Presentacin de PowerPoint

PERMEABILIDAD EN LOS SUELOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PER

DOCENTE:

-ING. BETTY CONDORI QUISPE

ASIGNATURA:

-MECANICA DE SUELOS I

SEMESTRE: V

ESTUDIANTES:

-CAMARENA ELGUERA, LENIN

-CUBAS LAZO, OSMAR

-HINOJOSA ANDAMAYO, MARLOM

-RIVERA HUANCA, PAOLO

-FLORES DIAZ, JHONATAN

HUANCAYO-PER

2012

FLUJO LAMINAR

En un flujo laminar el fluido se mueve enlaminas paralelas sin entremezclarse y cadapartculas de fluido sigue una trayectoria suave, llamadalnea de corriente

En el caso de fluido que se mueve en un tubo de seccin circular, el flujo persistente ser laminar por debajo de un nmero de Reynolds crtico de aproximadamente 2040.

FLUJO TURBULENTO

Se da en formacatica y las trayectorias de las partculas se encuentran formando pequeos remolinos aperidicos,(no coordinados) como por ejemplo el agua en uncanalde gran pendiente.

En un flujo de lquido turbulento hay enormes prdidas de energa ya que sus partculas tienes diversas velocidades y direcciones.

VELOCIDAD CRITICA

Reynolds prob que existe una cierta velocidad en cada lquido fluyente debajo de la cual, para cierto dimetro de conduccin y a una temperatura dada, el flujo es siempre laminar. Esta velocidad se define como VELOCIDAD CRTICA, similarmente existe una velocidad arriba de la cual el flujo es siempre turbulento.

ECUACION DE BERNOULLI

tambin denominado ecuacin de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido movindose a lo largo de una lnea de corriente. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinmica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en rgimen de circulacin por un conducto cerrado, la energa que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido

LEY DE DARCY

Darcy encontr que para velocidades suficientemente pequeas, el gasto queda expresado por:

Donde:

A: rea total de la seccin transversal del filtro

i: gradiente hidrulico del flujo

h1- h2: perdida de energa sufrida por el flujo en el desplazamiento L

La ecuacin de continuidad establece que:

Donde:

A: rea del conducto

V: velocidad del flujo

Luego se deduce que:

Donde:

V: velocidad de descarga

K: coeficiente de permeabilidad

El grado de permeabilidad de un suelo, se mide por su coeficiente de permeabilidad, el cual se basa en la ley propuesta por Darcy.

VELOCIDAD DE DESCARGA, VELOCIDAD DE FILTRACIN Y VELOCIDAD REAL

Esquema que ilustra la taza de flujo (Continuidad) que fluye a travs de una muestra de suelo.

Adems se sabe:

Sin embargo, en la obtencin de la velocidad de filtracin se supuso que el agua tena trayectoria recta al pasar a lo largo del filtro, el agua no recorre la longitud L al atravesar el suelo, sino una lnea sinuosa o irregular de longitud Lm. Entonces si V2 es la velocidad media real, podr escribirse:

Dnde:

.

Coeficiente de permeabilidad (k)

Se define como la velocidad del agua a travs del suelo, cuando esta sujeto a un gradiente hidrulico unitario. Resulta evidente que en el valor K se reflejan propiedades fsicas del suelo e indica con cuanta facilidad fluye el agua a travs del suelo.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS

RELACIN DE VACOS

Cuando un suelo es comprimido o vibrado, el volumen ocupado por sus elementos slidos permanece invariable, mientras que el volumen de vacos disminuye, por lo tanto la permeabilidad del suelo tambin disminuye.

ESTRUCTURA Y ESTRATIFICACIN

El coeficiente de permeabilidad de un suelo inalterado es distinto al del mismo suelo re moldeado; cambia su estructura y estratificacin. En el remoldado quedan libres partculas de suelo, que al fluir el lquido las mueve y reacomoda, obstruyendo canales.

AGUJEROS Y FISURAS

efectos de vegetacin y pequeos organismos pueden cambiar las condiciones del suelo, provocando discontinuidades, fisuras, agujeros, etc., que hacen que las caractersticas de permeabilidad de los suelos sean diferentes Tamao de partculas

TAMAO DE PARTCULAS

El tamao de las partculas del suelo afecta la permeabilidad del mismo. Por lo tanto, anlogamente, es razonable esperar que la velocidad de filtracin a travs de un suelo conocido y el coeficiente de permeabilidad de ese suelo, sean proporcionales al cuadrado de la dimensin promedio del poro, el que a su vez puede vincularse al tamao de los granos, relacionando estos ltimos con el coeficiente de permeabilidad.

MTODOS PARA MEDIR EL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD DEL SUELO

METODOS DIRECTOS

Permemetro de carga constante

Permemetro de carga variable

METODOS INDIRECTOS

Clculo a partir de la curva granulomtrica

clculo a partir de la curva granulomtrica

Calculo a partir de la curva de compactacin

MTODO A PARTIR DE LA CURVA GRANULOMTRICA

TENIENDO EN CUENTA QUE :

En suelos arenosos gruesos,

los poros entre las partculas minerales son relativamente grandes y por ello la

permeabilidad resulta comparativamente alta

En suelos de menores tamaos, los

poros y canalculos entre los granos son ms pequeos por lo cual estos

materiales son de menor permeabilidad.

Prcticamente todos los mtodos del tipo en estudio siguen la frmula clsica de ALLEN HAZEN:

Donde :

k es el coeficiente de permeabilidad buscado en cm/seg .

D10 es el dimetro efectivo de Hazen.

Hazen obtuvo su frmula experimentando con arenas uniformes con dimetro

efectivo comprendido entre 0,1 y 3,0 mm; en estos suelos C vari entre 41 y 146.

El valor 116 suele mencionarse como un promedio aceptable de las experiencias

La temperatura influye en el valor de la permeabilidad, por alterar la viscosidad del

agua.

Tomando en cuenta ese factor, la frmula anterior puede modificarse de la

siguiente manera:

Otros investigadores han propuesto otras frmulas de correlacin.

Schlichter, tom en cuenta, adems de la temperatura, la compacidad en la

siguiente expresin:

c es una funcin de n que responde a los valores de la siguiente tabla :

TERZAGHI da, para suelos arenosos,

la expresin:

Donde : n es la porosidad y C

es un coeficiente que se obtiene

De la siguiente tabla :

CONCLUSIONES

La determinacin de la permeabilidad delsuelotiene una importante incidencia en los estudios hidrulicos portante del sustrato (por ejemplo previo a la construccin de edificios u obras civiles).

La permeabilidad del suelo suele aumentar por la existencia defallas, grietas, juntas u otros defectos estructurales. Algunos ejemplos de roca permeable son lacalizay laarenisca, mientras que laarcilla o elbasaltoson prcticamente impermeables.