BOGOTÁ D.C. SEPTIEMBRE 6 DEL 2014 TABLA DE CONTENIDO
1.
INTRODUCCIÓN........................................................................................3
2.
OBJETIVO...............................................................................................4 2.1
3.
.................................... ......................... ........................ ........................ ................................................. ..................................... 5 GENERAL.......................
MARCO TEORICO.....................................................................................5
.................................... ........................ ........................ ..................................................... ......................................... 6 3.1 PERMEABILIDAD........................ 3.2 PERMEABILIDAD EN SUELOS (LAMBE, (1979) ) ........................ .................................... ........................ ......................6 ..........6 .................................... ........................ ......................... ......................... ........................ ......................7 ..........7 3.3 CABEZA CONSTANTE........................ ..................................... ........................ ........................ ......................... ......................... .........................8 .............8 3.4 CABEZA VARIABLE ......................... 4.
PROCEDIMIENTO......................................................................................8
5.
DATOS Y CALCU LCULOS................................................................................13
6. ANALISIS DE RESULTADOS RESULTADOS ..........................................................................16 7. CONCLUSIONES........................................................................................17 . BIBLIOGRA!"A..........................................................................................18
1. IN INTR TROD ODUC UCCI CIÓN ÓN
Es i!"#$%&$' "!#'&'# '* "!"#$%i'&$" ' *"s s+'*"s s"'$i"s % %#%s, -% +' 's '& '**"s " s"/#' '**"s +' s' 0%& % +&%# *%s 's$#+$+#%s, -% s'%& !+'&$'s, 'iii"s " %##'$'#%s, +' #'+i'#'& ' +&% /%s' i#', " s %& +' !+''& %!#"0'%# *%s #'sis$'&i%s '* s+'*" '& /'&'ii" ' s+ !#"!i% %!%i% - 's$%/i*i%, si'&" '* 's$+i" - *% '5!'#i'&$%i6& *%s '##%i'&$%s !%#% "&s'+i#*", - i&%*'&$' !"'# !#''i#, "& +&% i'#$% %!#"5i%i6&, '* "!"#$%i'&$" %&$' *%s %#%s ' 's$%s 's$#+$+#%s !+'s$" +' '* "&"ii'&$" ' &"#%s, '&s%-"s - i0'#s"s $""s !%#% %#%$'#i8%# - s+!"&'# si +& s+'*" %"'# '& /+'&% "#% +& 's$%/i*i8%&$' - '"#%# s+s +%*i%'s. L% i!"#$%&i% ' "&"'# *% 0'*"i% "& *% +' '* %+% !%s% % $#%0s ' +& s+'*" !+'' 0'#s' '5!#'s%" '& $#'s %$"#'s "" *" s"& :&i's ' !'#'%/i*i%, '* ''$" '* #'&%' '& *% 's$#+$+#% '* s+'*" " -% /i'& s'% *% i&*+'&i% ' *% %!i*%#i% - ' *% %/s"#i6&. C"!#'&'# *"s #'s+*$%"s "/$'&i"s '* '&s%-" ' %!i*%#i% %-+%# % "!#'&'# *% '&i% ' $#%/%" +%&" s+'*"s $i'&'& /%% !'#'%/i*i% - +- %*$% #'$'&i6&, 's$" "" !%#$' '* ''#ii" !#"'si"&%* '& %!".
2. OBJETIVO
2.1 G#$#%&' E* "/'$i0" ' 's$' *%/"#%$"#i" 's "&"'# *% !'#'%/i*i% ' +& s+'*" !"# *"s "s $""s i'#'&$'s +' s"&; P'#'%/i*i% ' %/'8% "&s$%&$' !%#% s+'*"s #+'s"s. P'#'%/i*i% ' %/'8% 0%#i%/*' !%#% s+'*"s i&"s.
3. MARCO TEORICO
3.1 PERMEABILIDAD
Es la capacidad que tiene un material para que un fuido atraviese , sin que se vea alterado su estructura interna; se dice que un material es permeable cuando pasa una signicativa cantidad del fuido en un tiempo determinado, y se dice que es impermeable cuando la cantidad de agua es insignicante.
