Métodos Para Medir la Permeabilidad en el Campo

Nombre:  Byron Suntaxi

M ECÁNI ECÁNI CA DE SUELOS

Mé todos Para M edir l a Per Per meabil meabi l i dad en en el Campo 1. Prueba Pr ueba de per per meabil idad en el campo por bombeo bombeo de pozos pozos  En el campo, la permeabilidad  promedio de un depósito de  suelo en la dirección del flujo se determina efectuando pruebas de bombeo en pozos. La figura muestra un caso donde el estrato superior permeable, cuya permeabilidad se busca, no está confinado y se encuentra  sobre un estrato impermeable.  Durante la prueba, el agua es bombeada a razón constante desde un pozo de prueba que tiene un revestimiento  perforado. Se perforan varios pozos de observación a varias distancias radiales alrededor del pozo de prueba. Se hacen observaciones continuas del nivel del agua en el pozo de  prueba y en los pozos de observación después de iniciado el bombeo, hasta que se alcanza un régimen permanente, el cual  se establece cuando el nivel ni vel del agua en los pozos de prueba  y observación se vuelve vuel ve constante. La expresión para la tasa de flujo del agua freática q hacia el pozo, que es igual a la tasa de descarga o gasto del bombeo, se escribe como  De las mediciones de campo, si q, r1, r2, h1 y h2 son conocidas, la permeabilidad se calcula a partir de la simple relación presentada en la ecuación anterior.  La permeabilidad promedio para una acuífero confinado también se determina condiciendo una prueba de bombeo en un pozo con revestimiento perforado que penetra toda la profundidad del acuífero y observando el nivel  piezométrico en varios pozos de observación a diversas distancias radiales. El bombeo se continúa a una tasa uniforme de q hasta que se alcanza un régimen  permanente.

Como el agua entra al pozo de prueba únicamente por el acuífero de espesor H, el régimen  permanente de descarga es

2. En sayos L ugeon  El método Lugeon, utilizado en fundamentalmente en rocas competentes, consiste en inyectar agua a presión sobre una zona determinada del sondeo. Se mide el caudal inyectada a presión constante durante un intervalo determinado de tiempo, generalmente de 5,6,10 minutos. Luego se repite la operación aumentando la  presión. La gama de presiones puede ser de: 2,5 y 5 kg/cm2. No debe superarse los 5 kg/cm2 para evitar la hidrofracturación de la roca. Una vez finalizadas las mediciones  según presiones creciente, se realizaran ensayos con presiones decrecientes para efectuar un estudio cualitativo del ensayo mediante gráficos y obtener un análisis del comportamiento de la figuración frente a la inyección. Se avanzara la perforación hasta una profundidad de 5 metros, suspendiéndola y se hará un lavado cuidadoso del pozo utilizando el varillaje de perforación que se extraerá al terminar la operación. La longitud de 5 m es tentativa, puede variar por condiciones que se encuentren al perforar, sobre todo cuando se apreció perdida de agua de la perforación, donde conviene obtener información por medio de una de permeabilidad, aun cuando el tramo perforado sea pequeño.

Q = caudal de inyección (m3/s)

 H = presión aplicada en la zona ensayada  L = longitud del tramo ensayado en m  R = Radio de influencia del ensayo en m  Rp = Radio del sondeo en m

3. En sayo Lefr anc con ni vel constante Se introduce un caudal constante Q, para mantener el nivel del agua dentro del sondeo estabilizado a una altura hm. La conductividad hidráulica se obtiene por esta expresión:  K=Q/(C*hm)  Dónde:  K = conductividad hidráulica Q = caudal inyectado  Hm = altura del agua dentro del sondeo, por encima del nivel estático previo C = factor de forma C = (2*pi*L)/ln(2*L/d)  L = Longitud de la zona filtrante d = diámetro de la zona filtrante

En sayo L efr anc con ni vel variable  Este método es poco fiable, es meramente indicativo.  Pueden presentarse dos casos: que la zona filtrante tenga un diámetro igual o distinto que la entubación del  piezómetro. Se hace subir el nivel hasta una altura ho, y  posteriormente medimos dos niveles, h1 y h2, entre las que ha transcurrido un tiempo t.  La permeabilidad se calcula mediante la expresión  siguiente:

 K = conductividad hidraúlica h1, h2= altura del agua al principio y al final del ensayo t = tiempo transcurrido entre la observacion de lo s niveles h1 y h2  L = longitud de la zona filtrante d = diametro de la zona filtrante de = diametro de la entubacion.  En unidades homogeneas(m, s)  El ensayo puede realizarse con una extraccion instantanea de agua o con una inyeccion de agua.

4. Infiltración  Esta prueba se realiza en materiales no saturados. Con base en el estudio de Nasberg  sobre escurrimiento en el suelo seco, a partir de una fuente situada en la masa, Terlertskata ha obtenido una fórmula semiempírica la cual relaciona el gasto de absorción, q, en un pozo, bajo tirante de agua constante, h, con el coeficiente de  permeabilidad del terreno. Donde d es el diámetro de la perforación bajo la condición 2,5