Permeabilidade

PERMEABIILIIDADE PERMEAB L DADE 1. Introdução

A permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta de permitir o escoamento de água através dele. Todos os solos são mais ou menos permeáveis O conhecimento do valor da permeabilidade é muito importante em algumas obras de engenharia, principalmente, na estimativa da vazão que percolará através do maciço e da fundação de barragens de terra, em obras de drenagem, rebaixamento do nível d’água, adensamento, etc. O coeficiente de permeabilidade pode ser determinado através de ensaios de laboratório em amostras, deformadas, indeformadas ou de ensaios “in situ”.

2.

Regime de escoamento nos solos

As bases teóricas sobre o regime de escoamento em condutos forçados foram estabelecidas por Reynolds, em 1883. Reynolds comprovou que o regime de escoamento é laminar, sob certas condições, ou turbulento. Esta experiência, mostrada esquematicamente na Figura 2.1, consistiu em permitir o fluxo de água através de uma tubulação transparente e, por meio de um pequeno funil instalado no tanque superior, introduzir um corante no fluxo: se o corante escoasse com uma trajetória retilínea, o regime de escoamento seria laminar, pois as partículas têm trajetórias paralelas; caso contrário, o regime seria turbulento.

Figura 2.1 - Experiência de Reynolds. Reynolds variou o diâmetro “D” e o comprimento “L” do conduto e a diferença de nível “h” entre os reservatórios, medindo a velocidade de escoamento “v”. Os resultados constam na Figura 2.2, onde estão plotados, o gradiente hidráulico “i = h / L” versus a velocidade de escoamento “v”.

Figura 2.2 – Resultado da Experiência de Reynolds.
MECÂNICA DOS SOLOS I – NOTA DE AULA Página 1

PERMEABIILIIDADE PERMEAB L DADE Verifica-se que há uma velocidade crítica “vc” abaixo da qual o regime é laminar, havendo proporcionalidade entre o gradiente hidráulico e a velocidade de fluxo. Para velocidades acima de “vc” a relação não é linear e o regime de escoamento é turbulento. Ainda