Clase 9-Suelos I Propiedades Hidra

8/15/2019 Clase 9-Suelos I Propiedades Hidra

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Capítulo III: PROPIEDADESHIDRÁULICAS DE LOS SUELOS

3.1 Permeabilidad de lo Suelo ! De"#i$io#e.3.% &'todo para determi#ar el $oe"$ie#te depermeabilidad.3.3 Limita$io#e ( otra $o#idera$io#e e# ladetermi#a$i)# de *.3.4 Coefciente Eectivo de Permeabilidad de suelosestratifcados3.5 Capilaridad y eectos de la capilaridad en el suelo.

3.6 Principio de Esuerzo Eectivo.3.7 Teora de !iltraci"n # $edes de !lu%o.Practica Califcada &' 3


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3.1 Permeabilidad de lo Suelo ! De"#i$io#e

Permeabilidad: Es la acilidad demovimiento de un (u%o a trav)s de unmedio poroso. *a permeabilidad puededefnirse como velocidad de (u%oproducida por un +radiente ,idr-ulicaunitario. El valor del coefciente de

permeabilidad /0 se usa como unamedida de resistencia al (u%o orecidapor el suelo.


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1edio Poroso2 Es un solido o arre+lo de elloscon sufciente espacio abierto dentro oalrededor para permitir el paso de un (uido.

E%m. rena +ravillaetc.

*os medios porosos pueden ser2- mpermeables. Cuando los poros no est-n

interconectados.- Permeables. Cuando los poros est-n

conectados.


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• Porosidad. es la racci"n delvolumen de una muestra ue esocupada por un espacio vacioy mideel tama8o del vaco mismo.n 9 :v;:t.

< &ivel re-tico. Es el lu+ar +eom)tricode puntos del suelo en los ue lapresi"n de a+ua es i+ual a laatmos)rica. Por deba%o del nivel

re-tico las presiones neutras son


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3.% &'todo para determi#ar el$oe"$ie#te de permeabilidad

Para determinar el coefciente depermeabilidad e=isten dierentes m)todos>los ensayos de laboratorio los eectuados

en el lu+ar y los m)todos empricos dondeel valor / es obtenido directamente a trav)sde relaciones empricas con otraspropiedades de los suelos.


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3.? 1ET@A@B P$ AETE$1&$ E*C@E!CE&TE AE PE$1E*AA

continuaci"n se resume los si+uientes m)todos2• *@$T@$@2 Perme-metro de car+a

constante-

Perme-metro de car+a variable• & BTD• E1P$C@B2 llen azen

*oudon

Terza+ui Bc,ilicter Prueba ,orizontal de capacidad.


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:alores tpicos de coefciente depermeabilidad


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&aturaleza de !lu%o de !luidos enBuelos

• *os suelos tienen vacos interconectadosa trav)s de los cuales el a+ua puede (uirde puntos de alta ener+a a puntos de

ba%a ener+a. El estudio del (u%o de a+uaa trav)s de un suelo como medio porosoes importante en la mec-nica de suelos yes necesario para estimar la cantidad de

infltraci"n subterr-nea ba%o condiciones,idr-ulicas para investi+ar problemasue implican el bombeo de a+ua.


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Ley de Darcy y coeficiente de permeabilidadEl flujo de agua a través de medios porosos, de gran interés en la mecánica de

suelos, esta gobernado por una ley descubierta por Henri Darcy en 1!", Darcyinvestig# las caracter$sticas del flujo del agua a través de filtros, formados pormateriales térreos%

Darcy encontr# &ue para las velocidades pe&ue'as, el gasto o caudal &uedae(presado por)

* + ddt + .i/ 0cmseg2

Donde)

* + 3audal o gasto 03m4seg%2

/+ 5rea total de la secci#n transversal del filtro%

i + 6radiente 7idráulico del flujo medido con la e(presi#n)

i + 071-782L

d) ariaci#n del volumen en un diferencial de tiempo%

En cual&uier punto del flujo la altura pie9ométrica 7 es la carga de la elevaci#n 9 del

punto, mas la carga de presi#n en dic7o punto 0p:;2%


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Ley de Darcy y coeficiente de permeabilidad

*a car+a de velocidad se desprecia enraz"n de la peue8ez de lasvelocidades ue el a+ua tiene a trav)sdel medio poroso. *a dierencia ,F,?representa la perdida de ener+a y / esel coefciente de permeabilidad.


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3.% &'todo para determi#ar el$oe"$ie#te de permeabilidad


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Perme-metro de car+avariable


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3.3 Limita$io#e ( otra $o#idera$io#ee# la determi#a$i)# de +

*a permeabilidad se ve aectada por variosactores in,erentes tanto al suelo como alascaractersticas del a+ua circundante. *os actoresprincipales son2

*a densidad del suelo. *a relaci"n de vacos del suelo.- *a estructura y estratifcaci"n del suelo.

- *a e=istencia de a+u%eros fsuras etc. en elsuelo.- *a viscosidad del a+ua del suelo ue varia con la

temperatura.


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!$CCG&Mecánica de Suelos II –Prof. Rocío Pérez C.


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SEMANA 10: FLUJO UNIDIMENSIONAL Y BIDIMENSIONAL

(REGIMEN ESTATICO O FLUJO ESTABLECIDO

CONFINADO)

- 3oncepto de esfuer9o efectivo

-


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(REGIMEN ESTATICO O FLUJO ESTABLECIDO CONFINADO)

Esfuerz Efe!"#$

Aefnici"n2 Es la dierencia entre el esuerzo total en unadirecci"n y la presi"n de poros en los vacos del suelo.&aturaleza del Esuerzo Eectivo2El suelo es una estructura de esueleto de partculas

solidas en contacto ormando vacos intercomunicados.*os vacos est-n total o parcialmente llenos de a+ua.El comportamiento del suelo depende de la interacci"nentre la estructura del suelo y el (uido. El

comportamiento esta reerido a la compresibilidad yresistencia cortante.σ 9 σ υ

M á i d S l II P f R í Pé C


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SEMANA 9: FLUJO UNIDIMENSIONAL Y BIDIMENSIONAL (REGIMEN

ESTATICO O FLUJO ESTABLECIDO CONFINADO)

3oncepto de Esfuer9o Efectivo

=============

σ,

7 /

σ, + γ m % 7 σ, + γ sat % 7

σ> , + σ v σ> , + σ v - u σ>, + γ ? % 7

&ivelre-tico

Mecánica de Suelos II –Prof. Rocío Pérez C.


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(REGIMEN ESTATICO O FLUJO ESTABLECIDO CONFINADO)

El @rincipio de Esfuer9os Efectivos en Auelos Aecos o Aaturados

a0 El esuerzo eectivo es i+ual al esuerzo total menos lapresi"n de poros.

b0 El esuerzo eectivo controla ciertos aspectos del

comportamiento del suelo especialmente lacompresibilidad y la resistencia.

E=isten dos condiciones necesarias y sufcientes

F0 *as partculas del suelo son incompresibles.?0 El esuerzo de (uencia en la partcula s"lida es

independiente del esuerzo de confnamiento.


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E%emplo

3alcular las tensiones normales y efectivas en los puntos /, B,3 y D del perfil geotécnico mostrado abajo si a 8m se presentaun nivel freático%

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