Ensaig Lefranc

El ensaig Lefranc és un dels ensajos de permeabilidad, in situ, que s'aplica en major freqüència. Consistix en introduir, o bombejar aigua des d'un sondaje, a on la cavitat és mantinguda constant, a una determinada profunditat. S'aplica principalment a sols solts. Per a sols rocosos fracturats s'utilisa, per al mateix fi, l'ensaig Lugeon. Existixen dos modalitats, en pressió constant, o, en pressió variable.

Ensaig en càrrega hidràulica constant

En l'ensaig en càrrega hidràulica constant s'introduïx o bombeja en un pou de sondeig el cabal necessari per a mantindre, en el pou que s'està verificant, a un nivell constant. L'interpretació de l'ensaig es basa en algunes hipòtesis que simplifiquen el problema, pero que no afecten substancialment el resultat. Les hipòtesis són: (i) es tracta d'un fluix laminar, (camp d'aplicació de la llei de Darcy); (ii) que el mig és isótropo i homogéneu; i, (iii) que es tracta d'un règim permanent. En estes condicions el cabal ___MATH_0___ és proporcional a la permeabilidad, representada pel coeficient de permeabilidad ___MATH_1___, i a la càrrega hidràulica ___MATH_2___, és dir:

___MATH_3___

A on ___MATH_4___ és un coeficient característic de la cambra filtrante.

La càrrega hidràulica està donada per l'altura de l'aigua en el forat, per damunt del nivell freàtic (la càrrega es considera nula abans de l'ensaig). La posició del nivell freàtic, no obstant, no sempre pot determinar-se en precisió, lo que dificulta la determinació confiable del coeficient de permeabilidad.

Per a minimisar l'error en el càlcul del coeficient de permeabilidad és convenient que es puga garantisar en una bona aproximació la forma de la cavitat, preferentment cilíndrica, siga utilisant un tubo perforat en el tram a ser analisat, lo que garantisa també l'estabilitat de les parets durant l'ensaig, permetent l'entrada de l'aigua a l'estrat a ser analisat sense grans pèrdues de càrrega. Una atra forma de garantisar la permanència de la cambra d'infiltració és introduint grava grossa en el pou i retirant el revestiment fins a l'altura desijada. Freqüentment l'estrat d'aqüífer que s'ensaja té una llongitut entre 0.5 i 1.0 m.

A continuació, es donen els coeficients de forma de la cambra filtrante, corresponent a alguna de les seues configuracions possibles:

• superfície filtrante llimitada al fondo circular del diàmetro interior de la perforació

___MATH_5___ a on ___MATH_6___ és el radi de la perforació.

• superfície filtrante assimilable a una esfera de ràdio ___MATH_7___ = al radi de la perforació.

___MATH_8___

• superfície filtrante conformada per un tram filtrante del recobriment de la perforació de llongitut ___MATH_9___ i de diàmetro ___MATH_10___, igual al diàmetro de la perforació.

___MATH_11___

en el cas de que ___MATH_12___ >> ___MATH_13___, la fòrmula anterior es transforma en:

___MATH_14___

Ensaig en càrrega hidràulica variable

En l'ensaig en càrrega hidràulica variable s'introduïx o s'extrau un determinat volum d'aigua en la cavitat d'infiltració i es medix la variació del nivell piezométrico en el pou a lo llarc del temps. Este tipo d'ensaig és, en general, utilisat per a sols poc permeables (k < 10^-4 cm/s).

El coeficient de permeabilidad k es determina per mig de l'expressió:

___MATH_15___

A on:

___MATH_16___ = coeficient característic de la cambra filtrante.

___MATH_17___ = secció travessera del pou

___MATH_18___ = càrrega hidràulica en l'inici de l'ensaig ___MATH_19___ ≠ ___MATH_20___

___MATH_21___ = càrrega hidràulica variable en funció del temps ___MATH_22___

___MATH_23___ = logaritmo natural