permeabilidadagosto14

7/24/2019 PERMEABILIDADagosto14

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TEMA:

El AGUA EN LOS SUELOS

PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS


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El agua en los suelos

Los esfuerzos que se transmten al sueloa!t"an tanto en la fase s#l$a !omo en lafase agua%

La &ume$a$ en los suelos se 'ue$e 'resentaren $os formas:

()omo la 'el*!ula $e agua a$sor+$a que!u+re los granos%

( )omo agua l+re que o!u'a total o'ar!almente los ,a!*os $el suelo%


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El agua en los suelos

)uan$o el agua o!u'a to$os los ,a!*os- elsuelo est. satura$o- enton!es $e!mos que la&ume$a$ tene !ontnu$a$%

)uan$o el agua o!u'a 'ar!almente los,a!*os- la &ume$a$ es $s!ontnua / el aguaforma !u0as entre los granos a$/a!entes /forma una 'el*!ula $e &ume$a$ alre$e$or $e

ellos%


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PERMEABILIDAD PERMEAR: Dejar pasar a travs de.

La permeabilidades la capacidad de un material parapermitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructurainterna.

Se afirma que un material es permeablesi deja pasar atravs de l una cantidad apreciable de fluido en un tiempodado, e impermeablesi la cantidad de fluido es despreciable.

Para ser permeable, un material debe ser poroso, es decir,debe contener espacios vacos o poros . A su vez, talesespacios deben estar interconectados para que el fluidodisponga de caminos para pasar a travs del material.


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PERMEABILIDAD

La ,elo!$a$ !on la que el 2u$oatra,esa el materal $e'en$e $e

tres fa!tores +.s!os:La porosidad $el materal3

la densidad$el 2u$o

!ons$era$o3la presina que est. somet$o el2u$o%


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PERMEABILIDAD

Flujo: Mo,mento $e un 2u$o o $e otra !osa%

Linea de fujo: Lnea $eal que en !a$a

'unto tene la $re!!#n $el 2u4o- en elnstante $e que se trate% Estas forman los!anales a tra,5s $e los !uales !r!ula elagua en el suelo%

En general $stnguremos $os t'os $e2u4o:FlujolaminarFlujo turbulento


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El fujo laminares aquel en el !ual las'art*!ulas $e agua se mue,en o$es'lazan en forma sua,e- sn

nterferen!as- o sea- que las 'art*!ulasno !&o!an entre s*%

O!urre a +a4as ,elo!$a$es% Es!ara!ter*st!o $e los lmos / las ar!llas-'ero 'ue$e o!urrr en las arenas +a4o!ertas !on$!ones &$r.ul!as%
http://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/flujo-laminar-y-flujo-turbulentohttp://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/flujo-laminar-y-flujo-turbulentohttp://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/flujo-laminar-y-flujo-turbulento


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Un fujoturbulento se !ara!terza 'or unmo,mento rregular $e las 'art*!ulas $el2u$o% Las l*neas $e 2u4o $e 4untan $e+$o

al !&oque $e las 'art*!ulas $e agua que semue,en $esor$ena$amente%

O!urre a altas ,elo!$a$es% Es 'ro'o $e las

gra,as%
http://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/flujo-laminar-y-flujo-turbulento


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PERMEABILIDADDEF!"#!E$:Filtra&in lineal: Se $enomna as* 'orque las l*neas $e 6ltra!#n se !ons$eran

re&tas ' paralelas.

Altura de posi&in o poten&ial:es la $stan!a me$$a $es$e un 'lano $ereferen!a ar+traro &asta el n,el $el agua%

Presin pie(omtri&a: es la 'res#n que 'ro,o!a que el n,el $e agua se ele,een el tu+o o 'ez#metro%

"ar)a *idr+uli&a: es la 'er$$a $e altura &- o+ten$a 'or la $feren!a $ealturas $e 'oten!al &7 / &8 entre $os 'untos se'ara$os una longtu$ L%

$obrepresin *idrost+ti&a: Es la '5r$$a $e energ*a $etermna+le 'or el

'ro$u!to *,-/ $on$e & es la !arga &$r.ul!a%

0radiente de presin: 1ip2 es la rela!#n $e la so+re'res#n &$rost.t!a 'orun$a$ $e longtu$ $el suelo en el que se 'ro$u!e la !a*$a $e 'res#n% p3*,-4L. 1)r4&m52

