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PRUEBAS DE PERMEABILIDAD TIPO LEFRANC (FLUJO VARIABLE)

 

 

INTRODUCCIÓN

 

 

En ciertas ocasiones puede ser de interés obtener valores aproximados; como una relación de magnitud, de la permeabilidad en sentido vertical, de los terrenos de aluvión, o formaciones granulares permeables, cuando presenta cierta estratificación o heterogeneidad de granulometría en sentido vertical.

Los valores que se obtengan con el procedimiento se expone a continuación, deberá tomarse con todas las reservas que impone un método aproximado.

 

 

CONSIDERACIONES TEÓRICAS

En general serán válidas las consideraciones que se hicieron para las pruebas de permeabilidad en sentido horizontal.

Por consiguiente, se supondrá que la prueba se efectuará permitiendo el flujo de agua, a través del fondo de la perforación, solamente, y que dicho flujo podrá ser constante o variable

 

 

CONDICIONES QUE DEBEN SATISFACERSE PARA QUE LA PRUEBA SE CONSIDERE ACEPTABLE

A).- Que el diámetro de la perforación sea el mayor posible

B) .- debe comprobarse que el material suelto no ha remontado la tubería, pues en este caso los valores del coeficiente de permeabilidad K, serían erróneos

C).- Siempre que sea posible, deberá preferirse la prueba a flujo variable, descendente.
 
 

FLUJO VARIABLE DE ASCENSO

El principio de este tipo de pruebas, de flujo variable, con ascenso a la superficie del agua dentro de la perforación, consiste en ir determinando la velocidad con la que vará el nivel dentro del tubo de ademe, habiendo extraído previamente una columna de agua; y dentro del tiempo que dure el ensayo, no extraer o agregar más líquido. En este caso se recomienda también que, la carga que se aplica para la prueba al extraer el agua de la perforación, no sea mayor que 10 m contados a partir de la superficie del nivel freático. Otra condición para que la prueba resulte satisfactoria, es que la longitud del tramo no sea mayor que 5.0 m, o que satisfaga que la relación L/D sea igual o mayor que 5, en la que L es la longitud del tramo y D el diámetro de la perforación.

 

 

El anexo 6 es un ejemplo de una prueba de ascenso de la superficie del agua dentro de la perforación. Para la ejecución de este tipo de ensayos, no se requieren instalaciones especiales de equipo, ya que únicamente se necesita extraer el agua dentro de la perforación hasta el nivel en el que se pueda tener la carga especificada; y con una sonda eléctrica, ir midiendo el ascenso del agua en lapsos determinados y controlados con un cronómetro.

 

 

En la hoja de registro de campo, es necesario que previamente al inicio de la prueba, se anoten: las profundidades del tramo que se va a probar, la distancia (p) entre el terreno natural y la boca del ademe, el diámetro D de la perforación, la longitud (L) de la cámara filtrante y la profundidad del manto freático. Al hacer las cinco observaciones, es necesario anotar para cada una de ellas la distancia entre ala boca del ademe y el nivel freático (Zo), la profundidad inicial del espejo de agua (h1), a partir de la boca del ademe y la profundidad del espejo (h2), después de haber transcurrido el lapso de observación (T). Como comprobación de que la prueba se efectuó en condiciones normales, en la misma hoja de registro se hace la gráfica de ensayos; en el eje de las ordenadas se marcan los valores de Z, que es la diferencia entre h2 y h1, y en el eje de las abscisas, los valores de Z/T en m/seg. Los puntos así obtenidos, tendrán que quedar aproximadamente alineados hacia el origen de los ejes.

 

 

FLUJO VARIABLE DE DESCENSO

En las pruebas de permeabilidad de flujo variable con descenso de la superficie del agua dentro de la perforación, es necesario ir determinando la velocidad con que varía el nivel dentro del tubo de ademe, habiendo previamente una columna de agua, sin que se agregue o se extraiga líquido durante el tiempo que dure la prueba. La carga máxima recomendable no debe ser mayor de 10.0 m a partir del centro de la cámara filtrante, o del nivel freático. También, como es el caso de flujo variable con ascenso, la longitud del tramo no debe ser mayor de 5.0 m, o reunir las condiciones de la relación L/D citadas anteriormente.

 

 

Para la ejecución de estas pruebas no se requieren instalaciones de equipo especial, necesitándose únicamente verter agua dentro de la perforación hasta un nivel que satisfaga las condiciones de carga especificada y con una sonda eléctrica ir midiendo el descenso del nivel de agua en lapsos de tiempo determinados, controlados con un cronómetro. Durante las cinco observaciones, además de anotar en la hoja de registro las profundidades del tramo, la distancia (p) entre el terreno natural y la boca del ademe, el diámetro(D) de la perforación y la longitud de la cámara filtrante (L), es necesario para cada une de ellas anotar la distancia (Zo) entre la boquilla del ademe y el nivel freático o (Z’o) cuando no exista manto freático, siendo la distancia entre la boca del ademe y el centro de la cámara filtrante. También se registra la profundidad (h1) entre la boca y el nivel en que se inicia la prueba y la profundidad (h2) hasta donde descendió el espejo de agua después del tiempo (T) de observación.

 

 

La comprobación de que la prueba se efectuó en condiciones normales, se grafica de manera similar a la explicada para la de la prueba de flujo variable de ascenso, teniendo que llenar los puntos los requisitos de alineamiento hacia el origen de los ejes. En los dos caso de pruebas de flujo variable, para valuar mejor el coeficiente de permeabilidad de un tramo determinado, si el ensayo se hizo enseguida del nivel freático o muy cerca de un manto impermeable, es necesario tomar en consideración que se deben reportar las distancias ho o h’o descrita anteriormente, en lo referente a pruebas de gasto constante por bombeo, en los anexos 11, 12, y 13, se grafican los diferentes casos de pruebas de flujo variable que se pueden presentar con relación al manto freático y el manto impermeable, en ensayos de ascenso de la superficie del agua dentro del tubo de ademe o de descenso, además, se indica la forma de graficar la prueba, las fórmulas que intervienen para su cuantificación y una forma de registro de campo.

 

 

 

CONSIDERACIONES GENERALES

Para la realización de una prueba de tipo Lefranc, es indispensable que, antes de su iniciación se compruebe el funcionamiento de la sonda eléctrica, del cronómetro y del medidor de volúmenes de agua. Este último, utilizando los recipientes con medidas conocidas. Cuando el medidor no funcione o su capacidad no sea suficiente para volúmenes muy pequeños, se utilizarán estos recipientes para cuantificar el volumen de agua extraído o inyectado dentro de la perforación en las pruebas de flujo constante. En la pruebas de flujo constante por inyección, es importante proteger la sonda, introduciéndola dentro de un tubo, con el fin deque el agua no le produzca variaciones al tocarla y se pueda mantener bien definido el nivel estable.

 

 

En las pruebas de flujo variable, los tiempos de observación se tomarán de acuerdo con la velocidad con que descienda o ascienda el espejo de agua dentro del tubo del ademe, teniendo en cuenta que se deberán hacer 5 observaciones. Es conveniente que en este tipo de pruebas se procure la continuidad de las lecturas de las profundidades h; es decir, que la profundidad h2 del ensayo efectuado pase a ser h1 del siguiente, haciendo funcionar el cronómetro inmediatamente después de haber terminado el tiempo de ensayo anterior. En todo tipo de pruebas Lefranc, las escalas que adopten para las gráficas de los puntos de observación, serán a criterio del operador, teniendo en cuenta que los puntos queden separados para ver su alineamiento.

 

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