Permeabilidad de suelos granulares

PERMEABILIDAD DE SUELOS GRANULARES (CABEZA CONSTANTE) I.N.V. E – 130 – 07

1. 1.1

OBJETO Este método de ensayo cubre un procedimiento para determinar el coeficiente de permeabilidad mediante un método de cabeza constante para el flujo laminar de agua a través de suelos granulares. El procedimiento está destinado a establecer valores representativos del coeficiente de permeabilidad de suelosgranulares presentes en depósitos naturales o colocados en terraplenes, o cuando se empleen como bases bajo pavimentos. P ara limitar las influencias de consolidación durante el ensayo, este procedimiento está limitado a suelos granulares alterados que no contengan más de 10 % de partículas que pasen tamiz de 75 µm (No.200). Esta norma no pretende considerar todos los proble mas de seguridadasociados con su uso. Es de responsabilidad de quien la emplee, el establecimiento de prácticas apropiadas de seguridad y salubridad y la aplicabilidad de limitaciones regulatorias, con anterioridad a su uso. CONDICIONES FUNDAMENTALES DE ENSAYO 2.1 Las siguientes condiciones ideales de ensayo son prerrequisitos, para el flujo laminar de agua a través de suelos granulares bajo condiciones de cabezaconstante: • • • • Continuidad de flujo sin cambios en el volumen del suelo durante el ensayo. Flujo con los vacíos del suelo saturados con agua y sin burbujas de aire dentro de los mismos. Flujo uniforme sin cambios en el gradiente hidráulico, y Proporcionalidad directa de la velocidad de flujo con gradientes hidráulicos por debajo de ciertos valores críticos, en los cuales se inicia el flujoturbulento. Todos los demás tipos de flujo que involucran saturación parcial de los vacíos del suelo, flujo turbulento, y flujo no uniforme son de carácter transitorio y producen coeficientes de permeabilidad variables y dependientes del tiempo; por esto, requieren condiciones y procedimientos especiales de ensayo.

1.2

2.

2.2

Instituto Nacional de Vías

3. 3.1

EQUIPO Permeámetros – Comose indica en la Figura 1, los cuales deberán tener cilindros para muestras con diámetro mínimo de aproximadamente 8 a 12 veces el tamaño máximo de partículas de acuerdo con la Tabla 1. El permeámetro deberá ajustarse con: (1) un disco poroso o una malla reforzada adecuada para el fondo, con una permeabilidad mayor que la de la muestra de suelo, pero con aberturas suficie ntemente pequeñas paraimpedir el movimiento de partículas; (2) tomas de manómetros para medir la pérdida de carga, “h” , sobre una longitud, “l”, equivalente al menos al diámetro del cilindro; (3) un disco poroso o una malla adecuada reforzada con un resorte adherido a la parte superior, o cualquier otro dispositivo, para aplicar una ligera presión de resorte, de 22 a 44 N (5 a 10 lbf) de carga total, cuando la placasuperior se halla colocada en su sitio. Esto mantendrá el peso unitario y el volumen del suelo sin cambio durante la saturación y durante el ensayo de permeabilidad, para satisfacer los requerimientos prescritos en la Sección 2.1. Tanque de cabeza constante – Con filtro, como se muestra en la Figura 1, para suministrar agua y para remover el a ire de la conexión de agua, provisto de válvulas decontrol adecuadas para mantener las condiciones descritas en la Sección 2.1 Si se prefiere, se puede emplear agua desaireada. 3.3 Embudos amplios – Equipados con canalones cilíndricos especiales de 25 mm (1") de diámetro para partículas de tamaño máximo de 9.5 mm (3/8"), y de 12.7 mm (1/2") de diámetro para partículas de tamaño de 2.00 mm (No.10). La longitud del canalón deberá ser mayor que lalongitud total de la cámara de permeabilidad por lo menos 152 mm (6"). 3.4 Equipo para la compactación del espécimen – Se puede emplear el equipo de compactación que se considere deseable. Se sugieren los siguientes: un pisón vibratorio provisto de un pie de compactación de 51 mm (2") de diámetro; un pisón de impacto con un peso deslizante consistente e s un pie apisonador de 51 mm (2") de diámetro, y...