El documento habla sobre la permeabilidad del suelo, que es la capacidad del suelo para permitir el flujo de agua a través de su masa. Explica que la permeabilidad se puede medir usando métodos directos como pruebas de permeámetros o indirectos como análisis de la curva granulométrica. También clasifica los suelos de acuerdo a su permeabilidad y menciona algunas aplicaciones como plantas de tratamiento de aguas residuales.

1. Unidad IX.- Propiedades Hidráulicas
del Suelo.

2. AGUA
GRAVA
AGUA
AGUA
ARENA ARCILLA
PERMEABILIDAD (k)
¿ Qué es permeabilidad?
¿Se puede medir?
e=0.25
n=20%
e=15
n=94%

3. PERMEABILIDAD
Según Juárez Badillo, en la práctica no suelen hallarse valores
menores de 0.25 (arenas muy compactas con finos) ni mayores de
15, en el caso de algunas arcillas altamente compresibles.
%
75
.
93
n
,
15
e
Para
%
20
n
0.25,
e
Para




El suelo de mayor porosidad,
¿Será el más permeable?
Vallejo, 2012

4. PERMEABILIDAD

5. PERMEABILIDAD
Arena de grano fino, de tamaño 0.074 mm

6. PERMEABILIDAD

7. PERMEABILIDAD

8. PERMEABILIDAD
Permeabilidad, es la capacidad del suelo para permitir el flujo de agua a
través de su masa.
En la naturaleza existen:
a) Suelos permeables
b) Suelos “impermeables”
Gasto o Caudal, es la velocidad (v) con la cual circula el agua por una zona
de contacto (A). También es el paso de un volumen ( ) en una unidad
de tiempo (t).
/
Q t
 
.
Q v A



10. Ley de Darcy
Donde:
K, es el coeficiente de permeabilidad del suelo
A, es el área de la sección transversal de la muestra
i , es el gradiente o pendiente hidráulica. i = h1-h2/L = Δh/L

11. Determinación de k
Métodos Directos:
a) A partir del permeámetro de carga variable
b) A partir del permeámetro de carga constante
c) A partir de prueba in situ
Métodos Indirectos:
a) A partir de la curva granulométrica
b) A partir de la prueba de consolidación.

12. Prueba a partir de un permeámetro de
carga variable
Q = V / t
Q = k . i. A
k . i. A = V/t
k.(h/L).A.dt = -a.dh
(k.A/L) ∫dt =-a ∫dh/h
dt varia de 0 a t
dh varia de h1 a h2
k.A.t/L = a.ln(h1/h2)
i = h1-h2/L
i = Δh/L
k = (a . L / A . t) ln (h1/h2)
k = 2.3 (a . L / A . t) log (h1/h2)
a) Para suelos finos

13. Prueba a partir de un permeámetro
de carga variable
i = h1-h2/L
i = h/L
k = 2.3 ( L / t) log (h1/h2)
b) Para suelos gruesos
Q = V / t
Q = k . i. A
k . i. A = V/t
k.(h/L).A.dt = -A.dh
(k.A/L) ∫dt =-A ∫dh/h
dt varia de 0 a t
dh varia de h1 a h2
k.A.t/L = A.ln(h1/h2)
k = ( L / t) ln (h1/h2)

14. Prueba a partir de un permeámetro
de carga constante
i = h1-h2/L
i = h/L
k = V . L / [ t . A . (h1-h2)]
a) Para
suelos
gruesos
Q = V / t
Q = k . A . i
k = V / (t . A . i)
i = h1-h2 / L

16. Ensayo de permeabilidad Lefranc
Prueba con carga variable en el fondo de la perforación (prueba puntual)

17. Ensayo de permeabilidad Lefranc
Prueba con carga variable en el pared y
fondo de la perforación (prueba mixta)

18. Ensayo de permeabilidad Lefranc
Prueba con carga constante en el fondo, y, en pared y fondo de la perforación (prueba mixta).

19. Determinación de k a partir de la
curva granulométrica
Los resultados no son precisos, se utilizan como información
general.
k = c ( D10)²
donde:
D10, es el tamaño efectivo de las partículas, obtenido de la curva
granulométrica.
C, es una constante que depende del tamaño de las partículas ( 1/
cm.seg).
c = 41, para tamaño 0.1 mm
c = 146, para tamaño 3 mm
c = 116, como valor general

20. -
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
0.01
0.10
1.00
10.00
100.00
Porcentaje
que
pasa
Abertura de malla (mm)
D10
Curva Granulométrica

21. Clasificación del suelo de acuerdo
al valor de k
Grado de permeabilidad variación
de k (cm/seg)
alta > 10¯¹
media 10¯¹ a 10¯³
baja 10¯³ a 10¯⁵
muy baja 10 ¯⁵ a 10 ¯⁷
impermeable < 10 ¯⁷

22. Esta ecuación es válida para arenas y gravas naturales y uniformes para predecir k que se encuentre
en el intervalo de 10-1 a 10-3cm/s. Esta se puede ampliar a arenas arcillosas naturales sin plasticidad.
No es válida para materiales triturados o suelos limosos con cierta plasticidad.
Braja M, Das, 2011

23. Braja M, Das, 2011

24. Coeficiente de permeabilidad promedio
(ko)
El flujo de agua
puede
presentarse
en dos
sentidos

26. Aplicaciones

27. Aplicaciones
Planta de Tratamiento de Aguas
Residuales (PTAR) – Salas, 2016.

28. k = V . L / [ t . A . (h1-h2)]