Drenaje Parcelario

PERMEABILIDAD

Permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire.

Mientras más permeable sea el suelo, mayor sera la filtración. Algunos suelos son tan permeables y la filtración tan intensa que para construir en ellos cualquier tipo de estanque es preciso aplicar técnicas de construcción especiales.

La permeabilidad del suelo suele medirse en función de la velocidad del flujo de agua a través de éste durante un período determinado. Generalmente se expresa o bien como una tasa de permeabilidad en centímetros por hora (cm/h), milimetros por hora (mm/h), o centímetros por día (cm/d), o bien como un coeficiente de permeabilidad en metros por segundo (m/s) o en centímetros por segundo (cm/s).

Medición de la permeabilidad del suelo en el laboratorio

se toma una columna de suelo y se somete a condiciones determinadas, tales como saturación de agua y una carga de agua constante. El resultado lo recibirá en forma de tasa de permeabilidad o de coeficiente de permeabilidad.

Permeabilidad de carga constante

Este ensaye es aplicable para suelos relativamente permeables como gravas, arenas y mezclas de ambas. El procedimiento consiste en someter una muestra de suelo a una infiltración de agua bajo una carga hidráulica constante. El valor del coeficiente de permeabilidad de estos suelos es de 102 a 10-3 cm/s y se determina aplicando directamente la teoría de Darcy.

Para hacer la prueba en el laboratorio se necesita:

• Permeámetro de carga constante

• Dispositivo de abastecimiento de agua

• Termómetro, aproximación 0.1oC

• Cronometro aproximación 0.1 s.

• Probeta graduada capacidad 100 cm3

• Regla metálica graduada con aproximación 0.1cm

• Calibrador

• Balanza de precisión aproximación 0.1 g

• Equipo para determinar el contenido de agua

El permeámetro es un cilindro de lucita con diámetro interior de 6.25 cm y altura de 28 c, tiene acoplado en su parte inferior un desagüe (entrada de agua al permeámetro), una piedra porosa fija y un tubo piezometrico el mismo que permite determinar la perdida de carga hidráulica total, en la parte superior se acopla un desagüe que permite mantener la altura de agua constante. El dispositivo de abastecimiento de agua esencialmente consta de; un recipiente con agua, un soporte vertical, una manguera de desagüe y una regla graduada colocada verticalmente.

Diagrama del permeámetro de carga constante

 PROCEDIMIENTO

1. determinar y registras el diámetro interior y la sección transversal del permeámetro igual al diámetro y la sección transversal de la muestra del suelo a ensayarse.

2. determinar el peso de la muestra de suelo antes de colocarlo en el permeámetro.

3. Colocar la muestra de suelo en el permeámetro utilizando una cuchara y compactando la misma mediante vibraciones manuales.

4. Determinar el valor del peso de la muestra sobrante y por diferencia determinar y registrar el valor del peso total del suelo (W) que se coloco en el permeámetro.

5. Determinar y registrar la distancia en el interior de la muestra de suelo entre los puntos 1 y 2 en los que se conoce los valores de la carga hidráulica total.

6. Saturar por capilaridad la muestra de suelo a ensayarse sumergiendo el permeámetro lentamente en un recipiente con agua y procurando que el nivel de la línea de saturación quede arriba del nivel de agua en el recipiente, con el objetivo de que la saturación se efectué exclusivamente por capilaridad y la expulsión del aire de la muestra sea mas efectiva.

7. Una vez saturada la muestra se permite que el agua del recipiente quede arriba del nivel superior de la muestra y se llena el permeámetro hasta que el agua salga por el desagüe superior.

8. Conectar el recipiente con agua mediante una manguera a la entrada de agua del permeámetro en su parte inferior.

9. Ajustar la altura (z) del recipiente con agua para dar a la muestra el gradiente hidráulico (i) escogido. La altura z no debe ser mayor a 45 cm para que el gradiente hidráulico aplicado no sea superior al crítico a partir del cual las partículas se ponen en suspensión. El gradiente hidráulico esta dado por el coeficiente de la perdida de carga hidráulica total ∆h, y la distancia L, en el interior de la muestra de suelo entre los puntos 1 y 2 en los que se conoce los valores de la carga hidráulica total.

10. Dejar correr el agua, hasta que se establezca el régimen de flujo, el agua escurre desde el recipiente con agua hasta el permeámetro por la manguera de desagüe.

11. Determinar y registrar la perdida de carga hidráulica total (∆h) entre los puntos 1 y 2.

12. Manteniendo constante la carga hidráulica determinar y registrar el volumen (V) de agua que fluye a través de la muestra de suelo en un tiempo (t) determinando recolectado en la probeta de 100 cm3.

13. Determinar y registrar la temperatura a la cual se encuentra el agua en el recipiente durante el ensayo.

14. Repetir el procedimiento al menos 5 veces para distintos tiempos cuidando de mantener siempre el flujo laminar.

El coeficiente de permeabilidad a la temperatura de ensayo se obtiene mediante la siguiente fórmula:

Donde:

V= volumen de agua medido en la probeta.

L = distancia en el interior de la muestra de suelo entre los puntos 1 y 2 en los que

...