Este documento describe varios métodos para determinar la permeabilidad de los suelos, que es un factor clave para el cálculo del caudal de agua subterránea en una captación. Describe métodos directos como ensayos de bombeo en pozos y métodos indirectos basados en propiedades físicas del suelo. También explica cómo se realizan ensayos de permeabilidad en calicatas, sondeos y pozos para obtener la permeabilidad media de la zona afectada.

1. Captación de aguas subterráneas
Profesor: Gutiérrez González Abel Crescencio.
Comentarios del capítulo 6: Métodos de determinación de permeabilidades.
Puesto que es la permeabilidad el factor más determinante de la velocidad posible de
afluencia del agua a una captación subterránea, el primer paso en el cálculo del caudal es
la determinación del coeficiente de permeabilidad. Se ha llegado a la conclusión que
solamente los métodos de bombeo directo de un pozo de ensayo con observación de
niveles freáticos en sondeo distribuidos en el área ensayada dan realmente resultados
contundentes.
Hay varios procedimientos para la determinación de la permeabilidad de los suelos: unos
directos, así llamados porque se basan en pruebas cuyo objetivo fundamental es la
medición de tal coeficiente; y otros indirectos, proporcionados, en forma secundaria, por
pruebas y técnicas que primariamente persiguen otros fines. Estos métodos son los
siguientes:
1.- METODOS DIRECTOS

2. A) Métodos realizados por medio de permeámetros.
Permametro ruska:
Sirve para realizar medidas de permeabilidad absoluta de secciones de núcleos
consolidadas, forzando un gas de viscosidad conocida a través de una muestra de sección y
longitud conocidas.
Permeámetro de carga constante: para determinar permeabilidades en suelo de alta
permeabilidad; tales como arenas y gravas. Requiere una gran caudal de agua para obtener
resultados precisos. Ofrece el método más simple para determinar el coeficiente de
permeabilidad de ese suelo.
Permeámetro de carga variable: para determinar los suelos de mediana a baja
permeabilidad; tales como limo y arcillas. En este tipo de permeámetro se mide la cantidad
de agua que atraviesa una muestra de suelo, por diferencia de niveles en un tubo
alimentador.
B) Ensayos de campo: Basados en principios de los ensayos de carga constante y variable,
lo que quesera que en suelos de muy baja permeabilidad se induzcan errores por efecto de
la temperatura y evaporación.
- Métodos indirectos: Es aquel que tiene como finalidad la determinación de algún otro
parámetro o propiedad del suelo y se los utiliza cuando es imposible aplicar algún otro
método directo o como verificación. Halla el valor del coeficiente de permeabilidad a partir
de la curva granulométrica, del ensayo de consolidación, de la prueba horizontal de
capilaridad y otros.
Las Formulas empíricas, relacionan la permeabilidad con otros parámetros del suelo que
resultan ser más fáciles de determinar.
- Para limos y arena: k = f (tamaño de las partículas)
- Hazen (1892): Arenas uniformes como D10 = 0,1 – 3mm
K = 100D²10 D10 = [cm]
El ensayo de permeabilidad es uno de los ensayos "in situ" llevados a cabo para realizar un
reconocimiento geotécnico. Existen diferentes formas de ensayo que pueden agruparse en
tres: ensayos de permeabilidad en calicatas, en sondeos y en pozos.
En cualquier caso,seobtiene la permeabilidad media de lazona afectada por el ensayo, que
varía entre unos decímetros a centenares de metro. Siempre existe la incertidumbre sobre
la razón de anisotropía en permeabilidad del terreno y, en terrenos formados por varios
materiales, sobre las relaciones entre las permeabilidades de cada uno. Con determinadas
disposiciones de ensayo, es posible obtener datos que permitan la estimación de estas
razones, pero en general es un factor desconocido en la interpretación del ensayo.
Ensayos en calicatas

3. En calicatas, es posible la realización de ensayos de permeabilidad mediante llenado de
agua hasta una cota superior al nivel freático circundante, y luego midiendo el descenso del
nivel de agua en la cata con el tiempo, o bien achicando el agua del interior y dejando
posteriormente recuperar el nivel. En cualquier caso, el ensayo permite, mediante la
aplicación de la formulación correspondiente, estimar el coeficiente de permeabilidad
midiendo el tiempo de recuperación.
Ensayos en sondeos
Las mismas variantes de ensayo son posibles en sondeo (ensayos Lefranc). Para el ensayo,
se levanta algo la entubación, dejando una porción de sondeo en el fondo sin entubación
lateral. A continuación se realiza el ensayo, en cualquiera de sus modalidades (carga fija o
variable, alimentación o achique de agua).
En el caso de ensayos de carga constante, se mantiene el nivel de agua en el sondeo
mediante la adición de un determinado caudal.
Los resultados de los ensayos son muy sensibles a algunos factores de la ejecución como la
limpieza del fondo del sondeo, la posibilidad de filtraciones por el contacto de la tubería y
el terreno, etc.
Otros ensayos en sondeo son los denominados ensayos Lugeon, consistentes en inyectar
agua a presiones crecientes, en un tramo limitado por dos obturadores. Se define la unidad
Lugeon como la permeabilidad que permite la admisión de 1 litro de agua por minuto y por
metro lineal de sondeo, a una presión de 1 MPa (10 kp/cm²). Este ensayo se emplea en
macizos rocosos, para definir la inyectabilidad de cimientos de presas de fábrica.
Ensayos en pozos
Cuando la permeabilidad del terreno es un factor crítico, como ocurre en grandes
excavaciones bajo el nivel freático, el método más fiable es la ejecución de ensayos de
bombeo en pozo, en régimen transitorio o permanente.
Se trata de ensayos costosos, pues implican la excavación del pozo de bombeo, y de los
sondeos para alojamiento de los piezómetros que permitan medir la evolución de la
superficie libre del agua a distintas distancias del pozo.
La interpretación de los resultados del ensayo depende de las condiciones de contorno en
cada caso particular. Tanto el diseño del ensayo como la supervisión de su ejecución y su
interpretación, requieren la intervención de técnicos especialistas en el tema.