Permeabilidad

Introducción

La permeabilidad de un suelo es una medida de la capacidad del suelo para dejar pasar el agua a través de él. Suele representarse con la letra «k» y se mide como el volumen de agua (m³) que puede atravesar una superficie (m²) por segundo (m³/m²/s, o más sencillamente m/s).

Factores que afectan a la permeabilidad del suelo

La permeabilidad de un suelo está estrechamente relacionada con su porosidad (es decir, los huecos entre las partículas del suelo), pero la forma de los poros y la forma en que están (o no están) conectados entre sí también influyen en la permeabilidad. En los suelos naturales, la estratificación del suelo también puede tener una influencia significativa. Dado que las capas de suelo se van acumulando con el tiempo mediante diversos procesos geológicos, es habitual que los suelos estratificados (suelos depositados en capas) tengan una permeabilidad mucho mayor en dirección horizontal que en vertical, a veces en un factor de 10 o más. Esto significa que el agua puede fluir horizontalmente a través del suelo más rápido de lo que lo hace verticalmente.

Soil Properties and permeability

Figura 1: Suelo estratificado

Medición de la permeabilidad del suelo

La permeabilidad del suelo puede medirse en el laboratorio utilizando los métodos descritos en el capítulo 5 de la norma BS 1377-5:1990 o en la norma BS 1377-6:1990. In situ, el método de ensayo consiste básicamente en llenar un hoyo con agua y cronometrar el tiempo que tarda en drenarse, utilizando los métodos definidos en la norma BS 5930:2015, BRE DG 365 o NHBC: capítulo 5.3\

Para suelos colocados y compactados in situ, como la grava para carreteras o la arcilla de baja permeabilidad en la base de un estanque, los ensayos de laboratorio suelen ser la opción más práctica.

Al medir la permeabilidad del suelo in situ, el ensayo debe realizarse en el propio emplazamiento, ya que las muestras trasladadas del emplazamiento al laboratorio pueden alterarse y comportarse de forma diferente.

Figura 2: Ensayo de permeabilidad del suelo según la norma BS 1377-5:1990

Permeabilidades típicas del suelo

Dada la gran variedad de suelos, resulta muy difícil proporcionar valores precisos sobre la permeabilidad de un suelo concreto sin realizar ensayos específicos in situ. A falta de ensayos específicos para el emplazamiento, se suele recurrir al «Manual de tablas de investigación y diseño geotécnico» (Look, 2007). Esta información se ha recopilado en la Tabla 1, que figura a continuación, y que incluye índices de precipitación equivalentes para permitir una mejor comprensión del tipo de caudales de agua a los que corresponden los distintos valores de permeabilidad.

Tabla 1: Permeabilidades típicas de los suelos

Referencias

British Standards Institution, BS 1377-5:1990 – Métodos de ensayo de suelos para ingeniería civil. Ensayos de compresibilidad, permeabilidad y durabilidad

British Standards Institution, BS 1377-6:1990 – Métodos de ensayo de suelos para ingeniería civil. Ensayos de consolidación y permeabilidad en celdas hidráulicas y con medición de la presión intersticial

Instituto Británico de Normalización, BS 5930:2015 – Código de prácticas para estudios de suelos

Building Research Establishment. Diseño de pozos de infiltración. BRE DG 365. Bracknell, IHS BRE Press, 2016

Look, B. (2007). Manual de investigación geotécnica y tablas de diseño. Londres: Taylor & Francis.

National House Building Council. Drenaje subterráneo. NHBC, capítulo 5.3. 2020