Mecรกnica de Suelos I
CONTENIDO SINTÉTICO:
I.
Introducción
II.
Origen y formación de suelos
III.
Constitución mineralógica de los suelos
IV.
Relaciones volumétricas y gravimétricas en los suelos
V.
Exploración y muestreo del subsuelo
VI.
Clasificación e identificación de suelos
VII. Capilaridad y permeabilidad VIII. Presiones hidráulicas en los suelos
I. INTRODUCCIÓN
Recomendación, leer: Prefacio (pág. 13 - 20) e Introducción (pág. 27-31), del libro Fundamentos de
Mecánica de Suelos, Tomo I. Juárez Badillo Aspectos Geológicos del Valle de México –archivo adjunto-
Determine analítica y gráficamente los Esfuerzos Totales, efectivos y presión de poro, en un estrato de 7.50 m de espesor. Del cual se obtiene una muestra cubica con volumen de 0.083m3 y masa de 150 Kg. En ensayes de laboratorio se obtiene los siguientes datos: ▪ Densidad de sólidos o peso especifico relativo de los sólidos es 2.72 • Contenido de agua del 27%. • De las pruebas granulométricas y plasticidad
G= 8 % S = 72 % F = 20
D60 = 5.0 mm D30 = 2.0 mm D10 = 0.01 mm
wL= 148 % wP= 70 %
El nivel de aguas freáticas (N.A.F.) se localiza a 4.50 m de profundidad.
Se realizó una excavación cerca de un río, en un suelo de arcilla, debajo del cual se encuentra un estrato de arena, fig. (a). La arcilla tiene un peso volumétrico de 19.20 KN/m3 y es prácticamente impermeable comparada por la arena. a) Terreno en condiciones iniciales Río
Nivel original del suelo
En la excavación se empleó un cucharon de almeja y el agujero se mantuvo casi lleno de agua durante la excavación; después se sacó el agua por bombeo. Fig. (b)
b) Excavación terminada, pero parcialmente llena de agua 1.50 m
Arcilla
7.50 m
4.50 m 1.50 m
Arena
La arcilla del fondo de la excavación se levantó repentinamente y estalló. ¿Por qué ocurrió esto y que elevación tenía el agua cuando se produjo este fenómeno?
La superficie de un depósito de arcilla saturada está situada permanente debajo
de una masa de agua. Las pruebas de laboratorio reportaron un contenido de agua natural del 47% y un peso especifico relativo de los sólidos de 2.74. ¿Cuál es el esfuerzo efectivo a una profundidad de 11.30 m?
Si el nivel del agua (del problema anterior) permanece invariable, y se hace una
excavación por dragado, ¿Cuántos metros de arcilla deben quitarse para reducir el esfuerzo efectivo a 11.30 m de profundidad a un valor de 4,882 Kg/m2.
Calcule el gradiente hidrĂĄulico crĂtico para los siguientes materiales. i ) Grava gruesa k =10 cm/seg Ss = 2.67 e = 0.65 ii) Limo arenoso k =10-6 cm/seg Ss = 2.67 e = 0.80
II. Origen y Formación de Suelos Origen: Ígneo, sedimentario y metamórficos -los cuales se van formando por efectos de la propia naturaleza como la meteorización, las acciones tectónicas e hidrotermales, también puede producirse por el clima intenso, la humedad y la temperatura El nombre de los depósitos: ✓ Depende del agente ✓ El lugar y ✓ Su estructura.
Procesos de destrucción de las rocas ✓ Diastrofismo:
procesos y fenómenos geológicos de deformación, alteración y dislocación de la corteza terrestre por efecto de las fuerzas tectónicas internas.
✓ Vulcanismo: salida desde el
interior de la Tierra, de rocas fundidas o magma, acompañada de emisión a la atmósfera de gases.