0radiente *idr+uli&o 1i2: es la rela!#n $e la !arga &$r.ul!a 'or un$a$ $elongtu$ $el suelo- se $etermna 'or 9 ' ;


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LE= DE DAR)= La Le/ $e Dar!/ es una $e las 'e$ras fun$amentales $e la me!.n!a $e los suelos%

El fran!5s >enr/ Dar!/- ?en 7@C estu$# el 2u4o $e agua en me$os 'orosos%

Los estu$os $e Dar!/- se enfo!aron en las !ara!ter*st!as $el 2u4o $el agua atra,5s $e 6ltros forma$os $e materales t5rreos% El en!ontr# que 'ara ,elo!$a$essu6!entemente 'eque0as- el gasto o !au$al se 'ue$e e'resar:

63 1d74dt23 8Ai 1&m94se)2

Don$e:

Q9 )ant$a$ $e agua $rena$a a tra,5s $e la muestra

'or un$a$ $e tem'o-

A 9 Area $e la se!!#n $el 6ltro

9 gra$ente &$r.ul!o 9 ?&7(&8CL

9 )oe6!ente $e 'ermea+l$a$%F 9 Folumen $e agua

T 9 tem'o

La Le/ $e Dar!/ solo es ,.l$a 'ara 2u4os a +a4as ,elo!$a$es% Es a'l!a+le a to$oslos suelos- mas 6nos que las gra,as- sem're que ?So


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La Le' de Dar&' $es!r+e- !on +ase ene'ermentos $e la+oratoro- las !ara!ter*st!as $elmo,mento $el agua a tra,5s $e un me$o 'oroso%

El &oe>&iente de permeabilidadest. lga$o a laLe/ $e Dar!/- que se re6ere al 2u4o $e 2u$os atra,5s $e los suelos%

El !oe6!ente $e 'ermea+l$a$- generalmentere'resenta$o 'or la letra k- es etrema$amente,ara+le- seg"n el t'o $e suelo% Re'resenta lafa!l$a$ !on que el agua atra,esa un suelo%


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"oe>&iente de permeabilidad 182La e!ua!#n $e !ontnu$a$ $el gasto esta+le!e que :

63 Av

$on$e:

A9 area $el !on$u!to

,9 ,elo!$a$ $el 2u4o

63 A8i 3 Av? v38i

$e puede de>nir el &oe>&iente de permeabilidad&omo la velo&idad @ue ad@uiere el a)ua @ue fu'e&uando el )radiente *idr+uli&o es la unidad.

El &oe>&iente de permeabilidad no es un ,alora+soluto- sno que $e'en$e $e la tem'eratura $el agua-/a que la tem'eratura n2u/e en la ,s!os$a$ u $eltama0o- forma / area $e los !on$u!tos $el suelo%


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7AL#RE$ RELA7#$ DE PERMEABLDAD1$e)Cn er(a)*i ' Pe&82

0rado de permeabilidad 7alor de 8

!msCEle,a$a Su'eror a 7J (7

Me$a 7J (7a 7J (K

Ba4a 7J (Ka 7J (

Mu/ +a4a 7J (a 7J (

Pr.!t!amente m'ermea+le Menor $e 7J (


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Determna!#n Medios dire&tos para obtener el &oe>&ientede permeabilidad del suelo.

Esten $,ersos 'ro!esos en la o+ten!#n $e la

'ermea+l$a$ $e los suelos: unos $e 'rue+a nstu o en el lugar / otros $e la+oratoro%

Los que se realzan en el la+oratoro- requerenla utlza!#n $e a'aratos $enomna$osperme+metros/ $se0a$os a +ase $e una !arga&$r.ul!a- la !ual les $a nom+re%

La naturaleza $el su+suelo a ensa/ar es la que$etermnar. el t'o $e 'erme.metro a utlzarse%

.


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Perme.metro $e !arga!onstante

Perme+metro de &ar)a &onstante

Est. $estna$o a materales $e alta permeabilidad/&omo son los suelos )ranulares .

