Permeabilidad Lugeon y Lefranc
En las obras de infraestructura, especialmente en hidroeléctricas, presas de jales, túneles y cortes carreteros, las pruebas de permeabilidad se consideran parte fundamental del estudio geológico pues son de suma importancia para determinar el sello hidráulico del subsuelo que será excavado.
Prueba Lugeon: Permite predecir la capacidad de absorción de agua y lechadas de inyección de un macizo rocoso y la modificación de sus discontinuidades mediante sondeos exploratorios.
Prueba Lefranc: Permite conocer la permeabilidad de materiales aluviales, depósitos de talud o roca muy fracturada y alterada, mediante la inyección o extracción de agua de una tramo de la perforación.
Prueba de Permeabilidad Tipo Lugeon
Consiste en inyectar agua a presión dentro de una perforación en roca, hasta alcanzar la absorción de 1.0 L / (min*m) a una presión efectiva de 0.981 MPa, esto se conoce como Unidad Lugeon, para la cual se aísla el tramo que se desea probar.
OBJETIVOS
CÁLCULO
La presión efectiva, para cada una de las observaciones, se calcula por medio de la siguiente formula: p = pm + ph - pf, donde: p= presión; pm= presión manométrica; ph= presión hidrostática ejercida por la columna de agua (cuando no exista nivel freático, h será del manómetro a la parte superior del tramo); pf= perdida por fricción del manómetro en la parte superior del tramo probado.
Para poder determinar la permeabilidad del tramo probado es necesario obtener la absorción, la cual se calcula con la siguiente fórmula: A = (V/t)/l, donde: A=absorción; V= volumen; t= tiempo de observación; l= longitud de prueba.
INTERPRETACIÓN
La interpretación de los resultados es la parte medular de la prueba y debe realizarla un geólogo con experiencia. Es muy común que las gráficas muestren diferentes comportamientos al aplicar las presiones. A continuación se muestran gráficas representativas de la conductividad hidráulica en pruebas Lugeon.
Consiste en inyectar o extraer agua a través de un tramo de perforación (cámara de prueba), con la finalidad de cuantificar la velocidad del flujo en los materiales probados (ver tabla de permeabilidad en la figura). Dependiendo del tipo de terreno es posible realizar dos tipos de pruebas Lefranc: flujo constante y flujo variable. La primera se divide en pruebas de bombeo e inyección, mientras que la segunda en pruebas de descenso y ascenso.
Flujo constante con bombeo
Consisten en bombear agua del barreno hasta alcanzar un nivel de 10 m por debajo del nivel freático, el cual es estabilizado por un tiempo establecido y se registra el volumen extraído. Esta prueba se aplica en materiales con alta permeabilidad en donde el nivel freático debe ser muy somero (10 m por encima de la cámara de prueba).
Flujo constante con inyección
Se inyecta un caudal para estabilizar el nivel de agua del barreno, a 10 m por arriba del centro de la cámara de prueba o del nivel freático. Se estabiliza el nivel durante 10 min y se registra el volumen admitido.
Flujo variable de descenso
Se inyecta agua al barreno hasta completar una columna de 10 m por arriba de la cámara de prueba, cuando no es posible obtener la columna deseada se trabaja con la columna de agua disponible. Una vez alcanzado el nivel ya no se agrega más agua y se va midiendo la profundidad del nivel de agua en intervalos de tiempo.
Flujo variable de ascenso
Consiste en extraer agua equivalente a una carga de 10 m a partir del nivel freático, para después medir la velocidad de recuperación del nivel de agua.
Permeabilidad tipo Lefranc