Proceso y Formación de Suelos ➢ ➢ ➢ ➢ ➢
❑ FÍSICA
INTEMPERISMO O
❑ BIOLÓGICA
METEORIZACIÓN ❑ QUÍMICA
MECÁNICA DE SUELOS I
Crioclastia -Acción de las heladasLajamiento - Diaclasado paralelo a la topografíaTermoclastismo -Ganancia de temperatura Hidroclastismo –Ciclos de humedecimiento y secadoHaloclastismos –Presencia de sales-
➢ Micro organismos –Fitomorfología➢ Materia vegetal –crecimiento de raíces➢ Roedores ➢ ➢ ➢ ➢ ➢
Disolución Hidrolisis Hidratación Oxidación Carbonatación
MRGS
Meteorización de Silicatos
Intemperismo Químico El agente más importante en la meteorización química es el agua, por la calidad de solvente casi universal. Además, pequeñas cantidades de materiales disueltos dan como resultado un aumento de la actividad química del agua. Los factores del Intemperismo químico son el Intemperismo mecánico, la composición mineralógica original, la profundidad de los materiales y las variaciones de la temperatura y de la humedad. Mismos que contribuyen en las formas de Intemperismo químico
➢ Disolución: Ejemplo la halita (NaCl).
Molécula de agua
Carga residual
Libera iones
El compuesto es eléctricamente neutro, pero sus átomos (Cl y Na) mantienen su carga, lo cual atrae la molécula del agua, polar, para ubicarse de manera que la carga (+) residual quede cerca de un átomo de cloro y que la carga-residual quede cerca del sodio, la cual altera las fuerzas de atracción existentes en el cristal de la halita y libera los iones a la solución acuosa
➢ Hidrolisis
➢ Oxidación
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
➢ Hidratación: Fragmentación de la
roca como consecuencia del aumento de volumen producido por el agua de cristalización. Se explica porque algunos minerales pueden incorporar agua a su estructura cristalina, en proporción definida. Ej., yeso y anhidrita.
➢ Carbonatación:
Fijación del CO2. Esta especie y el agua forman ácido carbónico. El H2CO3 reacciona a su vez con el carbonato cálcico para formar bicarbonato en los paisajes kársticos (propios de los yacimientos de mármoles, dolomías y calizas).
E R O S I Ó N
1. AGUA
2. GRAVEDAD 3. VIENTO (Deflación y Abrasión)
4. GLACIARES
5. EVENTOS VOLCÁNICOS
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
▪ ▪ ▪ ▪
ALUVIALES LACUSTRES PALUSTRES MARINOS
▪ ▪
PIEMONTE COLUVIALES
▪ ▪ ▪
LOESS PRIMARIOS LOESS SECUNDARIOS DUNAS
▪ ▪ ▪
DESHIELO DEPÓSITOS FLUVIO GLACIALES GL ACIO‐ LACUSTRES
▪ ▪ ▪ ▪
DERRAMES BASÁLTICOS TOBAS CENIZA VOLCANICA DERRUBIOS
DELTAS ESTEROS MARISMAS PLAYAS
MORRENAS ESKER KAME
C A R A C T E R I S I T C A S
1.Tamaño
E N
Gruesos
Fuerzas gravitacionales
Finos
Fuerzas electromagnéticas
Gruesos
▪ ▪ ▪ ▪
Finos
▪ Acicular ▪ Laminar
2. Forma S U E L O S
3. Peso específico relativo de los sólidos (Ss)
4. Estructura
Anguloso Subanguloso Subredondeado Redondeado
Minerales o materia orgánica Gruesos
▪ Simple(Compacidad) estado suelto y compacto
Finos
• • • •
Panaloide Flocúlenta Castillo de naipes Compuestas
III. Constitución Mineralógica
Elementos Nativos
Carbonatos,
Silicatos
nitratos y boratos
Clasificación De Minerales 2 Óxidos e Hidróxidos
Sulfosales
Volframatos y molibdatos
Sulfuros
Fosfatos. MECÁNICA DE SUELOS I 2.- Fuente: Servicio Geológico
Mexicano
MRGS
Arseniatos y vanadatos
Haluros
CAOLINITA
Iv, Rellaciones Volumétricas y Gravimétricas de S u e l o s
MECÁNICA DE SUELOS I
SUELO: DEL LATÍN SOLUM Definición Agrónomo: Como el hábitat para las plantas “un suelo fértil que permita el crecimiento y desarrollo de diferentes
