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• Oskar Kamilo Karo

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CALCULOS El coeficiente de permeabilidad se calculó de la fórmula: 𝐾𝑇 =

𝑄∗𝐿 ℎ∗Á∗𝑡

Fuente: I.N.V.E – 130. (2007)

Donde: 

Q = Cantidad de agua infiltrada por el suelo en el tiempo t, también denotado como el gasto. L = Longitud de la muestra de suelo h = Diferencia de cabezas hidráulicas a lo largo de la muestra Á = Área de la sección trasversal de la muestra de suelos en consideración t = tiempo total de desagüe.

   

Coeficiente de permeabilidad con corrección por temperatura: 𝐾20 = 𝐾𝑇

µ𝑇 =1 µ20

Como la temperatura del agua en el ensayo de permeabilidad es de 20°C no se realizó corrección por temperatura.



Intervalo de Tiempo

Volumen de agua infiltrada (gasto)

Carga Hidráulica h

KT

s

cm³

cm

cm/s

30

58

80

0,0115

60

84

80

0,0083

90

115

80 PROM

0,0076 0,0092

𝐾𝑇1 =

58 cm³ ∗ 14,86 𝑐𝑚 = 0,0115 80 𝑐𝑚 ∗ 31,1923 𝑐𝑚2 ∗ 30

𝐾𝑇2 =

84 cm³ ∗ 14,86 𝑐𝑚 = 0,0083 80 𝑐𝑚 ∗ 31,1923 𝑐𝑚2 ∗ 60

𝐾𝑇3 =

115 cm³ ∗ 14,86 𝑐𝑚 = 0,0076 80 𝑐𝑚 ∗ 31,1923 𝑐𝑚2 ∗ 90

Para poder hallar relación de vacíos, peso unitario seco y gravedad especifica del suelo se utilizó las siguientes ecuaciones.



𝐺𝑠 = 2,65 𝑉𝑇 − 𝑉𝑇

𝑊𝑠 ɣ𝑊 ∗ 𝐺𝑠 𝑊𝑠 ɣ𝑊 ∗ 𝐺𝑠

W

𝑊𝑤 𝑊𝑇

S

𝑊𝑠

Análisis fuente propia. 𝑒= 𝑒=

𝑉𝑉 𝑉𝑤 𝑉𝑇 ∗ ɣ𝑊 ∗ 𝐺𝑠 − 𝑊𝑠 = = 𝑉𝑠 𝑉𝑠 𝑊𝑠

0,000464 𝑚³ ∗ 10 ∗ 2,65 − 0,00603 = 1,037 0,00603 𝐾𝑁 Ecuación relación de vacíos.

ɣ𝑑 =

0,00603 𝐾𝑁 = 13,009 𝐾𝑁/𝑚³ 0,000464 𝑚³ Ecuación peso unitario seco.

Conclusiones. 

Esta primera tabla de Braja M. Das, nos clasifica la muestra de suelo estudiado, la cual tiene un coeficiente de permeabilidad (K=0,0092 cm/s), la cual la definimos según la tabla como una arena fina, siendo consistente con la descripción de la muestra.

Tabla No 6. Valores típicos de permeabilidad para suelos saturados. Fuente: Braja M. Das. Fundamentos de ingeniería geotécnica.



Se clasificó según el tipo de suelo, pero esta vez con un criterio un poco más amplio, ya que esta define un rango medio de tamaños, en este caso nuestra muestra (K=92*10-4) se clasificó como una arena de tamaño fino, relacionado con el resultado anterior, siendo consistente con la descripción de la muestra.

Tabla N°7. Approximate Range of Values of Coefficient of Permeability k. Fuente: John N. Cernica. (1995). Geotechnical engineering soil mechanics.



Al analizar el suelo estudiado en la práctica se puede decir que este posee un drenaje prácticamente bueno, es decir, que suele ser una arena que contiene un alta permeabilidad ya que el agua fluye por sus partículas porosas, en cuanto a utilidad e un suelo de gran funcionalidad en presas de tierra y diques.

Tabla No 8. Características y posibles usos del suelo según su permeabilidad. Fuente: Karl Terzaghi. (1996). Soil Mechanics in Engineering Practice.



Según esta tabla de Lambe, el tipo de suelo estudiado, el cual tiene una Densidad seca - δ(d) = 1,3009 g/cm³ - clasificaría como una arena limpia y uniforme, es decir (SP), y como una arena fina a gruesa. Lo cual soporta los resultados obtenidos en las tablas ya observadas.

Tabla No 9. Densidades secas de los suelos. Fuente: Lambe (1995). Mecánica de suelos



De acuerdo con los resultados obtenidos en el laboratorio cuando se hace la respectiva conversión se obtiene que el coeficiente de permeabilidad promedio de nuestra muestra es K=33,8 cm/h, donde se puede determinar que el suelo analizado posee una permeabilidad rápida por lo cual se puede decir que nuestra muestra es una arena arcillosa según tabla, corroborando los resultados anteriores obteniendo una arena fina.

Tabla No 10. Soil types according to their permeability. Fuente: McRae, S.G. & Burnham, C.P. 1981. Land evaluation. Monogr. soil survey. Clarendon Press

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Según la tabla se puede apreciar que nuestro suelo estudiado, pertenecer a una arena muy fina la cual posee una permeabilidad rápida, lo cual por esto mismo lo hace un material que no sería bueno para utilizar en un relleno, siendo consistente con la descripción de la muestra.

Tabla No 11. Tipos de suelos según su permeabilidad tomado de Absalón, V. (2000)

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De acuerdo con las anteriores tablas mencionadas se puede concluir que se está en presencia de una muestra de suelo con un coeficiente en promedio de 0,0092 de permeabilidad con lo cual se puede decir que es prácticamente permeable, por lo cual es pésimo material para el uso de rellanos sanitarios.