3.2 PERMEABILIDAD EN SUELOS (LAMBE) (1*7*+ +
El general distinguiremos dos tipos de fujo laminar y turbulento. El fujo laminar es aquel en el cual las part!culas de agua se mueven o despla"an sin inter#erencias, o sea, que las part!culas no c$ocan entre s!. Es caracter!stico de los limos y las arcillas, pero puede ocurrir en las arenas bajo ciertas condiciones $idr%ulicas. &n fujo se denir% como turbulento cuando las l!neas de fujo de juntan debido al c$oque de las part!culas de agua que se mueven indisciplinadamente. Es propio de las gravas. 'ara que e(ista movimiento del agua a trav)s del suelo en una direcci*n determinada es necesario que se produ"ca variaci*n en su cabe"a de potencial. Esta variaci*n son las p)rdidas de potencial debido al trabajo reali"ado. El gradiente $idr%ulico +i se puede denir como las p)rdidas de cabe"a de potencial por unidad de longitud en la direcci*n del #lujo. i - $ / 0 En donde $ representa la perdida de cabe"a de potencial entre dos puntos y 0 la distancia que $ay entre ellos. 1uando no e(iste movimiento del agua se denomina gradiente $idrost%tico, ya que esta en equilibrio est%tico. Entonces se puede decir que la permeabilidad es la #acilidad con que el agua puede fuir a trav)s de los vac!os de un suelo cuando e(iste un gradiente $idr%ulico. 2eg3n la ley de 4arcy, tenemos que
-..i - 1antidad de agua drenada a trav)s de la muestra por unidad de tiempo, +cm/$; - 1oeciente de permeabilidad. 2e e(presa generalmente en +cm./$. i - gradiente $idrost%tico disponible; +m/m - 2ecci*n transversal por donde se ltra el agua en la muestra +cm9.
3.3 CABE,A CONSTANTE
Este ensayo consiste en tratar de medir la permeabilidad de un suelo teniendo siempre constante la cabe"a de fuido que est% penetrando a la muestra. Q KiA =
K =
i=
Q i∗ A
∆h L
v = Ki
vf
Ki n
=
K =
h • Ln o t h f 'ara cabe"a variable
a * L A *
- 'ermeabilidad carga constante
: - :elocidad de descarga - %rea del perme%metro 0 - 0ongitud del medio poroso t - iempo total de desag
3.4 CABE,A VARIABLE
Este ensayo permite determinar la permeabilidad de un suelo cambiando las alturas de cabe"a del fuido con el cual se est% intentando saturar la muestra. - 'ermeabilidad de carga variable a - =rea del tubo de inyecci*n del agua 0 - 0ongitud del medio poroso - =rea del medio poroso t - iempos de absorci*n $ - 1ambios de alturas con respecto al tiempo >orma 4e ?e#erencia >orma @>: EABCAC7
4. PROCEDIMIENTO
'rimero se reali"a un cuarteo de la muestra con anterioridad a reali"ar el ensayo, donde se determina con qu) tipo de material se va a trabajar; teniendo en cuenta que para el ensayo de permeabilidad el grano debe ser muy pequeDo.
4.1
.9 0uego procedemos a tomar una de las partes cuarteadas y pesar la cantidad necesaria para llenar el molde.
. 2e toman las dimensiones del molde para poder determinar su volumen.
. 0uego de tomar las dimensiones se procede a depositar el material que se utili"ara para la pr%ctica en el molde y cuando se encuentre completamente lleno a enra"ar el recipiente para que no queden sobrantes.
.5
4espu)s se le coloca la rejilla.
.6 luego se coloca una parte superior del molde se toma su altura, y se procede a depositar agua en el recipiente $asta que esta atraviese el material y evacue por el registro ubicado en la parte in#erior del molde lo que nos indicara que el material se encuentra saturado y se puede comen"ar el ensayo.
.7 para el ensayo de cabe"a constante se empie"a con el a#oro del caudal que sale por el registro y con la adici*n de agua siempre a una altura constante en este caso espec!co #ue la altura desde donde empie"a la rejilla $asta el nal del molde. .8 2e reali"a el ensayo de cabe"a variable 9 veces para tener un mejor an%lisis de los resultados. .F 4espu)s de reali"ar este procedimiento, se inicia nuevamente pero a$ora se reali"ara por cabe"a variable donde se utili"ara un perme%metro di#erente, y se variara la cabe"a del fuido.
.BC #oramos el caudal de este nuevo ensayo y tenemos en cuenta la di#erencia de alturas que se presentan.
5. DATOS Y CALCULOS D%$"s "/$'&i"s '* '&s%-" ' %/'8% "&s$%&$';
L
=
Ø
5
=
W 1=2106,9 g .
