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PERMEABILIDAD DE SUELOS GRANULARES (CABEZA CONSTANTE) INV E - 130 - 13 -…
PERMEABILIDAD DE SUELOS GRANULARES (CABEZA CONSTANTE)
INV E - 130 - 13
OBJETO
El procedimiento está destinado a establecer valores representativos del coeficiente de permeabilidad de suelos granulares presentes en depósitos naturales para ser colocados en terraplenes o cuando se empleen como bases bajo pavimentos.
Describe un procedimiento para determinar el coeficiente de permeabilidad mediante un método de cabeza constante para el flujo laminar de agua a través de suelos granulares.
Este procedimiento está limitado a suelos granulares alterados que no contengan más de 10% de partículas que pasen el tamiz No. 200.
EQUIPO
Permeámetros
Tanque de cabeza constante – Con filtro
Embudos amplios
Equipo para la compactación del espécimen
Bomba de vacío
Balanza
Tubos manométricos
Cucharón
Elementos misceláneos
PREPARACIÓN
El tamaño del permeámetro que se va a emplear deberá cumplir lo estipulado en la norma
Los espaciados desde la superficie superior de la placa tope del cilindro de permeabilidad, hasta la parte superior de la piedra porosa superior, o de la malla colocada temporalmente sobre la placa porosa o malla inferior lo cual deduce automáticamente el espesor de la placa porosa superior o malla, de las medidas de altura usadas para determinar el volumen del suelo colocado en el cilindro de permeabilidad
Se toma una pequeña parte de la muestra escogida para las determinaciones de humedad y se anota la masa
Se coloca el suelo preparado mediante uno de los procedimientos siguientes, en capas delgadas de espesor uniforme tras la compactación, aproximadamente igual al tamaño máximo de partícula, pero no menor de unos 15 mm
Se compactan capas sucesivas de suelo a la densidad relativa deseada, empleando un procedimiento apropiado hasta una altura de alrededor 2 cm
Densidad mínima (densidad relativa del 0 %)
Densidad máxima (densidad relativa del 100 %)
Preparación del espécimen para el ensayo de permeabilidad
Se nivela la superficie superior del suelo, colocando la placa porosa o la malla superior en posición y rotándola suavemente hacia adelante y hacia atrás
Se anota la altura final de la muestra, midiendo la profundidad, después de comprimir ligeramente el resorte para asentar la placa porosa o la malla durante las medida
Con el empaque en su sitio, se presiona hacia abajo la placa superior contra el resorte y se fija con seguridad en la parte superior del cilindro del permeámetro, produciendo un sello hermético
CÁLCULOS
Coeficiente de Permeabilidad
Se corrige la permeabilidad a 20ºC con la viscosidad dinámica
CONDICIONES FUNDAMENTALES DEL ENSAYO
Pre requisitos para el flujo
laminar de agua a través de suelos granulares
Flujo con los vacíos del suelo saturados con agua y sin burbujas de aire dentro de los mismos
Flujo uniforme sin cambios en el gradiente hidráulico
Continuidad de flujo, sin cambios en el volumen del suelo durante el ensayo
Proporcionalidad directa de la velocidad de flujo con gradientes hidráulicos por debajo de ciertos valores críticos, a partir de los cuales se inicia el flujo turbulento
Los demás tipos de flujo que involucran saturación parcial de los vacíos del suelo, flujo turbulento, y flujo no uniforme, son de carácter transitorio y producen coeficientes de permeabilidad variables y dependientes del tiempo;
por esto, requieren condiciones y procedimientos especiales de ensayo
PROCEDIMIENTO
Se abre ligeramente la válvula de admisión del tanque filtrante para la primera prueba en las condiciones descritas en el numeral , demorándose las medidas de gasto y de cabeza hasta que se alcance una condición de cabeza estable sin que exista variación apreciable de los niveles de los manómetros
Se toma nota de los valores: t, h , Q y T
Se repiten las pruebas con incrementos de cabeza de 0.5 cm con el fin de establecer exactamente la región de flujo laminar con velocidad v, empleando intervalos de cabeza de 1 cm
Se drena y se examina la muestra finalmente, para establecer si es homogénea y de carácter isotrópico donde cualquier clase de rayas o capas horizontales alternadas claras y oscuras evidencian la segregación de finos
MUESTRA
Realizar un ensayo granulométrico antes del ensayo de permeabilidad, separando las partículas de 19 mm y su porcentaje deberá ser reportado
Escoger del material del que se removieron los sobretamaños aproximadamente el doble para llenar la cámara del permeámetro
Escoger por cuarteo una muestra representativa de suelo granular secado de aire en cantidad suficiente y que cumpla con las condiciones fundamentales
