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PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS1. LEY DE DARCY
Q = K × i × AQ = 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 ×i3. 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 paraCalcular la permeabilidad de los suelos cohesivos.
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 VARIABLEa) Para suelos friccionantes finos:
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 h2hC = Altura de ascensión capilar.b) Para suelos friccionan tés gruesos:
5.3.- PERMEABILIDAD DE SUELOS ESTRTIFICADOS
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 estratificación6. ALTURA DE ASCENSION CAPILAR (hC)
Formulas adicionales A
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
D.
Coeficiente de permeabilidad
b) Velocidad de descarga:
E.
G.Ley de Darcy
H.-
I.-
PRESION EFECTIVA, PRESION NEUTRA EN LOSSUELOS1.- PRESION EFECTIVA VERTICAL (P0)P = P –UW2.- PRESION NEUTRA (UW).-
3.- PRESIÓN TOTAL VERTICAL (P).-
PRESENCIA DE LA NAPA FREÁTICA EN LOS SUELOSa) Cuando el estrato de suelo está totalmente seco:
b) Cuando el estrato del suelo esta totalmente saturado
B.
C.
D
E.
F
G
H
I
J
K
PRESIONES VERTICALES EN LOS SUELOS SITUADOS DEBAJODE LAS ZONAS CARGADAS
1. MÉTODO DE BOUSSINESQ
MÉTODO DE NEWMARK
CUANDO EL AREA UNIFORMEMENTE CARGADO NO ES CIRCULAR:
C = Constante.Ai = # de áreas de influencia.Pc = Presión de contacto o carga unitaria.
ESCALAS A UTILIZAR PARA LAS DIFERENTES PROFUNDIDADES (Z), EN LA CARTA DE NEWMARK
A
C
D
E
F
G
H
I
ASENTAMIENTOSI.1.-COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD (av) cm2/gr.
I.2.-COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD VOLUMETRICA (mv)Cm2/gr.La disminución de porosidad es:
I.3.- ASENTAMIENTO (S) cm.S = H × ΔP×m H = Espesor de la capa de arcilla.ΔP = Aumento de presión.
CC = Índice de compresión = 0.009 (L. L. - 10%)Po = Presión efectiva en el estrato de arcilla.eo = Relación de vacíos inicialΔP = Presión vertical en El Centro de la capa de arcilla.II.- ARCILLAS PRECONSOLIDADAS
a. Si es capa abierta
b. Si es capa semiabierta.-
Fig. 5) RELACIÓN ENTRE EL FACTOR TIEMPO Y EL GRADO DECONSOLIDACIÓN
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
C
D
E
F
G
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
El análisis del prisma triangular, conduce a las ecuaciones del esfuerzo normal y esfuerzo cortante respectivamente
II. RESISTENCIA AL CORTE DE SUELOS NO COHESIVOS.
II.1. RELACIÓN DE ESFUERZOS PRINCIPALES.
III. RESISTENCIA AL CORTE DE SUELOS COHESIVOS (SUELOSMIXTOS).
IV. ECUACIÓN REVISADA POR TERZAGHI
A
B
D
E
F
PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS
Altura de presión (hp).-
Altura de velocidad (hv).-b) Altura total de carga.
d) Gradiente hidráulico.-
e) Gradiente hidráulico crítico.-
También, puede expresarse en función de la gravedad específica y el índice de vacíos, queserá:
f) Conductividad hidráulica:
Figura 4.6. Experimento de Darcy.
q = k·i·Av = k·iFlujo de agua
la ascensión capilar de agua
Determinación del gradiente hidráulico
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
N
O
P
S
T
Esfuerzos efectivos.296