tipos de cultivo que sean luego cosechados” (...vía Definición ABC http://www.definicionabc.com/medio-ambiente/sueloagricola.php)
Ecológico: Es el subsistema de los ecosistemas terrestres en donde se realiza principalmente el proceso de descomposición,
fundamental para la reobtención y reciclado de nutrientes que aseguren el otro gran proceso vital. Constituye un conjunto complejo de elementos físicos, químicos y biológicos que compone el sustrato natural en el cual se desarrolla la vida en la superficie de los continentes. El suelo es el hábitat de una biota específica de microorganismos y pequeños animales que constituyen el edafón. El suelo es propio de las tierras emergidas, no existiendo apenas contrapartida equivalente en los ecosistemas acuáticos. ( Salazar A. El suelo como Sistema Ecológico. Eco portal.net. 2001)
Edafólogo: “Capa superficial de espesor variable que recubre la corteza terrestre, procedente de la meteorización
física y química de la roca preexistente y sobre la que se asienta la vida.” Su estructura es representada por horizontes. (http://roble.pntic.mec.es/lorg0006/dept_biologia/archivos_texto/ctma_t10_suelo.pdf)
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
Pedología: Formación superficial resultante de la alteración in situ de la roca, debido al agua, aire y/u organismos.
Pudiendo mezclarse con materia orgánica. Geólogo: Depósitos sedimentarios (conjunto de partículas de diferente tamaño) de edades recientes no
consolidados -no letificados- o de material precipitado que ha sido transportado. Estos materiales pueden ser consecuencia de alteración de las rocas, de actividad orgánica o esqueletos orgánicos. (Foucault y Raoult, 1995). Ingeniería Civil: conjunto de partículas minerales producto de la desintegración mecánica o descomposición química de
rocas preexistentes. El grado de cohesión de los materiales y la desintegración mecánica de la masa.
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
Geotecnia:
Karl Von Terzaghi: Sedimentos y otras acumulaciones no consolidadas de partículas sólidas, producto de la desintegración física y mecánica de las rocas.
Eulalio Juárez Badillo: Es un agregado de partículas orgánicas e inorgánicas, con organización definida y propiedades que varían “vectorialmente”. En la dirección vertical generalmente sus propiedades cambian más rápidamente que en la horizontal.
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
Donde:
glocal = G · (1 + b1 · Sen 2 Ø - b2 · Sen 2 Ø) - 3,086 · 10-6 · H …………. (2)
glocal = Aceleración local de la gravedad en m/s2
Ø = Latitud en grados y decimal de grados. Ver ecuación (3) H = Altitud del lugar, altura sobre el nivel del mar en m. (Gómez, 2004) G = 9.780 318 4 m/s2 aceleración de la gravedad en el Ecuador b1 = 0,005 302 4 b2 = 0,000 005 8 La latitud expresada en valores angulares grados, minutos y segundos se convertirá a grados y decimales de grado ∅= grados + minutos/60 + segundos/3600
………... (3)
El Instituto de Geofísica de la Universidad Autónoma de México, instrumentó y determinó el valor de la atracción local de la gravedad en 9.780 845 m/s2.
gl =9.780 845 m/s2 (Medido por el Instituto de Geofísica de la UNAM) El corroborar la magnitud de la atracción de la gravedad por medio de la expresión (2), con latitud de la ciudad de Querétaro de la tabla No 1, latitud en grados Ø = 20° 35’ y la altura del sitio H = 1 912 m, se obtiene.