3
W 2=3235,6 g .
h Diferenciade lámina de agua y alturade salidadel permeametro . =
h
=
0,88 m
−
0,14 m
h =0,74 m
V(3) 1<< 1?< 2<< 2?< 3<< 3?< 4<<
$(s) 1=<>== 1=4>== 2=2?== 3=1<== 3=4>== 4=2@== ?=<9==
E&$"&'s, k =
qL iendo : Ath
k !oeficiente de "ermea#ilidad =
q $asto% volumen de aguadescargada =
A
=
L Distanciaentre man&metros =
rea dela secci&ntransversal dela muestra
t (iempo totalde desag)e =
h Dif erencia de!a#e*a =
A =
+d 4
2
A =
( 3,1416 ) ( 3
∗
4
2,54 )
2
A = 45,6 cm
2
T%/+*%&" *"s #'s+*$%"s %!*i%&" *% '+%i6& ' !'#'%/i*i%, s' "/$i'&';
D%$"s "/$'&i"s '* *%/"#%$"#i" ' %/'8% 0%#i%/*'; L= 4 ~10,16 cm
Ø =4 ~10,16 cm
h =119 cm
V(3) 22? 4?< @?< >7<
$(s) 41 93 1@1 2@<
() >< @< 4< 2<
%**%&" '* #'% ' *% &+'0% +'s$#%, A =
+d 4
2
A =
( 3,1416 ) ( 4
R''!*%8%&" '&
2,54 )
∗
2
4
k =
A = 81,07 cm
2
h1 aL ∗ln At h2
D'/i" % +' &" s' $"%& '& *%/"#%$"#i" %$"s "" % - 1 - 2, s' !#"'' % "!%#%# *"s #'s+*$%"s '& *% '+%i6& %&$'#i"# $'&i'&";
6. ANALISIS DE RESULTADOS T"%&" "" #''#'&i% *% $%/*% % "&$i&+%i6& s' !+'' i'&$ii%# *%s +'s$#%s ' s+'*" %&%*i8%%s ' %+'#" % s+ "'ii'&$' ' !'#'%/i*i% !#"'i" %*+*%".
D'/i" % +' %/%s +'s$#%s %##"%& 0%*"#'s '5!#'s%"s 51<3 s' !+''& *%sii%# "" A#'&%s G#%0"s%s %si A#'&%s #+'s%s.
7. CONCLUSIONES E* 0%*"# ' '!'&' ' *% "#%, '* $%%" - *% is$#i/+i6& ' s+s !%#$:+*%s, ' 's$" s' i&i'#' +' *% "&s$%&$' 's$ %% '& +&i6& ' *% #'*%i6& ' 0%:"s '& '* %$'#i%*.
C"& '* "'ii'&$' ' !'#'%/i*i% !#"'i" ' *% +'s$#% %&%*i8%% s' !+" "!%#%# "& +&% $%/*% $'6#i% - s' "&*+-6 +' '* $i!" ' %$'#i%* %&%*i8%" 's +&% %#'&% #%0"s%, +' s' !+'' i&$'#!#'$%# "" "##'$% '/i" % *"s 0%*"#'s ' !'#'%/i*i%, si'&" %s: *%s %*$%s 0'*"i%'s. D' %+'#" "& *% *i$'#%$+#% !%#% +&% %!#"5i%i6& s %'#$%%, *% is$#i/+i6& ' *"s #%&"s !"# $%%" "#'' s i&"#%i6& ' *%s !#"!i'%'s '* s+'*" !%#% '* #'&%'. L% "!#'&si6& ' *"s "'ii'&$'s ' !'#'%/i*i% '& *"s s+'*"s s' %' i!"#$%&$' '& *% i&'&i'#:% '& *%s "&s$#+i"&'s ' #''s ' #'&%', $%&$" &%$+#%*'s "" %#$iii%*'s, i'&$%i"&'s, %+:'#"s '$.
. BIBLIOGRA!"A
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M%&+%* ' L%/"#%$"#i" ' M'&i% ' S+'*"s, I&'&i'#" A&$"&i" A#%&" V., UNAL, C%!:$+*" 4, P'#'%/i*i%, C"&'!$"s /si"s. P'#'%/i*i%, M'&i% ' S+'*"s, P'$'# B'##-. L%/"#%$"#i" ' P'#'%/i*i%, Ei& V'*%s", C%#*"s G%*'%&", P%/*" '&%", UGC F IC, 2<11
