El ensayo Lugeon - MACHACANDO CANICAS

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Métodos de ensayo Lugeon y Lefranc
Ensayo Lugeon
Con este ensayo se busca tener una idea de la permeabilidad en grande, es decir, la debida a las fisuras de la roca o del material granular cementado en estudio. El ensayo es hecho en cinco estados, en los cuales la presión con la que el agua es inyectada, varía entre cada uno de ellos.
Se realiza con sondeos, únicamente en rocas consolidadas, para medir la permeabilidad en campo. Consiste en medir el volumen de agua que se inyecta durante un tiempo , es decir, el caudal en un tramo de sondeo de longitud a una presión dada. 
Su procedimiento es el siguiente:
· Previo al comienzo de la misma, se define la presión máxima que va a ser utilizada, la cual no debe exceder la presión de confinamiento esperada de la profundidad de la perforación.
· Sobre esta presión máxima se trabaja durante el ensayo para no generar fracturas en la roca a causa de la presión generada por el agua.
· Se bombea cuanta cantidad de agua sea necesaria para mantener definida y constante la presión de la misma, ésto se hace, generalmente, en intervalos de 10 minutos y en cinco estados.
	ESTADO UNO
(BAJO)
	ESTADO DOS
(MEDIO)
	ESTADO TRES
(MÁXIMO)
	ESTADO CUATRO 
(MEDIO)
	ESTADO CINCO
(BAJO)
	0.5*Pmax
	0.75*Pmax
	Pmax
	0.5*Pmax
	0.75*Pmax
· Esta presión es incrementada en cada estado subsecuente, hasta llegar a la presión máxima ya establecida. Una vez ésta es alcanzada, la presión del agua debe ser reducida pasando por las mismas presiones de los estados anteriores.
· Para conocer la permeabilidad del macizo rocoso se emplea la siguiente ecuación:
.
 Donde:
               k: permeabilidad.
               Q: velocidad constante del flujo en la perforación.
               L: longitud del tramo ensayado.
               Ht : presión de sobrecarga a la profundidad del ensayo/ peso especifico del agua.
                r: radio de la perforación de prueba.     
Es común para este ensayo expresar la permeabilidad del macizo rocoso en Lugeons. Un Lugeon (Lg) es una unidad equivalente a 1 litro por minuto y metro, bajo una presión de 10 kg/cm2; esto es aproximadamente igual a  1 × 10 -7 m/s. Es una unidad pequeña, y valores menores de un Lg indican en la práctica terrenos poco permeables.
Ensayo Lefranc
Se utiliza en suelos permeables o semipermeables, de tipo granular, situados por debajo del nivel freático, y en rocas muy fracturadas. Es uno de los ensayos de permeabilidad, en sitio, que se aplica con mayor frecuencia. 
Consiste en introducir, o bombear agua desde un sondaje, donde la cavidad es mantenida constante, a una determinada profundidad. 
Existen dos métodos para realizar el ensayo de Lefranc:
Nivel constante
La interpretación del ensayo se basa en algunas hipótesis que simplifican el problema sin afectar sustancialmente el resultado. Las hipótesis son: 
1. Se trata de un flujo laminar, (ley de Darcy).
2. El medio es isotrópico y homogéneo.
3. Se trata de un régimen permanente. 
Para su procedimiento se considera lo siguiente:
· Se debe saturar el suelo hasta que el aire de los vacíos sea expulsado.
· permitiendo una infiltración más uniforme en el suelo.
· Se induce un caudal conocido de manera que se mantenga un nivel constante dentro de la perforación.
· Cuando se estabiliza este proceso, con la medida conocida del caudal introducido, la longitud y el diámetro de la perforación, es posible calcular la permeabilidad de dicho suelo.
En estas condiciones el caudal Q es proporcional a la permeabilidad, representada por el coeficiente de permeabilidad k, y a la carga hidráulica h, es decir:
Donde C es un coeficiente característico de la cámara filtrante. Para minimizar el error en el cálculo del coeficiente de permeabilidad es conveniente que se pueda garantizar con una buena aproximación la forma de la cavidad, preferentemente cilíndrica, sea utilizando un tubo perforado en el tramo a ser analizado, lo que garantiza también la estabilidad de las paredes durante el ensayo.
· superficie filtrante limitada al fondo circular del diámetro interior de la perforación
donde  es el radio de la perforación.
· superficie filtrante asimilable a una esfera de radio  = al radio de la perforación.
· superficie filtrante conformada por un tramo filtrante del recubrimiento de la perforación de longitud  y de diámetro , igual al diámetro de la perforación.
Nivel variable
Este tipo de ensayo, a pesar de realizarse normalmente en perforaciones de pocos metros, es muy utilizado en Geotecnia.
Para su procedimiento se considera lo siguiente:
· En este procedimiento se introduce o extrae un volumen de agua súbitamente en un sondeo.
· Se mide tiempo-variación en la altura, con la medición de estos descensos en un tiempo determinado.
· Se puede obtener la permeabilidad.
· Este tipo de ensayo es, en general, utilizado para suelos poco permeables (k < 10-4 cm/s).
· El caudal de admisión debe medirse cada 5 minutos, siempre logrando mantener el nivel constante dentro del sondeo durante aproximadamente 45 minutos.
El coeficiente de permeabilidad k se determina mediante la expresión:
Donde:
 = coeficiente característico de la cámara filtrante.
 = sección transversal del pozo.
 = carga hidráulica en el inicio del ensayo  ≠ .
 = carga hidráulica variable en función del tiempo .
 = logaritmo natural.
Referencias
· Bliss, J., Rushton, K. (1984). The reliability of packer tests for estimating the hydraulic conductivity of aquifers. Q. J. Eng. Geol. Vol. 17, pp. 81-91.
· Terzaghi, K., Peck, R., Mesri, G. (1996). Soil Mechanics in Engineering Practice. Third Edition. J. Wiley & Sons. New York, N.Y. pp. 72-73.
Contenido
Métodos de ensayo Lugeon y Lefranc	1
Ensayo Lugeon	1
Ensayo Lefranc	3
Nivel constante	3
Nivel variable	4
Referencias	5
1
1
 