gl =9.780 803 m/s 2 (Calculada)
FASES DEL SUELO ancho = 1*
A=a X p V=Ah
ha hv hm
hw hs profundidad =1*
* Unidades de longitud en h, p y a (m, cm, pies, pulgadas)
Vs =Ahs Vw=Ahw Va =Aha Vv =Ahv Vm=Ahm
Representación De Suelos Parcialmente Saturados
Va
Fase Gaseosa
Wa
Vw
Fase Liquida
Ww
Vs
Fase Sólida
Vv Vm
Vm : Volumen de Muestra Vv : Volumen de Vacios Va : Volumen de Aire Vw ; Volumen de Agua Vm ; Volumen de Sólidos
Wm
Ws Wm : Peso de Muestra Wa : Peso de Aire Ww ; Peso de Agua Wm ; Peso de Sólidos
Representaciรณn De Suelos Saturados
Vv = Vw Vm
Vm Vs
MECร NICA DE SUELOS I
Vv = Va
Vs
Relaciones
MECĂ NICA DE SUELOS I
Fundamentales
MECÁNICA DE SUELOS I
Peso Específico Sumergido
MECÁNICA DE SUELOS I
CURVA GRANULOMÉTRICA
V. Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)
G R A N U L O M E T R I A
Gravas
Arenas
finos G =___0___ % S =___85__ % F =___15__ %
100 90 80 70
D60=__0.40 mm
60
D30=__0.14 mm
50
D10=__0.04 mm
40 30 20 10 0 100
MECÁNICA DE SUELOS I
10
1
MRGS
D10=0.04mm 0.1 D30=0.14mm D60=0.40mm
0.01
0.001
NOMENCLATURA:
CU =
D60 0.40mm = = 10 D10 0.04mm
CC =
(0.14mm) = 1.225 D30 = D60 D10 0.4mm .04mm 2
2
SW
FILTROS 100 90 80 70 60 50 40 30
20 10 0 1000
100
10
1
0.1
0.01
NO
Suelo Filtro MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
migración
0.001
de
Permealilidad
Partículas
D15 F 5 D85 S D15 F 4 DD8515SS D50 F 25 D50 S
PLASTICIDAD
Es la propiedad mecánica de un material anelástico, natural, artificial, biológico o de otro tipo, capaz de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico, es decir, mayores a su límite elástico.
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
PLASTICIDAD EN SUELOS Es la propiedad de un material por la cual es capaz de soportar deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variaciones volumétricas apreciables y sin desmoronarse ni agrietarse.
Dicha propiedad es atribuible a la carga eléctrica de las partículas en forma de láminas de tamaño coloidal presentes en los suelos. Influyendo en las moléculas bipolares del agua. Dichas partículas son responsables de la alta compresibilidad y la baja permeabilidad de los suelos.
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
http://geotecnia-sor.blogspot.mx/2010/11/plasticidad-del-suelo-limites-de.html
Edo. Sólido
Edo. Semi-Sólido
wC
wP
s
e
e
MRGS
Edo. Semi-Líquido
wL
s
s
MECÁNICA DE SUELOS I
Edo. Plástico
e
IP CL
wL ML - CL ML
5 6 7 8 9 10
20 25 30
Curva de Fluidez
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
OL ML
CH
OH MH
wL
40 50
Carta de Plasticidad
Grava + o =
100 % M A T E R I A L
grueso + o = 50%
50% Arena + o = 50%
% F < 5%
Revisar
Cu> 4 &
a
1 < Cc < 3
5 < % F < 12 % Revisar Cu> 4; 1 < Cc < 3 & WL ; WP ;IP a GP-GC; GW-GC 5 < % F < 12 % Revisar Cu> 4; 1 < Cc < 3 & WL ; WP ;IP a GP-GM;GW-GM 5 < % F < 12 % Revisar Cu> 4; 1 < Cc < 3 & WL ; WP ;IP a GP-GO; GW-GO % F > 12 % WL ; WP ;IP
a GC; GM; GO
% F < 5% Cu> 6 &
a
1 < Cc <3
WL WP IP
SP o SW
5 < % F < 12 % Revisar Cu> 4; 1 < Cc < 3 & WL ; WP ;IP a SP-SC; SW-SC 5 < % F < 12 % Revisar Cu> 6; 1 < Cc < 3 & WL ; WP ;IP a SP-SM;SW-SM 5 < % F < 12 % Revisar Cu> 4; 1 < Cc < 3 & WL ; WP ;IP a SP-SO; SW-SO a
% F > 12 % WL ; WP ;IP
Fino + o = 50%
GP o GW
a CH; CL a MH; ML a OH; OL
CL
SC; SM; SO
CH
U
IP OH 7 4
ML â&#x20AC;&#x201C; CL ML
20
OL ML
MH 50
wL
Sistema Unificado De Clasificación De Suelos (S.U.C.S.) En Campo
Suelos Gruesos i.
