permeametro carga variable

Prueba con permeámetro de carga variable

Alumno: Obed Valdez Gomez

Materia: Laboratorio de mecánica de suelos I

ID: 98619

Maestra: Griselda Brambila.

Cd. Obregón Sonora, 14 de noviembre del 2014.

Obed Valdez Gomez98619

RESUMEN

La práctica se realizó con un suelo, extraído del banco de material, mencionado en las prácticas anteriores, consistía en preparar un permeámetro, es un marco con una escala graduada, para poder medir la carga de agua a cierta altura, se hizo con un lapso de 4 tiempo, es decir se paralizó cuatro veces el flujo de agua, para ver los promedios y poder observar como fluía a través de la muestra de arena.

PROPÓSITO Y ALCANCE

En este suelo se analizó con la prueba de permeámetro de carga variable, el cual fue la muestra de un suelo café rojizo traído de un banco de materiales situado por la carretera Obregón-Guaymas, La clasificación del suelo según el sistema de unificación de suelos es “GP”, grava mal graduada. Esta prueba nos ayuda a saber si hay corrientes de agua en el suelo del terreno que se construirá, la permeabilidad que presenta el suelo y si este nos es útil dependiendo para que sea su utilización.

PROCEDIMIENTO

1. Preparar la muestra de suelo siguiendo las instrucciones generales del experimento anterior.2. Llenar la bureta o la tubería de entrada hasta una altura conveniente y medir la cabeza hidráulica a través de la muestra para obtener h1.3. Iniciar el flujo de agua y poner a andar simultáneamente el cronómetro. Dejar que el agua corra a través de la muestra hasta que la bureta o tubería de entrada se encuentre casi vacía. Simultáneamente, parar el flujo y registrar el tiempo transcurrido. Obtener la cabeza h2. registrar la temperatura del ensayo y el área de la tubería de entrada (a).4. Volver a llenar la bureta de agua y repetir el ensayo dos veces adicionales. Utilizar los mismos valores para h1y h2 y obtener los tiempos transcurridos correspondientes. Hacer mediciones de temperatura para cada ensayo.5. Calcular el coeficiente de permeabilidad a la temperatura de la prueba con la siguiente ecuación, aplicable a este experimento (Ver Fig. 10.X):

k=2.3∗ax LA x t

log( h1h2 )

Dónde:a = área de la sección transversal de la bureta o tubería de entrada, en centímetros cuadradosA = área de la sección transversal de la muestra de suelo, en centímetros cuadradosh1 = cabeza hidráulica a través de la muestra al comienzo del experimento (t = 0)h2 = cabeza hidráulica a través de la muestra al final del ensayo (t = tensayo)L = longitud de la muestra, en centímetrost = tiempo transcurrido durante el experimento, en segundosLn = logaritmo natural (en base 2.7182818 . . .)Log = logaritmo comúnCada persona debe calcular el coeficiente de permeabilidad a la temperatura del ensayo y a 20 °C. Obtener correcciones para viscosidad del agua a partir de la Fig. 10.1. Utilizar el formato correspondiente. Promediar los resultados para k (nótese que puede calcularse un valor único si no hay variación en la temperatura mayor de 1 a 2


°C y si se utilizó h1 y h2 constantes para todos los diferentes ensayos, ya que el tiempo puede ser promediado en esas condiciones).6. Finalmente, determínese como se hizo en el ensayo de carga variable, las velocidades de descarga y de filtración, así como el contenido de agua que presenta el suelo al final del ensayo.

RESULTADOS SUELO GRUESO

Tramo # V (cm3) L (cm) h1 (cm) h2 (cm) t (seg) (k) x10-2(cm/s)1 8 15.15 100 80 0.78 1.72 11 15.15 80 52.5 1.15 2.183 13 15.15 52.5 28.5 1.49 3.164 16 15.15 28.5 15.3 1.62 2.28

Promedio

2.155

APÉNDICE

Coeficiente de permeabilidad (k).

k=2.3∗ax LA x t

log( h1h2 )=¿

A=π(6.36 cm)2

4=31.769 cm2

a=π(.6cm)2

4=.125cm2

a .−k=2.3∗.125 x15.1531.769x .78

log( 10080 )=1.7 x 10−2 cm

s

b .−k=2.3∗.125 x15.1531.769 x 1.15

log( 8052.5 )=2.18 x 10−2 cm

s

c .−k=2.3∗.125 x 15.1531.769 x1.49

log( 52.528.5 )=3.16 x10−2 cm

s

d .−k=2.3∗.125 x 15.1531.769 x1.62

log(28.515.3 )=2.28 x10−2 cm

s


K promedio = 2.155x10-2 cm/s

Relación de vacíos (e).

e= vvvs

=(Vt∗Ss )−Ws

Ws= 195.77cm3

285.526cm3 =.68

Velocidad de descarga (V).

V= k i

i=hl= 80cm

15.15cm=5.28

a .−V=.02155cmsx5.28=.113

cms

b .−V=.02155cmsx3.465=.0746

cms

c .−V=.02155cmsx 1.881=.0405

cms

d .−V=.02155cmsx 1.009=.0217

cms

Velocidad de filtración (V1).

a .−V 1=1+ee

∗V=1+.68.68 (.113

cms )=.279

cms

b .−V 1=1+ee

∗V=1+.68.68 (.0746

cms )=.1843

cms

c .−V 1=1+ee

∗V=1+.68.68 (.0405

cms )=.1

cms

d .−V 1=1+ee

∗V=1+.68.68 (.0217

cms )=.0536

cms

Cálculos: SUELO FINO

k=2.3a∗LA∗t

ln( h1h2 ) V descarga= k*i

i=h/L= 12/11.33=1.059


Datos:d= 0.82cma= ᴨ*d²/4=0.53cm²L= 11.33cmD= 6.33cmA= ᴨ*D²/4=31.74cm²

Prueba 1.

h1=85cm. k=2.30.53∗11.3331.74∗27

ln( 8574 )=.00094895=9.4895 x10−4 cm

seg

h2=74cm.t1= 27seg.Agua= 100ml

Prueba 2.

h1= 74cm.h2=61cm.t=42 seg.Agua= 110ml.

k=2.3∗0.53∗11.3331.74∗42

ln( 7461 )=.0008711=8.711 x 10−4 cm

seg

Promedio K= (0.0008711+0.0009489)/2=.00091cm/seg

vel= .00091*1.059=0.0009638cm/seg

DISCUSIÓN

Esta práctica se demostró la rapidez con la que fluye el agua en un estrato de este tipo, es decir en una arena, la cual se clasificó como con buen drenaje, se pudo observar físicamente en la escala, que tan rápido bajó el nivel del agua, así se demostró que tenía un muy buen drenaje, después se procedió al libro de Juárez Badillo, ahí si se pudo clasificar, ya con una base teórica.


GALERIA

En la imagen se muestra como se conectó el permeámetro de carga variable.

En la imagen se muestra el agua que salió del permeámetro de carga variable.

permeametro carga variable

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