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• Vega Fernandez Geremias

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PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS

1. LEY DE DARCY Q=K×i×A Q = Gasto (cm3/seg.) K = Coeficiente de permeabilidad (cm. /seg.) A = Área total de la sección transversal del filtro. i = Gradiente hidráulico.

2. VELOCIDAD DE DESCARGA O VELOCIDAD DE FLUJO (V) También se le denomina, velocidad de acercamiento o velocidad superficial. V = K ×i 3. VELOCIDAD DE FILTRACIÓN O VELOCIDAD DE ESCURRIMIENTO (Vf) Velocidad media de avance del agua en la dirección del flujo.

V = Velocidad de descarga. n = Porosidad de la muestra. 4. VELOCIDAD REAL (VR) También se le denomina, velocidad media real

Lm = Longitud sinuosa o irregular (m.) L = Longitud teórica recta (m.) 5. DETERMINACIÓN DE LA PERMEABILIDAD (K) 5.1.- PERMEAMETRO DE CARGA CONSTANTE.- Generalmente se utiliza para Calcular la permeabilidad de los suelos cohesivos.

5.3.PERMEABILIDAD ESTRTIFICADOS

DE

SUELOS

H = Espesor total de los estratos. h1, h2, h3, hn = Espesores de los estratos. K1, K2, K3, Kn = Permeabilidades de los estratos

KH = Coeficiente de permeabilidad horizontal al promedio para la filtración del agua, enSentido paralelo a los planos de estratificación.

KV = Coeficiente de permeabilidad vertical promedio para la filtración del agua, en Sentido perpendicular a los planos de estratificación 6. ALTURA DE ASCENSION CAPILAR (hC)

Formulas adicionales A

K = Coeficiente de Permeabilidad (cm./seg.) V = Volumen de agua que pasa a través del suelo (cm3) L = Longitud de la muestra. h = Carga Hidráulica (cm.) A = Sección transversal de la muestra (cm2) t = Tiempo en que se puede medir “V” (seg.) 5.2.- PERMEAMETRO DE CARGA VARIABLE a) Para suelos friccionantes finos:

B. “Q”

V1 = Velocidad en un punto interior de la muestra, tal como el pto. “C” VV = A1 x L (Volumen de vacios) V = A1 x L (Volumen total)

C Donde: a = Sección del tubo vertical (cm2) A = Área de la sección transversal de la muestra (cm2) L = Longitud de la muestra (cm2) h1 = Carga Hidráulica al inicio del ensayo (cm.) h2 = Carga Hidráulica al final del ensayo (cm.) t = Tiempo requerido para que la carga hidráulica pase de h1 a h2 hC = Altura de ascensión capilar. b) Para suelos friccionan tés gruesos:

C. D. Coeficiente de permeabilidad D b) Velocidad de descarga: E.

E.

F

G G.Ley de Darcy

H H.-

I.-

I

J

PRESION EFECTIVA, PRESION NEUTRA EN LOSSUELOS 1.- PRESION EFECTIVA VERTICAL (P0) P = P –UW 2.- PRESION NEUTRA (UW).K 3.- PRESIÓN TOTAL VERTICAL (P).PRESENCIA DE LA NAPA FREÁTICA EN LOS SUELOS a) Cuando el estrato de suelo está totalmente seco:

b) Cuando el estrato del suelo esta totalmente saturado

B.

PRESIONES VERTICALES EN LOS SUELOS SITUADOS DEBAJO DE LAS ZONAS CARGADAS 1.

ESCALAS A UTILIZAR PARA LAS DIFERENTES PROFUNDIDADES (Z), EN LA CARTA DE NEWMARK

MÉTODO DE BOUSSINESQ

A

MÉTODO DE NEWMARK

C

D

CUANDO EL AREA UNIFORMEMENTE CARGADO NO ES CIRCULAR:

C = Constante. Ai = # de áreas de influencia. Pc = Presión de contacto o carga unitaria.

E

F

G

H

I

Fig. 5) RELACIÓN ENTRE EL FACTOR TIEMPO Y EL GRADO DECONSOLIDACIÓN

ASENTAMIENTOS I.1.-COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD (av) cm2/gr.

I.2.-COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD VOLUMETRICA (mv)Cm2/gr. La disminución de porosidad es:

C1 = Se usa en capas abiertas. C2 = Capas semiabiertas. C3 = Capas semiabiertas, donde Δ P es igual a cero en su parte superior. A

B I.3.- ASENTAMIENTO (S) cm. S = H × ΔP×m H = Espesor de la capa de arcilla. ΔP = Aumento de presión.

C

CC = Índice de compresión = 0.009 (L. L. - 10%) Po = Presión efectiva en el estrato de arcilla. eo = Relación de vacíos inicial ΔP = Presión vertical en El Centro de la capa de arcilla. II.- ARCILLAS PRECONSOLIDADAS D

E

a.

Si es capa abierta

b.

Si es capa semiabierta.F

G IV. ECUACIÓN REVISADA POR TERZAGHI

A H

RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE DE LOS SUELOS (RESISTENCIA AL CORTE) I. ESFUERZO NORMAL (σ) Y ESFUERZO CORTANTE (τ) Considerando un espécimen de suelo sujeto a compresión triaxial

B

D

El análisis del prisma triangular, conduce a las ecuaciones del esfuerzo normal y esfuerzo cortante respectivamente

II. RESISTENCIA AL CORTE DE SUELOS NO COHESIVOS.

E

II.1. RELACIÓN DE ESFUERZOS PRINCIPALES.

III. RESISTENCIA AL CORTE DE SUELOS COHESIVOS (SUELOS MIXTOS).

F

También, puede expresarse en función de la gravedad específica y el índice de vacíos, que será:

f) Conductividad hidráulica:

PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS

Figura 4.6. Experimento de Darcy.

q = k·i·A v = k·i Flujo de agua

la ascensión capilar de agua

Altura de presión (hp).Altura de velocidad (hv).b) Altura total de carga.

Determinación del gradiente hidráulico

C d) Gradiente hidráulico.-

e) Gradiente hidráulico crítico.-

D

L

E

F

G N

H

O

I

J P

K

S

T

Esfuerzos efectivos. 296