Olor *
ii.
Color *
iii.
Dureza
iv.
Textura (gruesos)
v.
Disolución
vi.
Estructura
vii.
Grado de alteración
viii.
Compacidad
Suelos Finos i.
Olor *
vii. Pegajosidad
ii.
Color *
viii. Adherencia a la piel
iii.
Humedad
ix. Dilatancia
iv.
Textura (finos)
x.
v.
Sonido
xi. Reacción al Edo Seco
vi.
Dispersión al agua
Tenacidad
* Suelos finos y gruesos similares MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
VI. Propiedades Hidraulicas De Los Suelos
MECĂ NICA DE SUELOS I
MRGS
https://termodinamicaecci.wordpress.com/segundo-corte/capilaridad/
d
a
đ?&#x2018;&#x2018;/2 đ?&#x2018;&#x; đ??śđ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018; â&#x2C6;? = = đ?&#x2018;&#x2026; đ?&#x2018;&#x2026;
đ?&#x2018;&#x; â&#x2C6;´đ?&#x2018;&#x2026;= cos â&#x2C6;?
r
a R
a
https://termodinamicaecci.wordpress.com/segundo-corte/capilaridad/
MECĂ NICA DE SUELOS I
MRGS
𝑑𝑤 = 𝑇s d 𝐴 ∴
𝑇𝑠 =
…..( 1 )
𝑑𝑊 𝑑𝐴
Sí se considera la superficie cóncava: A=2𝜋𝑅2 …… ( 2 ) ∴ 𝑑𝐴 = 4𝜋RdR
𝑑𝑤 = 4𝜋𝑇𝑠 𝑅𝑑𝑅 …… ( 3 )
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
La Superficie e el lado convexo es menor que en el lado cĂłncavo generando una diferencia de presiones en la superficie đ?&#x2018;? â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;?đ??´ dS
đ?&#x2018;&#x2018;đ?&#x2018;&#x160; = đ?&#x2018;? â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;?đ??´ dS dR đ?&#x2018;&#x2018;đ?&#x2018;&#x160; = đ?&#x2018;? â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;?đ??´ 2đ?&#x153;&#x2039;đ?&#x2018;&#x2026;2 dR â&#x20AC;Ś.. ( 4 )
MECĂ NICA DE SUELOS I
MRGS
Igualando la ecuación (3) y (4) 4𝜋𝑇sRdR= 𝑝 − 𝑝𝐴 2𝜋𝑅2 dR
Despejando 𝑝𝐴 4𝜋𝑇sRdR 𝑝𝐴 = 𝑝 − 2𝜋𝑅2 dR 𝑝𝐴 = 𝑝 −
MECÁNICA DE SUELOS I
2𝑇𝑠 𝑅
2𝑇𝑠 cos ∝ 𝑝𝐴 = 𝑝𝐴 − + ℎ𝛾𝑤 ∴ 𝑟 MRGS
2𝑇𝑠 cos ∝ 𝑝𝐴 = 𝑝𝐴 − + ℎ𝛾𝑤 𝑟
𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 2𝑇𝑠 cos ∝ ℎ𝛾𝑤 = 𝑟
Ascensión Capilar se representa ℎ𝑀á𝑥
2𝑇𝑠 𝑐𝑜𝑠 ∝ 4𝑇𝑠 𝑐𝑜𝑠 ∝ 0.3 = = = 𝑟𝛾𝑤 𝐷𝛾𝑤 𝐷
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
ASCENSIĂ&#x201C;N CAPILAR EN SUELOS
