ensayo lefranc y lugeon.doc

8/10/2019 Ensayo Lefranc y Lugeon.doc

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CURSO : GEOTECNIA

CICLO : VII

TEMA : ENSAYO DE LEFRANC ENSAYO DE LUGEON

DOCENTE :

ALUMNOS :

.

TURNO :


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INDICE

1 ENSAYO LEFRANC...................................................................................................3

1.2 Ensayo con carga hidrulica constante...............................................................................

1.3 Ensayo con carga hidrulica aria!le.................................................................................

2 ENSAYO L"#EON....................................................................................................$


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1 ENSAYO LEFRANC

El ensayo Le%ranc es uno de los ensayos de &er'ea!ilidad( )in situ)( *ue se a&lica

con 'ayor %recuencia. Consiste en introducir( o !o'!ear agua desde un sonda+e(

donde la caidad es 'antenida constante( a una deter'inada &ro%undidad. Se a&lica

&rinci&al'ente a suelos sueltos. ,ara suelos rocosos %racturados se utili-a( &ara el

'is'o %in( el ensayo Lugeon.Eisten dos 'odalidades( con &resi/n constante( o(

con &resi/n aria!le.

1.1 Ensayo con carga hidrulica constante

En el ensayo con carga hidrulica constante se introduce o !o'!ea en un

&o-o de sondeo el caudal necesario &ara 'antener( en el &o-o *ue se est

eri%icando( a un niel constante. La inter&retaci/n del ensayo se !asa en

algunas hi&/tesis *ue si'&li%ican el &ro!le'a( &ero *ue no a%ectan

sustancial'ente el resultado. Las hi&/tesis son0se trata de un%lu+o la'inar(

ca'&o de a&licaci/n de la ley de arcy4 *ue el 'edio es isotr/&icoy

ho'og5neo4 y( *ue se trata de unr5gi'en &er'anente. En estas condiciones

el caudal es &ro&orcional a la &er'ea!ilidad( re&resentada &or el

coe%iciente de &er'ea!ilidad ( y a la carga hidrulica ( es decir0

onde es un coe%iciente caracter6stico de la c'ara %iltrante.

La carga hidrulica est dada &or la altura del agua en el agu+ero( &or enci'a

delniel %reticola carga se considera nula antes del ensayo. La &osici/n del

niel %retico( sin e'!argo( no sie'&re &uede deter'inarse con &recisi/n( lo

*ue di%iculta la deter'inaci/n con%ia!le del coe%iciente de &er'ea!ilidad.

,ara 'ini'i-ar el error en el clculo del coe%iciente de &er'ea!ilidad es

coneniente *ue se &ueda garanti-ar con una !uena a&roi'aci/n la %or'a de

la caidad( &re%erente'ente cil6ndrica( sea utili-ando in tu!o &er%orado en eltra'o a ser anali-ado( lo *ue garanti-a ta'!i5n la esta!ilidad de las &aredes

durante el ensayo( &er'itiendo la entrada del agua al estrato a ser anali-ado

sin grandes &5rdidas de carga. Otra %or'a de garanti-ar la &er'anencia de la

c'ara de in%iltraci/n es introduciendo graa gruesa en el &o-o y retirando el
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reesti'iento hasta la altura deseada. Frecuente'ente el estrato de acu6%ero

*ue se ensaya tiene una longitud entre 7.8 y 1.7 '.

A Continuaci/n se dan los coe%icientes de %or'a de la c'ara %iltrante(

corres&ondiente a alguna de sus con%iguraciones &osi!les0

su&er%icie %iltrante li'itada al %ondo del di'etro interior de la

&er%oraci/n

donde es el radio de la &er%oraci/n.

su&er%icie %iltrante asi'ila!le a una es%era de radio 9 al radio de la

&er%oraci/n.

su&er%icie %iltrante con%or'ada &or un tra'o %iltrante del recu!ri'iento

de la &er%oraci/n de longitud y de di'etro ( igual al di'etro de

la &er%oraci/n.

en el caso de *ue :: ( la %or'ula anterior se trans%or'a en0


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1. Ensayo con carga hidrulica !aria"le

En el ensayo con carga hidrulica aria!le se introduce o se etrae un

deter'inado olu'en de agua en la caidad de in%iltraci/n y se 'ide la

ariaci/n del niel &ie-o'5trico en el &o-o a lo largo del tie'&o. Este to&o de

ensayo es( en general( utili-ado &ara suelos &oco &er'ea!les ; < 17=> c'?s.

El coe%iciente de &er'ea!ilidad ; se deter'ina 'ediante la e&resi/n0

/nde0

9 coe%iciente caracter6stico de la c'ara %iltrante.