 
Métodos de ensayo Lugeo
n
 
y Lefranc
 
E
nsayo Lugeon
 
Con este ensayo s
e busca tener una idea de la permeabilidad en grande, es decir, 
la debida a las fisuras de la roca o del material granular cementado en estudio.
 
El 
ensayo es hecho en cinco estados, en los cuales la presión con la que el agua es 
inyectada, varía entre cada uno de ellos.
 
Se
 
realiza con sondeos, únicamente en rocas consolidadas, para medir la 
permeabilidad
 
en campo
. Consiste en medir el
 
volumen de agua 
que
 
se inyecta 
durante un tiempo , es decir, el caudal
 
en u
n tramo de sondeo de longitud a una 
pre
sión dada
.
 
 
Su procedimiento es el siguiente:
 
·
 
Previo al comienzo de la misma
, se define la presión máxima que va a ser 
utiliza
da, la cual 
no debe exceder la presión de confinamiento esperada de 
la
 
profundidad de la perforación.
 
·
 
S
obre esta presión máxima se trabaja durante el ensayo para no generar 
fracturas en la roca a causa de la presión generada por el agua.
 
·
 
Se bombea
 
cuanta cantidad de agua sea necesaria
 
para mantener definida 
y constante la presión de la misma, ésto se hace, generalmente, en 
intervalos de 10 minutos
 
y en cinco estados
.
 
EST
ADO 
UNO
 
(BAJO)
 
ESTADO DOS
 
(MEDIO)
 
ESTADO 
TRES
 
(MÁXIMO)
 
ESTADO 
CUATRO
 
 
(MEDIO)
 
ESTADO 
CINCO
 
(BAJO)
 
0
.5*Pmax
 
0.75*Pmax
 
Pmax
 
0
.5*Pmax
 
0.75*Pmax
 
 
·
 
Esta presión es incrementada en cada estado subsecuente, hasta llegar a 
la presión máxima ya establecida. Una vez ésta es alcanzada, la presión 
del agua debe ser
 
reducida pasando por las mismas presiones de los 
estados anteriores.
 
·
 
Para conocer la permeabilidad del macizo rocoso se emplea la siguiente 
ecuación:
 
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