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UNIVERSIDAD NACIONALDE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA INGENIERIA CIVIL

MECANICA DE SUELOS II INFORME Nº 01 Grupo Nº 01 TEMA: PERMEABILIDAD DE CARGA CONSTANTE SEMESTRE: Quinto “A” NOMBRE : David Nuñez E. DOCENTE: Ing. Jorge Nuñez Vivar

Universidad Nacional de Chimborazo Mecánica de Suelos II

Contenido 1.

TEMA:..............................................................................................................................4

2.

OBJETIVOS:......................................................................................................................4 21

OBJETIVO GENERAL:................................................................................................4

22

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:.........................................................................................4

3.

FUNDAMENTACION TEORICA:.........................................................................................5 3.1. CONCEPTO DE PERMEABILIDAD...................................................................................5 3.2. PERMEABILIDAD DE CARGA CONSTANTE.....................................................................7 3.4.

PROCESO DE CÁLCULO............................................................................................7

4.

EQUIPOS E INSTRUMENTOS:...........................................................................................8

5.

ESQUEMA:.......................................................................................................................9

6.

PROCEDIMIENTO DE LA PRACTICA..................................................................................9

7.

CALCULOS:.....................................................................................................................10

8.

CONCLUSIONES:............................................................................................................11

9.

RECOMENDACIONES:....................................................................................................11

10.

BIBLIOGRAFÍA:...........................................................................................................12

11.

ANEXOS:....................................................................................................................13

INTRODUCCIÓN

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La mecánica de suelos es una de las cátedras que nos metra como reacciona el suelo cuando aplicamos cargas ya sea de estructuras, vías o proyectos de ingeniería civil cuales quiera que sea pues toda obra lleva una cimentación sustentada en el suelo. Los suelos están formados por partículas minerales sólidas que dejan vacíos entre ellas. Estos vacíos están interconectados y permiten el flujo de agua a través de ellos. Esto convierte a los suelos en materiales permeables al agua. El grado de permeabilidad es determinado aplicando a una muestra saturada de suelo una diferencia de presión hidráulica. El coeficiente de permeabilidad es expresado en términos de velocidad. Este fenómeno es gobernado por las mismas leyes físicas en todos los tipos de suelos y la diferencia en el coeficiente de permeabilidad en tipos de suelos extremos es solo una cuestión de magnitud. En el presente informe se pretende determinar la permeabilidad de un suelo determinado a través de un permeámetro constante, siendo un método muy exacto que se basa en la ley de Darcyn. Con ello conoceremos la capacidad de la muestra para permitir el flujo de un fluido la cual es muy importante en el proceso de clasificación de suelos.

1.

TEMA: Permeabilidad de carga variable de un suelo.

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2.

OBJETIVOS:

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OBJETIVO GENERAL:

 Realizar el ensayo de permeabilidad de carga variable en un suelo

determinado. 22

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

 Determinar el coeficiente de permeabilidad que posee el suelo en el que se realizó la práctica.  Determinar el tiempo que se tarda el agua en atravesar la masa del suelo.  Hallar la capacidad que posee el suelo de permitir el paso de agua a través de los vacíos existentes en él y el tiempo que conlleva hasta llegar a la marca establecida.

FUNDAMENTACION TEORICA: 3.1. CONCEPTO DE PERMEABILIDAD. Definimos permeabilidad como la capacidad de un cuerpo (en términos particulares, un suelo) para permitir en su seno el paso de un fluido (en términos particulares, el agua) sin que dicho tránsito altere la estructura interna del cuerpo. Dicha propiedad se determina objetivamente mediante la imposición de un gradiente hidráulico en una sección del cuerpo, y a lo largo de una trayectoria determinada.El concepto permeabilidad puede recibir también las acepciones de conductividad o transmisibilidad hidráulica, dependiendo del contexto en el cual sea empleado.La

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permeabilidad se cuantifica en base al coeficiente de permeabilidad, definido como la velocidad de traslación del agua en el seno del terreno y para un gradiente unitario. El coeficiente de permeabilidad puede ser expresado según la siguiente función: k=Q/ IA

Andrade, M. (Junio de 2013).

Donde  k: coeficiente de permeabilidad o conductividad hidráulica [m/s]  Q: caudal [m /s] 3

 I: gradiente [m/m]  A: sección [m2)] En proyectos de ingeniería y arquitectura, las unidades con las que se expresa generalmente el coeficiente de permeabilidad son cm/s y m/s; en los ámbitos de la hidráulica o la hidrogeología es habitual observar notaciones como cm/dia, m/año y similares.

Andrade, M. (Junio de 2013).

Son diversos los factores que determinan la permeabilidad del suelo, entre los cuales, los más significativos son los siguientes:  Granulometría (tamaño de grano y distribución granulométrica.)  química del material (naturaleza mineralógica) Como regla general podemos considerar que, a menor tamaño de grano, menor permeabilidad, y para una granulometría semejante (arenas, por ejemplo) a mejor gradación, mayor permeabilidad. En cuanto al quimismo, y para el caso de arcillas y limos, la presencia de ciertos cationes (Sodio, Potasio) es un factor que disminuye la permeabilidad en relación a otros (Calcio, Magnesio).