9 secci/n transersal del &o-o

9 carga hidrulica en el inicio del ensayo @

9 carga hidrulica aria!le en %unci/n del tie'&o

9 logarit'o natural


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ENSAYO L#$EON

Es un ensayo en ca'&o *ue se reali-a con sondeos( nica'ente en rocas

consolidadas( &ara 'edir la &er'ea!ilidad. Consiste en 'edir el olu'en de agua

B *ue se inyecta durante un tie'&o t( es decir( el caudal 9 B?t en un tra'o de

sondeo de longitud L a una &resi/n Dt.

Con este ensayo se !usca tener una idea de la &er'ea!ilidad en grande( es decir( la

de!ida a las %isuras de la roca o del 'aterial granular ce'entado en estudio.

Su&onga'os una &er%oraci/n inadida hasta una cierta &ro%undidad( a &artir de esta

se &er%oran unos 8 'etros y luego se %i+a un o!turador en la &arte su&erior de este

tra'o irgen y se inyecta agua a &resi/n con una !o'!a. "n 'an/'etro colocado

en la !oca del &o-o( un contador de agua y una lula de descarga( &er'iten

'edir los caudales inyectados a una &resi/n dada.

'gen1. onta+e Ensayo Lugeon

Go'ada de0 htt&0??ussda's.co'?&roceedings

El ensayo es hecho en cinco estados( en los cuales la &resi/n con la *ue el agua es

inyectada( ar6a entre cada uno de ellos. Antes de e'&e-ar( se de%ine la &resi/n

'i'a *ue a a ser utili-ada( esta no de!e eceder la &resi/n de con%ina'iento
http://ussdams.com/proceedings/http://ussdams.com/proceedings/


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es&erada de la &ro%undidad de la &er%oraci/n4 so!re esta &resi/n 'i'a se tra!a+a

durante el ensayo &ara no generar %racturas en la roca a causa de la &resi/n

generada &or el agua.

Cada estado consiste en !o'!ear cuanta cantidad de agua sea necesaria &ara

'antener de%inida y constante la &resi/n de la 'is'a( 5sto se hace( general'ente(

en interalos de 17 'inutos. Esta &resi/n es incre'entada en cada estado

su!secuente( hasta llegar a la &resi/n 'i'a ya esta!lecida. "na e- 5sta es

alcan-ada( la &resi/n del agua de!e ser reducida &asando &or las 'is'as &resiones

de los estados anteriores.

Los cinco estados son0

Estado 1 Estado 2 Estado 3 Estado > Estado 8

Ha+o

7.87I,

AJ

edio7.K8I,A

J

i'o,AJ

edio7.K8I,A

J

Ha+o

7.87I,A

J

Siendo ,AJ la &resi/n 'i'a de%inida a la cual el agua de!e ser inyectada.

,ara conocer la &er'ea!ilidad en el 'aci-o rocoso( se tiene entonces la ecuaci/n0

onde0

;0 &er'ea!ilidad. 0 elocidad constante del %lu+o en la &er%oraci/n.

L0 longitud del tra'o ensayado.

Dt 0 &resi/n de so!recarga a la &ro%undidad del ensayo? &eso es&ec6%ico

del el agua.

r0 radio de la &er%oraci/n de &rue!a.
http://2.bp.blogspot.com/-3OjuB1iH0ek/Tz3C4vlceuI/AAAAAAAAABc/K9rooW3Hwx0/s1600/formula.jpg


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Es co'n &ara este ensayo e&resar la &er'ea!ilidad del 'aci-o rocoso en

lugeons. "n Lugeon Lg es una unidad e*uialente a 1 litro &or 'inuto y 'etro(

!a+o una &resi/n de 17 ;g?c'24 esto es a&roi'ada'ente igual a 1 17 =

K '?s. Es una unidad &e*ueMa( y alores 'enores de un Lg indican en la &rctica

terrenos &oco &er'ea!les.

Algunos registros0

Daciendo &rue!as Lugeon0 htt&0??.youtu!e.co'?atch9rOr8CPsP>

'gen 2.

Go'ada de0 .de'ecanica.co'?#eotecnia
http://www.youtube.com/watch?v=rOMr5CZsMZ4http://4.bp.blogspot.com/-B_k_OmFGHAI/Tzq_PdhLXLI/AAAAAAAAAAM/Tav9sGXDMkk/s1600/Ensayo_Lugeon.jpghttp://www.youtube.com/watch?v=rOMr5CZsMZ4


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'agen 3. E*ui&a'iento !sico &ara la &rue!a de co'&resi/n.

Go'ada de0 . geotechni*ue.co'

'agen >. O!turador.

Go'ada de0 .'y=sg.co'
http://2.bp.blogspot.com/-As_JZIduFoU/TzrC4EV180I/AAAAAAAAAAc/hnGYYwxaLXM/s1600/Obturador.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-td2m_8mWZwU/Tz2s9NXUMBI/AAAAAAAAAA8/YtRpsGkXLGU/s1600/lugeon+1.png


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'agen 8. nstru'entaci/n de!a+o de la roca.