đ?&#x2018;Ş đ?&#x2019;&#x2030;đ?&#x2019;&#x17D;ĂĄđ?&#x2019;&#x2122; = đ?&#x2019;&#x2020;đ?&#x2018;Ťđ?&#x;?đ?&#x;&#x17D; đ?&#x2019;&#x2030;đ?&#x2019;&#x17D;ĂĄđ?&#x2019;&#x2122; â&#x2C6;ś đ??´đ?&#x2018; đ?&#x2018;?đ?&#x2018;&#x2019;đ?&#x2018;&#x203A;đ?&#x2018; đ?&#x2018;&#x2013;Ăłđ?&#x2018;&#x203A; en suelo C : Constante (mm2)
e: RelaciĂłn de vacios đ?&#x2018;Ťđ?&#x;?đ?&#x;&#x17D; : DiĂĄmetro efectivo
MECĂ NICA DE SUELOS I
MRGS
VII. Permeabilidad
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
Conductividad HidrĂĄulica (k).Es la velocidad de descarga de agua bajo condiciones ď &#x2020; de flujo laminar ď &#x2020; a travĂŠs de una secciĂłn transversal ď &#x2020; unitaria de un medio poroso y ď &#x2020; bajo condiciones de temperatura estĂĄndar (20ÂşC). đ?&#x2019;&#x2014; = đ?&#x2019;&#x152;đ?&#x2019;&#x160;
donde đ?&#x2019;&#x160; = â&#x2C6;&#x2020;đ?&#x2019;&#x2030; â&#x2C6;´đ?&#x2019;&#x2014;=đ?&#x2019;&#x152; đ?&#x2018;ł
MECĂ NICA DE SUELOS I
MRGS
Dh
â&#x2C6;&#x2020;đ?&#x2019;&#x2030; đ?&#x2018;ł
L
Métodos para obtener Coeficiente de Permeabilidad k (cm/seg)
MECÁNICA DE SUELOS I
Indirectos
Granulometría Consolidación Capilaridad horizontal
Directos
Permeámetro de Carga Constante Permeámetro de Carga Variable Permeámetro de Pared Flexible Celda Rowe In Situ Prueba de Bombeo MRGS
MÉTODOS INDIRECTOS Granulometría
2 cm k ( seg ) = CD10 2 cm k ( seg ) = C (0.7 + 0.03t )D10 2 10
D (0.7 + 0.03t ) k( ) = 771 c 2 cm (0.7 + 0.03t ) k ( seg ) = C1 D10 cm seg
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
− 0.13 C1 = C0 3 1 −
2
PERMEÁMETRO DE CARGA CONSTANTE Q =
V = vA t
Dh i = L =A
Dh V A = kiA = k L t
MECÁNICA DE SUELOS I
v = ki
MRGS
VL k = tAh
Permeámetro De Carga Variable dV = kiA dt en
el
si
ecu
dV = kiAdt tubo
dV = − adh
Si
k =
La h ln 1 At h2
o
a= A
MECÁNICA DE SUELOS I
( 2)
(1) = ( 2)
Dh k Adt = − adh L
(1)
k =
L h1 log MRGS t h2
si
a
h2
h1
k = 2.3
dh kA = h L
La h log 1 At h2
t
0
dt
Valores de Permeabilidad
Grava
