determinação do coeficiente de permeabilidade (grupo 4)

7/17/2019 Determinao Do Coeficiente de Permeabilidade (Grupo 4)

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DO COEFICIENTE

DEPERMEABILIDADE

DOS SOLOS

CARLOS MORENOHEYDY TREJOSJAIME SUAREZ

MARCELO BORGESRICARDO AMARILLO


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INTRODUOPERMEABILIDADE

A Permeabilidade do solo a propriedade que tem para transmitir

os fuidos atravs de seus poros. E muito importante em

qualquer projeto de engenharia.

A determinao do coeciente de permeabilidade eita

utiliando a lei e!perimental de "arc# de acordo com a qual a

velocidade de percolao diretamente proporcional ao

gradiente hidr$ulico.

INTRODUO


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FATORES QUE INFLUENCIAM

PERMEABILIDADEA velocidade com a que os fuidos atravessa o material

depende dos seguintes atores%

A porosidade do material.

A viscosidade do fuido& aetada pela temperatura.

A presso a que esta submetida o fuido.

' grau de compactao

' tamanho e a orma dos gros de solo.

' grau de saturao.

INTRODUO


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PERMEABILIDADE

(m dos atores que infuenciam na permeabilidade

de um solo a viscosidade do fuido.

)uanto maior or a temperatura& menor a

viscosidade da $gua e& portanto ela consegue ter um

melhor escoamento entre os vaios do solo e

conseq*entemente um aumento do coeciente de

permeabilidade+k,.

INTRODUO


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PERMEABILIDADE-& portanto inversamente proporcional a viscosidadeda $gua& desta orma os valores de so geralmentereeridos / temperatura de 012 3.

INTRODUO


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Cv em fun!" #$ %em&e'$%u'$

INTRODUO


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PERMEABILIDADE'utros atores que infuencia na permeabilidade do solo odi4metro eetivo das part5culas e a porosidade. A seguinteequao +6a#lor 789:, mostra a relao entre estes atores a apermeabilidade

INTRODUO

'nde%- o coeciente de permeabilidade de "arc#"s o di4metro eetivo das part5culas; o peso espec5co do fuido< a viscosidade do fuidoe o indice de vaios do solo3 o ator de orma


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PERMEABILIDADEA orma dos gros tambm determina apermeabilidade do solo. A seguinte equao +-osen#=3arman, mostra essa relao%

INTRODUO

'nde%-% coeciente de permeabilidade de "arc#

o% ator de orma dos gros e da relao entre ocomprimento da trajet>ria real e a espessura da camada.?% peso espec5co


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(ALORES DA PERMEABILIDADE

INTRODUO

@alores t5picos de permeabilidade


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M)TODOS

ranulometria Bndice de @aios Adensamento

M)TODOS DIRETOS

M)TODOS INDIRETOS *CORRELA+ES,

Ensaios delaborat>rio 3arga constante 3arga vari$vel

Ensaios de campo Poos de bombeamento Ensaio de Ceranc

Cugeon +Dochas, 'utros

ENSAIOS DE


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ENSAIOS DELABORATORIO

CARACTER-STICAS

Para solos grosseiros +Areias e pedregulhos contendo nom$!imo 71 em massa de material que passa na peneira

de 1&1FGmm, e permeabilidade alta H 71=I

cmJs. A realiao do ensaio em regime de escoamentolaminar& o que pressupKe +LMD 7I080,

a, 3ontinuidade do fu!o& sem variaKes de volume do solodurante o ensaio.

b, ?aturao total do corpo de prova.c, Nlu!o em regime permanente sem variaKes no gradiente

hidr$ulico.d, E!istOncia de proporcionalidade direta entre as velocidades

de fu!o e os gradientes hidr$ulicos.

PERME.METRO DE CARGA CONSTANTE

ENSAIOS DE


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EQUIPAMENTO


Perme4metro

Deservat>rio

Mureta

Proveta

6ermmetro

3ronometro

ENSAIOS DE


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PROCEDIMENTO

3onsiste em aer circular agua por um corpo deprova devidamente preparado e medir o volume

de agua percolada por intervalo de tempo.

3omo a circulao da $gua r$pida& j$ que omaterial apresenta alta permeabilidade& aevaporao da $gua coletada por meio do

recipiente na sa5da do corpo de prova pode serconsidera despre5vel.


ENSAIOS DE


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Cei de "arc#

Qsolandok e substituindovobtem=se%


'nde ( o volume de fuidoescoado atravs de um corpo deprova de seo tranversal Adurante um intervalo de tempo t

ENSAIOS DE


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OBSER(A+ES

?egundo MoSles +78:1,Lenhum dos ensaios em laboratorio permitem obtervalores de coecientes de permeabilidade do solo de

orma con$vel porque%7. Amostra do solo alterada +deormada,.0. 'rientao das camadas em relao a fu!o da

$gua dierente.I. As condiKes de contorno so dierentes.