Un elemento $e suelo $e .rea trans,ersal A/longtu$ L es !on6na$o entre un tu+o trans'arente /$os 'e$ras 'orosas art6!ales que no $e+en ofre!erma/or $6!ulta$ al 'aso $el agua que la muestra%

Se somete el suelo a una !arga &$r.ul!a !onstante

*- ,al5n$ose $e una fuente que sumnstra el agua$e !onsumo / $e un !on$u!to o ,erte$ero queelmna el e!e$ente%


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Perme.metro $e !arga

!onstante


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Permeametro $e !arga!onstante

)on un !ron#metro lsto- se em'eza a ,erter agua / aun tem'o ar+traro me$mos el ,olumen $e agua o$es!arga en la 'ro+eta- mantenen$o 64os los n,eles $eagua% As* ten$remos !omo $atos- el tem'o / el ,olumen$e agua 'asante- !on los !uales $e $etermna el !au$al :

9Ft

Sa+emos que: 9A,A'l!an$o la Le/ $e Dar!/: 9A 9 A?&LC

De esta e'res#n 'ue$e $es'e4arse el !oe6!ente $e'ermea+l$a$:

9?LC?A&C

t


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ermeametro e !arga,ara+le

Perme+metro de &ar)a de&re&iente o variable Es a!onse4a+le en materales 're$omnantemente

6nos !omo son los suelos ar!llosos%

Una muestra $e suelo lmta$a 'or $os 'e$ras

'orosas $e 'ermea+l$a$ ma/or que la $e lamuestra / $el msmo $.metro% En la 'arte su'erortene un re!e't.!ulo al !ual se le &a a!o'la$o un$elga$o tu+o trans'arente $e .rea trans,ersal a%

Para saturar el es'5!men- ,ertemos agua $e4.n$ola

'asar a tra,5s $e una ,.l,ula% El agua em'eza aas!en$er &asta !erto n,el *; $el tu+o 'ezom5tr!o-al!anza$o el !ual se !erra la ,.l,ula%


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Perme.metro $e !arga,ara+le

% Da$o que la $es!arga $e agua es m*nma- no ,amosa me$r el ,olumen $e agua !omo en el m5to$oanteror- sno que $etermnaremos el tem'otrans!urr$o en $es!en$er el n,el $e agua en el tu+o

trans'arente $e *;a *=% )ons$eran$o un tem'o $t- el $es!enso $e agua enel tu+o ser. $& / el gasto a su tra,5s 'o$r.e'resarse:

9 ?$F$tC 9 a?$&$tC 9 A, Des'u5s $e algunas !ons$era!ones matem.t!as

o+tenemos la e'res#n 6nal $el !oe6!ente $e'ermea+l$a$ :

831=.5,a,L241A,t2 lo) 1*;4*=2


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Perme.metro $e !arga,ara+le


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Permeametro $e !arga,ara+le

$on$e:

a: .rea $el tu+o ,ert!al 'ezom5tr!o A: .rea $e la muestra

L: longtu$ $e la muestra

&7:!arga &$r.ul!a al n!o $el ensa/o

&8:!arga &$r.ul!a a un tem'o !ualquera

t: tem'o requer$o 'ara que la !arga&$r.ul!a 'ase $e &7 a &8%


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Meto$os n$re!tos( ).l!ulo a 'artr $e la !ur,a granulom5tr!a

( ).l!ulo a 'artr $e la 'rue+a $e

!onsol$a!#n( ).l!ulo !on la 'rue+a &orzontal $e

!a'lar$a$%


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Fa&tores @ue infu'en en lapermeabilidad

Los 'rn!'ales fa!tores- tanto !ara!ter*st!os $elsuelo !omo $el l*qu$o que !r!ula- n2u/entes enla 'ermea+l$a$ son:

7%( orma / tama0o $e la 'art*!ulas 8%( Rela!#n $e ,a!*os $el suelo

K%( Gra$o $e satura!#n $el suelo

Q%( )ant$a$ $e gases $sueltos en el l*qu$o- /a

que el are $6!ulta la 6ltra!#n %( Pro'e$a$es- so+re to$o la ,s!os$a$- $el

l*qu$o que 2u/e% En nuestro !aso- trataremos !onagua !u/a ,s!os$a$ es fun!#n $e la

tem'eratura

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