Permeรกmetro de carga constante
MECร NICA DE SUELOS I
MRGS
Permeรกmetro de carga variable
Prueba de Consolidaciรณn
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PERMEABILIDAD
1. Granulometría
6. Estructura del suelo
2. Forma de granos
7. Estratificación del suelo
3. Composición mineralógica
8. Grado de saturación
4. Relación de vacíos
9. Naturaleza del fluido
5. Temperatura del agua
10. Estado de esfuerzos efectivos
PERMEABILIDAD EN LA MASA DE SUELOS ESTRATIFICADAS
K'v 1 unidad H1
k1
H2
k2
H3
k3
H4
k4
L
MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
K´h
ℎ1 𝐻1
= 𝑘2
=
ℎ2 𝐻3 ; 𝑣 𝑘3
v = 𝑘𝑣´ 𝑖 = 𝑘1
K'v
ℎ2 𝐻2
= 𝑘3
ℎ3 𝐻3
= 𝑘4
Reacomodo
1 unidad H1
H2
k1 k2
L H3
H4
MECÁNICA DE SUELOS I
𝐻1 𝑘1
ℎ1 𝑣
=
ℎ1 𝑣
ℎ2 + 𝑣
𝐻2 𝑘2
;
+
ℎ3 𝑣
=
ℎ𝐿 ℎ𝐾𝑣
+
ℎ4 𝑣
=
=
𝐻1 𝑘1
=
𝐻1 𝑘1
+
+
𝐻2 𝑘2
ℎ3 𝐻4 ℎ ; = 4 𝑘4 𝑣 𝑣
𝐻2 𝑘2
+
+
𝐻3 𝑘3
𝐻3 𝑘3
𝐻4 + 𝑘4
k3 ℎ 𝑣
k4 MRGS
=
ℎ ℎ 𝐾𝑣 𝐿
∴ 𝑘′𝑣 =
𝐻4 + 𝑘4
𝐿 𝐻1 𝑘1
+ 𝐻𝑘 2 + 𝐻𝑘 3 +𝐻𝑘4 2
3
4
ℎ4 𝐻4
Permeabilidad Horizontal 𝑞𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 = 𝑞𝑠𝑎𝑙𝑒 𝑞 = 𝑣𝐴
K'v 1 unidad
q = (kℎ𝑖) 1 𝐿
H1
kℎ𝑖 𝐿 = 𝑘1 𝐻1 𝑖 + 𝑘2 𝐻2 𝑖 + 𝑘3 𝐻3 𝑖 + 𝑘4 𝑖𝐻4
H2
k2
H3
k3
H4
k4
Kh= [𝑘1 𝐻1 + 𝑘2 𝐻2 + 𝑘3 𝐻3 + 𝑘4 𝐻4 ]i
iL 𝑘1 𝐻1 + 𝑘2 𝐻2 + 𝑘3 𝐻3 + 𝑘4 𝐻4 𝑘′ℎ = 𝐿 MECÁNICA DE SUELOS I
MRGS
L
k1 K’h
El nivel se eleva hasta una altura
equivalente a la presión del fluido en el punto de conexión u orificio piezométrico, es decir hasta el nivel de carga del mismo. Dicha altura H, es la suma de la
altura de presión, y la altura de cota z. Al
conectar un tubo al lado de un recipiente en el cual se encuentra un fluido.
h = he + hp h : Carga total
he : Carga de altura o geométrica hp : Carga de presión
hp2
Altura
hp1 1 he1 2 Punto
h
h
he2 Nivel de referencia
Carga de altura o posición
Carga de presión
Carga total
1
he1
hp1
he1+hp1 = h
2
he2
hp2
he2+hp2 = h
Carga
5
4
3
2
1
0 -1
0
1
2
3
4
5
6
7
6
5
4
3
2
1
0 0
1
2
3
4
5
6
7
6 5
=0.5 K =1cm/s
L=2m
A= 1 m2
4
3 A= 1 m2
K =0.5cm/s
L=3m
=0.3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
6
7