9. 3arga hidr$ulica dierente +geralmente maior emlaboratorio,G. Eeito do ar aprisionado na amostra importante.

ENSAIOS DE


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CARACTER-STICAS

' ensaio undamenta=se na lei de "arc# pressupondo&portanto& a e!istOncia de proporcionalidades direta entre

as velocidades de fu!o e os gradientes hidr$ulicos. Para solos nos +?ilte ou argilas& as mostras podem sertalhadas ou moldadas , e permeabilidade T71=I cmJs.

A realiao do ensaio em regime de escoamentolaminar& o que pressupKe +LMD 79G9G,

a, 3ontinuidade do escoamento& sem variaKes de volume dosolo durante o ensaio.b, ?aturao total do corpo de prova.c, E!istOncia de proporcionalidade direta entre as velocidades

de fu!o e os gradientes hidr$ulicos.

PERME.METRO DE CARGA (ARI/(EL

ENSAIOS DE


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Para o esquema da Nigura& ovolume de fuido& escoado em umintervalo de tempo ser$%

?endo tem=se%

Nigura U Ensaio de cargavari$vel+Nonte% Pro. Andr Mrasil,

ENSAIOS DE


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A integrao do ladodireito da equao entre oslimites detempo 1 a t e do ladoesquerdo entre oslimitesdadierena

de cargahoa hi resultaem%

ENSAIOS DE


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+LMD 79G9G,%

Mraja V. "as%


'nde%a $rea da bureta& L comprimento da mostra&A$rea transversalda mostra& tintervalo de tempo& h0 a carga hidr$ulica inicial ehi a carga hidr$ulica ap>s um intervalo de tempo t.

ENSAIOS DE


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E0em&1" *F"n%e2 Fun#$men%"3 #e En4en5$'6$Ge"%78n68$ 9 B'$:$ M; D$3,

(m ensaio de carga constate apresenta os seguintesresultados%

C W 7: in AW $rea da amostra W I.G in0 "ierena de carga constante& h W 0: in

Xgua coletada em um per5odo de I minutos W 07.G: inI

"etermine a condutividade hidr$ulica do solo em cmJs.

ENSAIOS DE


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"a equao%

6emos @W07.G: inI& CW7: in& AWI.G in0& tW7:1 s& hW0: in

ENSAIOS DE


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Para um ensaio de permeabilidade de carga decrescente&so dados os seguintes valores%

3omprimento da amostra % 011 mm Xrea da amostra de solo % 7111 mm0 Xrea do piemetro +bureta,% 91 mm0

"ierena de carga no instantet=0 s

% G11 mm "ierena de carga no instante t=180 s% I11 mm

"etermine a condutividade hidr$ulica do solo em cmJs.

ENSAIOS DE


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"a equao%

6emos aW91 mm0& CW011 mm& AW7111 mm0& tW7:1 s&hoWG11 mm e hiWI11 mm


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E!istem v$rios tipos de ensaios de campo para

determinao do coeciente de permeabilidade&alguns listados%7. Ensaio de permeabilidade em poos em campo pelo

bombeamento a partir de poos +camada perme$velno connada e aqu5ero connado,Y

0. Ensaio com perme4metro de MoutSell +solosargilosos compactados,Y

I. Ensaio com perme4metro de uro de cargaconstante +Aterros com solos granulares,Y

9. Ensaio com sondas porosas +carga constante ou

vari$vel,YG. Ensaio com Perme4metro 6ipo uelph +carga

constante& proundidade at FGcm,YZ. Ensaio Ceranc +carga constante ou vari$vel,.

ENSAIOS DE CAMPO


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ENSAIOS DE CAMPO

E!istem duas situaKes para a determinao dapermeabilidade em poos%

a, 3amada perme$vel no=connada depositadasobre um estrato imperme$vel.

b, Aq*5ero connado.

POOS DE BOMBEAMENTO


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3amada perme$vel no=connada depositadasobre um estrato imperme$vel +Mraja& V. "asY 0177,

ENSAIOS DE CAMPO


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Aqu5ero 3onnado +Mraja& V. "asY 0177,

ENSAIOS DE CAMPO


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ENSAIOS DE CAMPO

POOS DE BOMBEAMENTO

Etapas durante o ensaio%

7. @$rios poos de observao& a v$rias distanciasradiais& so eitos ao redor do poo de ensaioY

0. A $gua bombeada a uma ta!a constante a partir deum poo de ensaio que tem uma camisa peruradaY

I. 'bservaKes continuas do n5vel d[$gua no poo deensaio e nos poos de observao so eitas depoisque a bomba ligada& at que atinja o regimeY

9. ' regime estabelecido quando o n5vel d[$gua oupieomtricos nos poos de ensaio e de observao setornam constantes.


