueba, en sus respectivos tiempos.

Estaexpresión nos permite calcular el valor del coeficiente de permeabilidad.
Cuando la caída de carga hidráulica sea pequeña en comparación con la carga media usada en la prueba, podrá usarse para el permeámetro de carga variable, la fórmula para el permeámetro de carga constante tomando la carga h como:

Considerando que tal carga obró durante todo el tiempo t, de prueba.
Los permeámetros yconcretamente el de carga variable, puede utilizase sólo en suelos relativamente permeables, generalmente arenas y limos o mezclas de esos materiales, no plásticos. La permeabilidad de arcillas se determina en laboratorio, con la prueba de consolidación. La razón es que la baja permeabilidad de las arcillas daría lugar a tiempos de prueba tan largos que la evaporación y los cambios de temperaturaproducirían errores de mucha consideración.
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 y, por lo tanto, la realización de la prueba en muestras alteradas dará una idea totalmente errónea de la permeabilidad del suelonatural.
De estos suelos ligeramente plásticos se obtienen muestras inalteradas en sondeos de poco costo; éstas pueden usarse en pruebas para determinar el coeficiente de permeabilidad en dirección paralela y normal a la dirección de la estratificación.

En Campo
Lefranc:
La prueba se ejecutará en una perforación expresamente hecha para el efecto, en que su extremo interior estará dotada de...