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Coeficiente de Permeabilidad
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La capacidad del cuerpo poroso (suelos, rocas) para transportar agua de propiedades dadas (por ejemplo, agua subterránea) se denota como filtración. La cantidad de agua que fluye a través de un área determinada puede representarse por el coeficiente de permeabilidad. El coeficiente de permeabilidad representa la pendiente de una dependencia lineal de la velocidad del flujo de agua en el gradiente de la cabeza total (gradiente de la cabeza hidráulica) en la ley de Dracy escrita como:
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donde: |
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velocidad del agua que fluye a través de los poros |
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n |
la porosidad |
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Kr |
relativa coeficiente de permeabilidad |
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la permeabilidad de la matriz de almacenamiento de los coeficientes de permeabilidad de un suelo encharcado kx, ky, que puede ser diferente a lo largo individuales de los ejes de coordenadas |
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gradiente de la cabeza total |
La cabeza total en un punto dado de la región de flujo se define como la suma de la cabeza de presión y la coordenada vertical y, como tal, determina la altura del agua en el piezómetro en un punto dado:
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donde: |
yw |
el peso del agua |
Ejemplo los valores de los coeficientes de permeabilidad para diferentes suelos (Myslivec)
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Tipo de suelo |
Coeficiente de permeabilidad k |
el Movimiento de agua de las partículas by1 cm para el gradiente hidráulico i = 1 por hora |
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la arena Suave |
102 – 10 |
6 s – 10 min |
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Arcilloso arena |
10-1 – 10-2 |
100 min – 18 hrs |
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Loess marga |
10-2 – 10-4 |
18 hrs – 70 días |
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Marga |
10-4 – 10-5 |
70 días – 2 años |
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suelo Arcilloso |
10-5 – 10-6 |
2 años – 20 años |
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la Arcilla |
10-6 – 10-7 |
20 años – 200 años |
Hay varias maneras para determinar el coeficiente de permeabilidad k. Se agruparon de la siguiente manera:
a) Mediciones de laboratorio
Varios tipos están disponibles para el rango de k 104 – 10-6m/día.
b) Mediciones de campo
Ensayos de permanencia o sumidero, medición de la velocidad de filtración del flujo, para el rango de k 106-1 m/día.
c) Uso de expresiones empíricas
Adecuados para suelos no cohesivos, k 106 – 10m / día, producen solo valores de orientación, por ejemplo, según Terzaghi:
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donde: |
k |
coeficiente de permeabilidad |
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d10 |
diámetro de efectivo de las partículas sólidas |
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e |
relación de vacíos |
d) cálculo de tiempo dependiente de la consolidación del proceso de
Uno debe conocer el coeficiente de consolidación cv y la consolidación de la curva (semi-logarítmica de la dependencia de la deformación en el tiempo).Esto es solo una determinación indirecta de la expresión:
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donde: |
e0 |
inicial de la relación de vacíos |
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cv |
coeficiente de consolidación |
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pw |
la unidad de densidad de agua |
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g |
aceleración de la gravedad |
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av |
coeficiente de compresibilidad |