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ENSAIOS DE CAMPO

POOS DE BOMBEAMENTO


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Nlu!o entre equipotenciais +Pinto& 3. ?ousaY 0110,


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ENSAIOS DE CAMPO

POOS DE BOMBEAMENTO

ENSAIOS DE CAMPO


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@alores t5picos de coeciente de permeabilidade+Pinto 3. ?ousa& 0110,

71=I

J 71=F

W 71.111

ENSAIOS DE CAMPO


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ENSAIOS DE CAMPO

CARACTER-STICAS

\ realiado em macios rochosos

\ um ensaio in situ conduido a partir deuma sondagem mec4nica.

Permite avaliar a possibilidade decirculao da $gua.

(tilia=se em Marragens e obrassubterr4neas onde o raturamento e apermeabilidade dos macios podemconstituir um ator de risco.

ENSAIO DE LUGEON


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ENSAIOS DE CAMPO

PROCEDIMENTO

Qnjeco de $gua sob presso num ponto do uro emedio da absoro de $gua& que se inltra nas

raturas da rocha. ' fu!o mantindo sob pressoentre um obturados e o undo do uro ou entre doisobturadores.

A conduo do ensaio consiste em realiar v$riospatamares& de 71 minutos cada& a partir dos quais

se vai aumentando a presso de injeo de $guaat um m$!imo de 71 Vpa.

A reduo da presso a=se tambm pelosmesmos patamares. Em cada patamar registram=seos volumes injetados.

ENSAIO DE LUGEON


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ENSAIOS DE CAMPO

ENSAIO DE LUGEON

S OS C O


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ENSAIOS DE CAMPO

ENSAIO DE LUGEON

M)TODOS INDIRETOS


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DECA]^E? PADA PEDVEAMQCQ"A"E.

?olos granulares 3urva granulomtrica Bndice de vaios ?olos nos Bndice de vaios

M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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?'C' DAL(CAD=3(D@A

DAL(C'VE6DQ3A.

M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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?'C' DAL(CAD=3(D@A

DAL(C'VE6DQ3A.

M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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?'C' DAL(CAD=3(D@A

DAL(C'VE6DQ3A

M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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3ondutividadehidr$ulica de solosgranulares +segundo(.?. "epartement oLav#& 78F7,

M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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?'C' DAL(CAD=BL"Q3E "E @A3Q'?

M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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E!emplo7.

M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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E!emplo 0.

A curva de distribuio granulomtricapara uma areia mostrada na Nigura7.

Estime a condutividade hidr$ulicausando a equao +F,. "ado% o 5ndice devaios da areia 1&Z. (se ?NWF.

M)TODOS INDIRETOS

M)TODOS INDIRETOS


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S"1u!";

11.171.101.1I1.191.1G1.1Z1.1F1

01

91

Z1

:1

711

701

T$m$n5" #e 4'!"3 *mm,

P"'8en%$4em


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M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS


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?olo Nino=Bndice de vaios.

M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS


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6ipo de?olo

Nonte Delao _ 3oment$rios

Argila Vesri e'lson+78F7,

6a#lor+789:,

Para e`0&Gconsulte a NiguraZ

-oW condutividade hidr$ulica in situ para o indice de vaios eo

W condutividade hidr$ulica para o 5ndice de vaios e

3W 5ndice de variao da condutividade hidr$ulica

M)TODOS INDIRETOS


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6avernas +78:I, tambm orneceu uma correlao entre o5ndice de vaios e a condutividade hidr$ulica de solosargilosos.


M)TODOS INDIRETOS


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E!emplo I.

= Para uma areia normalmente adensada&so os seguintes valores%

Estime a condutividade hidr$ulica da

argila para o 5ndice de vaios 1&FG. (se aequao +8,.

Bndice de vaios +cmJs,

7&7 1&I071=F

1&8 1&7071=F

M)TODOS INDIRETOS


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M)TODOS INDIRETOS


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M7%"#"3 6n#6'e%"3


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M)TODOS INDIRETOS


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REFERENCIAS


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Deerencias Mrasil& Andr. ?lides das aulas de percolao em meios

porosos. 017I.

3arlos ?oua Pinto. 3onceitos b$sicos de mec4nica dos

solos.

"as& Mraja V. Engenharia geotcnica.

Nernandes dos santos& Eliana. Estudo comparativo de

dierentes sistemas de classicao geotcnicas

aplicadas a solos tropicais. 011Z

LMD 7I080. ?olo U "eterminao do coeciente de

permeabilidade de solos granulares a carga constante.

AML6 Associao brasileira de Lormas 6cnicas. 788G.

REFERENCIAS


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Deerencias

LMD 79G9. ?olo U "eterminao do coeciente de

permeabilidade de solos argilosos a carga vari$vel.

AML6 Associao brasileira de Lormas 6cnicas. 788G.

3at$logo solo6est. 017I.

"aniel hillel . Enviromental soil ph#sics. Nundamentals&

aplications and enviromental considerations. 788:

Dobert N. 3raig. Vec4nica dos ?olos. 011Z

determinação do coeficiente de permeabilidade (grupo 4)

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