Go'ada de0 .'y=sg.co'

'gen $. an/'etro

Go'ada de0 .geonial.co'
http://3.bp.blogspot.com/-nOdeSq5yBck/Tz2zkt6gfWI/AAAAAAAAABM/P5j42YR3lCs/s1600/lugeon+3.jpghttp://2.bp.blogspot.com/-QTsgD7pufZ4/TzrFzxGmPLI/AAAAAAAAAAs/b8OMVMVRC58/s1600/Lugeontest.jpg


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E+e'&los0

1. Calcular la &er'ea!ilidad de un 'aci-o rocoso( en el cual se to'/ una longitud

de $ ' &ara reali-ar las &er%oraciones( cuyos radios %ueron de 2.8 c' cada uno4 el

caudal %ue de 7.7312 c'Q &or segundo y la &resi/n de so!recarga de 18 '.

Ree'&la-ando en la ecuaci/n anterior'ente &resentada se o!tiene0

;9 7.7312 c'Q ? 2I$77c'I1877c' I Log$77c' ? 2.8c'

;9 1.313 I17 =T c'?s

Es una &er'ea!ilidad 'uy !a+a( lo cual nos 'uestra *ue es una roca &rctica'ente

i'&er'ea!le.

. Caso de estudio.

Este ensayo de ca'&o %ue utili-ado &ara ealuar la seguridad de la &resa ,orce

*ue inicio su o&eraci/n en %e!rero de 2771 con 'onitores rutinarios. ieciocho

'eses des&u5s se detectaron a%lora'ientos de agua en la -ona alta y 'edia del

'aci-o rocoso de la 'argen i-*uierda( unos 8 ' aguas a!a+o de la &resa. Con el %in

de co'&le'entar y eri%icar la caracteri-aci/n de la roca de %undaci/n( se instalaron

&ie-/'etros de tu!o a!ierto y e%ectuaron ensayos de &er'ea!ilidad( se hicieron

&er%oraciones con taladro rotatorio. Las &ro%undidades ariaron entre >.7 y $.7 ' con

un di'etro de 2 &ulgadas.

,ara deter'inar las &ro&iedades geo 'ecnicas de los suelos y rocas de

la %undaci/n de la &resa y o!ras aneas( se e%ectuaron >.$18 ' de

&er%oraci/n( distri!uidas en U7 &er%oraciones. Es&ec6%ica'ente en el sitio de &resa

se e%ectuaron $> ensayos de &er'ea!ilidad Lugeon( distri!uidos en 21

&er%oraciones. ichos ensayos ten6an la %inalidad de deter'inar el grado de

%ractura'iento de la roca y con ello su &er'ea!ilidad( &ara &osterior'ente(


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&royectar inyecciones de lechada en caso de ser necesario. El anlisis de los

ensayos arro+/ *ue las rocas &resenta!an 's &er'ea!ilidad en algunos lugares.

Con el %in de esta!lecer el co'&orta'iento de la &resa al trascurrir deter'inado

tie'&o( se iniciaron nuea'ente ensayos de ca'&o( esta e- %ueron tres ensayos

de Lugeon. Los ensayos e%ectuados indican *ue la &er'ea!ilidad de la roca( en el

sitio ensayado( dis'inuye en &ro%undidad( y *ue el agua transita &or las

discontinuidades su&er%iciales. En los &ri'eros 8 '( la &er'ea!ilidad es

relatia'ente alta( ariando entre >K y 28 uL unidades lugeon4 a &artir de 8 ' de

&ro%undidad( el 'aci-o rocoso &resenta alores de &er'ea!ilidad cercanos a 8 uL

*ue indica un 'aci-o rocoso de &er'ea!ilidad relatia'ente !a+a.

Este anlisis del co'&orta'iento indica *ue la &resa &odr6a &resentar &ro!le'as de

seguridad en caso *ue las in%iltraciones tiendan a incre'entarse con el tie'&o.


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Re%erencias &i"liogr%icas.

Ca'ilo uiMones=Ro-o( ,.E. L"#EON GESG NGER,REGAGON( REBSGE.

Ven lineaW htt&0??ussda's.co'?&roceedings?2717,roc?>78=>1>.&d %

Hliss( X.( Rushton( . 1UT>. Ghe relia!ility o% &ac;er tests %or esti'ating thehydraulic conductiity o% a*ui%ers. . X. Eng. #eol. Bol. 1K( &&. T1=U1.

Ger-aghi( .( ,ec;( R.( esri( #. 1UU$. Soil echanics in Engineering ,ractice.

Ghird Edition. X. Ziley [ Sons. Ne Yor;( N.Y. &&. K2=K3.

Estudios de seguridad en la &resa ,orce . Gesis de #rado.

CCONARO E CENCAS E LA GERRA. ,g 2KK. Ven

l6neaW htt&0??!oo;s.google.co'.co.

htt&0??.geotechni*ue.in%o.
http://ussdams.com/proceedings/2010Proc/405-414.pdfhttp://ussdams.com/proceedings/2010Proc/405-414.pdfhttp://ussdams.com/proceedings/2010Proc/405-414.pdf

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