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A efectos únicamente indicativos, el DB SE-C propone los siguientes rangos de variación para la permeabilidad en función del tipo de terreno. Cuadrado, A. (Septiembre de 2012). Escuela de Ingeniería de Antioquía

Tabla 1: Valores de k en cm/seg

k : coeficiente de permeabilidad vertical (se asume que la anisotropía de los suelos, z

especialmente

de

las

arcillas

estratificadas,

puede

comportar

variaciones

significativas en la magnitud del coeficiente de permeabilidad medido en el plano horizontal.) Cuadrado, A. (Septiembre de 2012). Escuela de Ingeniería de Antioquía

3.2. PERMEABILIDAD DE CARGA CONSTANTE Ofrece el método más simple para determinar el coeficiente de permeabilidad de un suelo. En este método de carga constante se coloca una muestra de suelo inalterada bajo la carga hidráulica constante,

para medir el flujo a través de la

muestra saturada, el arreglo de la muestra es de manera que el flujo sea vertical de abajo hacia arriba mantenga constante.

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Juarez Badillo. (2005). Mecanica de suelos.

Ilustración 1. Permeámetro de carga constante

3.4.

PROCESO DE CÁLCULO El valor de k se obtiene a partir de las ecuaciones de Darcy, midiendo el

volumen que filtra en un determinado tiempo, longitud de la muestra, su carga y el área de la sección transversal, usando la ecuación:

Ilustración 2. Ecuación de Darcy

Donde: K= Conductividad hidráulica V= Volumen de agua L= Longitud de la muestra

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A= Área de la muestra T= Tiempo 3.

Juarez Badillo. (2005). Mecanica de suelos.

EQUIPOS E INSTRUMENTOS:

Ilustración 3. Malla Metálica N`8 2.36mm

Ilustración 5.Embudos plastcos de cuello largo

Ilustración 4. Dos Envases plásticos

Ilustración 6. Manguera TCR0046 4x6 mm

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4.

ESQUEMA:

Ilustración 7.Ilustracion de la practica

5.

PROCEDIMIENTO DE LA PRACTICA

1. Colocar el suelo en la malla, determinado su área. 2. Medir la longitud de la muestra. 3. Medir la altura de carga hidráulica. 4. Tomar el tiempo que se tarda en atravesar la muestra del suelo. 5. Aplicar los datos en la fórmula de Darcy

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6.

CALCULOS:

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7.

CONCLUSIONES:

Al terminar con el ensayo de llegó a las siguientes conclusiones: 

Para ser permeable, un suelo debe ser poroso y no plástico, es decir, debe contener espacios vacíos o poros que le permitan absorber fluido.



Podemos observar que, a mayor tamaño de grano, mayor permeabilidad; es decir, es directamente proporcional, debido a la facilidad de flujo del líquido entre las moléculas de grava.



También se puede concluir que la diferencia de alturas representa la perdida de energía sufrida por el flujo al desplazarse por la longitud de la muestra.

8. 

RECOMENDACIONES:

Se recomienda al momento de medir las alturas con el flexómetro realizarlo con exactitud y precisión para así evitar alteraciones en nuestros resultados.



También se recomienda realizar el ensayo con un suelo grueso no plástico. Ya que son impermeables los suelos finos, dificultando el análisis de permeabilidad.



Permitir el paso de agua, abriendo la llave correspondiente, verificando que no quede aire entrampado en las conexiones con cada uno de los tubos.

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9.

BIBLIOGRAFÍA:

Andrade, M. (Junio de 2013). UNNE. Recuperado el 20 de Febrero de 2016, de UNNE: http://ing.unne.edu.ar/pub/e3_cap3.pdf Colina, C. L. (30 de Diciembre de 2012). SlideShare. Recuperado el 20 de Febrero de 2016, de SlideShare: http://es.slideshare.net/lopezcolina/1-introduccin15803966 Cuadrado, A. (Septiembre de 2012). Escuela de Ingeniería de Antioquía. Recuperado el 20 de Febrero de 2016, de Escuela de Ingeniería de Antioquía: http://estructuras.eia.edu.co/estructurasI/elementos%20viga/ELEMENTOS %20TIPO%20VIGA.htm FEIJOO, J. C. (Abril de 2010). Facultad de Ingenieria . Obtenido de Facultad de Ingenieria : http://iesdmjac.educa.aragon.es/departamentos/fq/asignaturas/fq4eso/material deaula/FQ4ESO%20Tema%205%20Fuerzas/31_equilibrio_de_rotacin.html Juarez Badillo. (2005). Mecanica de suelos. Limusa , permeametro de carga constante ( pg 215)

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10.

ANEXOS:

Ilustración 1

Ilustración 2

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