Permeabilidad

Geotecnia I
Tema: Permeabilidad de Suelos



Fecha: 03 – Diciembre – 2012

Índice

Introducción: 3
Ley de Darcy 3
Velocidad de descarga, velocidad de filtración y velocidad real 5
Factores que influyen en la permeabilidad 6
Ensayos de permeabilidad 6
La permeabilidad de las masas estratificadas de suelos 6
Conclusiones 6
Bibliografía 6

Introducción:

 Las propiedadesmecánicas de un suelo permiten al ingeniero de cimentaciones llegar a un diseño de la obra civil en la etapa de estudio, considerando los tres grandes problemas a los que él comúnmente se enfrentar como son:
1) los estados límite de falla (que trata sobre la estabilidad de las estructuras).
2) los estados límite de servicio (que se refiere a los hundimientos totales y diferenciales quesufrirá la cimentación y la superestructura).
3) el flujo de agua a través de los suelos que influye en el comportamiento de los mismos.
Para analizar estos problemas se emplean modelos que se alimentan de los parámetros obtenidos ya sea de pruebas de campo o ensayes de laboratorio de permeabilidad, deformabilidad, resistencia y propiedades dinámicas, en muestras lo menos alteradas posible, o almenos tratando de reproducir en el laboratorio su grado de compacidad en estado natural.
Entre las propiedades hidráulicas del suelo, podemos incluir las definiciones de flujo laminar y turbulento; el primero se da cuando las líneas de flujo permanecen sin juntarse entre si en toda la longitud y el segundo ocurre cuando la condición anterior no se cumple.
Una línea de flujo se define como la líneaideal que en cada punto tiene la dirección del flujo, en el instante que se trate; en todo punto el vector velocidad y la línea de flujo que pasa por él, serán tangentes.
Se sabe que a velocidades bajas un flujo ocurre en forma laminar, mientras que al aumentar aquéllas se llega a un límite en que se trasforma en turbulento; si en ese punto la velocidad se reduce, el flujo volverá a ser laminar,pero la nueva transición ocurre, generalmente, a menor velocidad que la primera. Esto indica la existencia de un intervalo de velocidades en el cual el flujo puede ser laminar o turbulento. Reynolds probó que existe una velocidad en cada líquido debajo de la cual, para un cierto diámetro de conducción y a una temperatura dada, el flujo siempre es laminar. Esta velocidad se define como la crítica.Similarmente, existe una velocidad mayor arriba de la cual el flujo siempre es turbulento. Así que la velocidad crítica resulta ser inversamente proporcional al diámetro de conducción por la que ocurre el flujo.
Por último entre los problemas que enfrenta el ingeniero civil debido a la filtración del agua tenemos principalmente los siguientes:
* Elaboración de cimentaciones según el tipo desuelo con que se encuentre, es decir, si tenemos por ejemplo una arcilla, varía su capacidad de carga dependiendo dela cantidad de agua con la que cuente y por esto se deben prever las medidas necesarias para su elaboración.
* En nuestra región contamos con roca caliza y debido a la filtración al manto freático, puede causar a lo largo del tiempo oquedades en el terreno y deben de realizarse losestudio correspondientes para saber si se cuenta con ellas en la zona de la construcción; en el caso de ser pequeñas se rellenan con concreto y de ser mayores se tomaran otras medidas al respecto.

Investigación
Ley de Darcy

El flujo de agua a través de medios porosos, de gran interés en la Mecánica de Suelos, está gobernado por una ley descubierta experimentalmente por Henri Darcy en 1856.Darcy investigó las características del flujo del agua a través de filtros, formados precisamente por materiales térreos.
Trabajando con dispositivos de diseño especial, Darcy encontró que para velocidades suficientemente pequeñas, el gasto queda expresado por:
Q=dVdt=kAi cm3seg
Donde, A es el área total de la sección transversal del filtro e i el gradiente hidráulico del flujo, medido con...