Lab. 3 MS1

7/23/2019 Lab. 3 MS1

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA EN CONSTRUCCION

INFORME Nº3: PERMEABILIDAD Y LICUEFACCION.

Laboratoro M!"#$"a %! S&!'o( ).

Alumno : Jesús Ateca Oliger.

Sebastián Cárdenas B.

Profesores : Nancy Gutirre! ".

Ayudantes : #afael Cone$eros %.

Alan &'a! S.

MECANICA DE SUELOS ).

Alumnos : Jesús Ateca Oliger.

Sebastián Cárdenas B.

Profesores : Nancy Gutirre! ".

Ayudantes : #afael Cone$eros %.

Alan &'a! S.

(( de Junio) *+(,.

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Junio) *+(,

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I. INTRODUCCIÓN.

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I

INTRODUCCION.

-

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). PERMEABILIDAD.

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). PERMEABILIDAD.

a facilidad del /aso del agua a tra0s de los /oros interconectados del suelo se mide mediante

el /arámetro de coeficiente de /ermeabilidad 1) el cual de/ende de la granulometr'a del suelo)de la densidad del suelo y la forma y orientaci2n de las /art'culas en el caso de suelos

co3esi0os. -ste coeficiente 1 fue /lateado /or &arcy y se mide en unidades de 0elocidad.

uego la ey de &arcy nos indica 4ue el caudal 567 4ue es ca/a! de atra0esar un medio

/ermeable es /ro/orcional a la secci2n del medio /ermeable 5A7 y al gradiente 3idráulico 5i7 de

entrada y salida en el medio. -ntonces) considera 4ue la 0elocidad media del agua 587 a tra0s

de la secci2n macrosc2/ica de suelo es /ro/orcional al gradiente 3idráulico 5i7.

ey de &arcy:

6 1Ai

8 1 9 i

:Siendo) i

.

= −

=∆ = ÷

&onde)

6: Caudal.

1: Coeficiente de /ermeabilidad.

A: ;rea.

i: Gradiente 3idráulico.

∆ : Prdida de carga.

: ongitud de suelo recorrido /or el agua.

a /ermeabilidad del agua en los suelos se /uede inter/retar con redes de flu$o 4ue /asan /or

medio del suelo. -stas redes de flu$o resultan ser la soluci2n gráfica /ara /oder definir el

com/ortamiento del agua y determinar cuan /ermeable es el suelo. Se tiene 4ue reali!ar un

modelo a escala con el suelo ti/o) con las obras esti/uladas y todos los factores 4ue afectan al

modelo) creando las condiciones /ara /ermitir el flu$o de agua a tra0s del suelo. a condici2n

más im/ortante es definir el ni0el freático dentro del modelo y como ste afecta nuestro

/royecto.

-n el /erfil del modelo a escala nos encontramos con una con0enci2n de cur0as ortogonales)en un medio is2tro/o) las cuales son las l'neas de flu$o y las l'neas e4ui/otenciales. as l'neas

de flu$o es la l'nea /or la cual el agua se mue0e desde aguas arriba 3acia aguas aba$o /or

medio de un suelo /ermeable) o sea es la trayectoria 4ue sigue nuestro flu$o de agua. < la l'nea

e4ui/otencial) es la l'nea /er/endicular a la l'nea de flu$o 4ue tiene la misma altura /ie!omtrico

5altura de /resi2n y altura geomtrica7. -s im/ortante 4ue 3aya un ni0el /ie!omtrico /ara 4ue

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el agua 0aya del ni0el /ie!omtrico mayor al ni0el /ie!ometrico menor. Por lo tanto) 0amos a

tener una familia de l'neas de flu$o y e4ui/otenciales las cuales son infinitas en el modelo.

).). ENSAYO.

-l ensayo /ara medir la /ermeabilidad del suelo se reali!a con el modelo a escala /lanteado)

en este caso con suelo granular 4ue /osee una alta /ermeabilidad 4ue /ermite 0er de me$or

forma las l'neas de flu$o. Como se 0e en la ig. *.( tenemos un modelo con una /ared en el

centro de nuestro suelo y un flu$o constante de agua /ro/orcionado /or una manguera la cual

es introducida al costado i!4uierdo de nuestro ensayo y una salida al costado derec3o. na 0e!

el suelo saturado) se inyecta tinta de color rosa0ioleta en la /arte su/erior de nuestro suelo del

costado i!4uierdo) /ara /oder 0er su flu$o 3acia el costado derec3o) /or deba$o de esta /antalla

4ue di0ide el suelo.

igura (.(.(: %odelo a escala redes de flu$o suelo granular.

uente: Pro/ia.

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*. LICUEFACCION.

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*. LICUEFACCION.

a icuefacci2n es un fen2meno 4ue comúnmente afectan a los suelos mal graduados y arenas

finas o limos. -n 4ue debido a una carga dinámica) mayoritariamente sismos) y sumado a unacondici2n de saturaci2n) el suelo sufre /erdida de la ca/acidad de resistir a esfuer!os cortantes.

Al aumentar la /resi2n del agua debido a este mo0imiento) las /art'culas de suelo /ierden el

contacto 4ue tienen entre ellas) cualidad a la cual le deben toda su ca/acidad de resistir a

esfuer!os cortantes o de com/resi2n) causando 4ue el suelo se com/orte como un li4uido y

ocasionando 4ue las estructuras situadas sobre esta área sufran asentamientos /eligrosos y los

lle0en a un cola/so /arcial o incluso total.

*.) ENSAYO.

-l ensayo consiste en a/licar una carga dinámica a un suelo el cual se encontrara saturado ysostendrá a una estructura en su su/erficie.

Para su reali!aci2n se utili!o una arena mal graduada contenida en una estructura de cristal)

situada en una mesa 0ibradora) y en su su/erficie se sitúa una /robeta de 3ormig2n de unos E

Fcm de diámetro /or unos *+ Fcm de alto a/roHimadamente) la cual re/resentara a una

edificaci2n.

-l /rocedimiento tratara en demostrar 4ue una 0e! encendida la mesa 0ibradora y /roducto de

las condiciones necesarias /ara 4ue ocurra este fen2meno) la edificaci2n al cabo de /ocos

segundos deber'a de asentarse y cola/sar al menos /arcialmente.

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igura *.(: icuefacci2n suelo no saturado.

uente: Pro/ia.

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igura *.*: icuefacci2n suelo saturado) antes del ensayo.

uente: Pro/ia.

igura *.@: icuefacci2n suelo saturado) des/us del ensayo.

uente: Pro/ia.

II. CONCLUSION.

II

CONCLUSION.

-n este ensayo) se /ueden a/reciar claramente las l'neas de flu$o 4ue se fueron marcando a

medida del tiem/o) de$ando un rastro al /asar el agua de un lado 3acia otro /roducto de la

/ermeabilidad. -n este e$em/lo se /ueden 0er los canales de flu$o res/ecti0os de cada

inyecci2n de tinta) dando origen a tres /seudocanales logrados con el ensayo.

Como se a/recia en el ensayo tenemos 4ue la inyecci2n reali!ada más cerca de la /ared o del

costado derec3o fue el 4ue llego más le$os) la inyecci2n del centro lleg2 un /oco más atrás) y la

última a0an!2 muy /oco. -sto si anali!amos la ey de &arcy resulta l2gico /or el 3ec3o de 4ue

a mayor longitud de recorrido del agua 57) menor 0a a ser el gradiente 3idráulico 5i7 y /or lo

tanto es caudal es inferior con res/ecto a las otras dos inyecciones.

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