Ensayo de permeabilidad Lefranc
El ensayo Lefranc es un tipo de ensayo in situ que permite determinar la permeabilidad de los suelos en el interior de sondeos, ya sea durante la ejecución del mismo o una vez a finalizada la perforación.
Están especialmente indicados para determinar el coeficiente de permeabilidad de suelos permeables o semipermeables como suelos arenosos, limosos o rocas muy fracturadas por debajo del nivel freático aunque también pueden utilizarse en gravas o suelos arcillosos.
Son un tipo de ensayo muy práctico y fácil de realizar en campo, el cual nos dará una idea de la permeabilidad de un nivel o estrato en concreto ya que tiene la ventaja de que se puede ejecutar a la profundidad que se desee y con el espesor que se considere más idóneo.
Existen dos procedimientos de ejecución de este tipo de prueba:
Ensayos de permeabilidad de carga constante
El procedimiento consiste en medir el caudal necesario para mantener un nivel de agua en el interior de un sondeo.
Para ello, durante las labores de perforación del sondeo o una vez finalizado este y una vez alcanzada la profundidad deseada, se realizan los siguientes pasos:
- Maniobra de limpieza para despejar la cavidad de perforación de cualquier fragmento, lodo o derrumbe.
- Izado de la tubería de revestimiento, habitualmente 1 o 2 m, hasta dejar libre el tramo que se pretende ensayar.
- Llenado con agua del hueco de perforación y esperar el tiempo suficiente hasta que se libere el posible aire acumulado en los poros y se estabilice el nivel de agua.
- Una vez estabilizado el nivel de agua, se comienza la prueba Lefranc mediante las lecturas de tiempo y caudal cada 5 minutos y durante un tiempo mínimo de 45 minutos. Si la permeabilidad es elevada, durante los primeros 20 minutos se tomarán medidas cada 1 minuto.
Una vez terminada la prueba la permeabilidad de un suelo la permeabilidad de un suelo puede ser determinada mediante la siguiente expresión:
K = m·Q/H
Donde:
K: Coeficiente de permeabilidad
m: Coeficiente que depende de las características geométricas del hueco de perforación del sondeo.
Q: Caudal de agua
H: Altura desde la superficie del agua hasta la profundidad del nivel freático.
La constante m pero estos casos puede determinarse mediante la expresión:
m= Ln(2h/d) /2·Π·h e Δm=d/8· Π·Hs (válido para h/d>4)
Y donde los parámetros geométricos se definen en el siguiente esquema:
Esquema ensayo de permeabilidad de carga constante Lefranc
Ensayos de permeabilidad de carga variable
El procedimiento es similar al anterior, pero en lugar de medir los caudales necesarios para mantener el nivel de agua constante se mide la velocidad de descenso del nivel de agua en el interior del sondeo.
Al igual que en el otro ensayo de permeabilidad in situ debe realizarse la maniobra de limpieza y esperarse el tiempo suficiente antes de comenzar el test para que se libere el posible aire que hubiera en los huecos del suelo y se estabilicen las velocidades de los descensos del nivel de agua.
De forma análoga a la prueba de permeabilidad de suelo anterior, la formulación que permite calcularlo la permeabilidad es:
Donde los parámetros que rigen esta ecuación quedan representados en el siguiente esquema:
Esquema ensayo de permeabilidad de carga variable Lefranc
El ensayo de permeabilidad Lefranc de carga constante está más indicado para suelos más permeables mientras que el ensayo de permeabilidad Lefranc de carga variable ofrece mejores resultados en suelos menos permeables.
De todos modos, lo recomendable es empezar haciendo un ensayo Lefranc de carga constante y una vez finalizado este, continuar con la prueba de carga variable. De este modo tendríamos dos ensayos en uno y podemos contrastarlas diferencias de permeabilidad entre un ensayo y otro.
Valores de permeabilidad de suelos
A continuación, y para que sirva como orden de magnitud de los tests Lefranc, se presentan distintos valores de permeabilidad para los suelos más comunes según la clasificación USCS.
| Tipo de suelo | K (cm/s) |
| Grava mal graduada (GP) | ≥ 1 |
| Grava uniforme (GP) | 0,2 – 1 |
| Grava bien graduada (GW) | 0,05 – 0,3 |
| Arena uniforme (SP) | 5×10-3 – 0,2 |
| Arena bien graduada (SW) | 10-3 – 0,1 |
| Arena limosa (SM) | 10-3 – 5×10-3 |
| Arena arcillosa (SC) | 10-3 – 10-4 |
| Limo de baja plasticidad (ML) | 5×10-5-10-4 |
| Arcillas de baja plasticidad (CL) | 10-5 – 10-8 |
Valores de permeabilidad de distintos tipos de suelos. (Powers, 1992)
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Muy didactico, podrían publicar para ensayos lugueon
Saludos
Muchas gracias por su comentario. Si, lo publicaremos en breve.
Saludos
me parece una excelente pagina y es de mucha ayuda para los que nos estamos iniciando en la geotecnia.
muchas gracias. quiero inscribirme pero no sé que costo tiene y que datos se necesitan para la inscripción o solo basta con el correo electrónico y el nombre.
Buenas
Muchas gracias por tus palabras. La inscripción así como el uso de las hojas de cálculo es totalmente gratuito. Para ello solo tienes que inscribirte con tu nombre y correo electrónico.
Saludos
Hola, quisiera saber que tipo de ensayo se puede hacer si no se detecta nivel freático durante la excavación. y si se efectúa un lefranc, que criterio se adopta para la interpretación de la información, tomando en cuenta que la ecuación considera este parámetro, gracis
Buenas Juan Carlos
El ensayo Lefranc sólo es válido cuando se detecta el nivel freático. En caso contrario se podría ensayar la permeabilidad en laboratorio.
Saludos
si el cliente sostiene que hay que hacer el ensayo de Lefranc, así no se detecte el nivel freatico, como se procede con el parámetro H?
El alquiler del todo el equipo que se requiere para hacer la prueba Lefranc aproximado cuanto sería?
Buenas Victor, para realizar el ensayo Lefranc, únicamente se requiere de un caudalímetro. El resto del equipo va incorporado al equipo de perforación. En cualquier caso, el coste varía mucho de la región y empresa que lo realice.
Saludos
Saludos.
Si no hay Nivel freatico en la perforacion, que pasa con el valor de H? No se puede tomar 0, ya que haria indeterminada la solucion… Se toma como 1?