Ensayo Lugeon

El ensayo Lugeon es un tipo de investigación geotécnica realizado en el interior de un sondeo (ensayo in situ), que define el valor de la permeabilidad (K) en rocas (macizos rocosos) variablemente fracturados, donde se introduce agua a presión constante en tramos aislados y semi aislados.

El ensayo Lugeon normalmente se realiza en tramos de 5 metros aislados por obturadores neumáticos, en cinco intervalos de 10 minutos con una presión de agua constante en cada intervalo, el ensayo se realiza a presión creciente y decreciente entre cero y presión máxima.

Procedimiento del ensayo Lugeon

Como norma general, el ensayo Lugeon se realiza introduciendo agua a presión constante en escalones sucesivos de carga y descarga de 0, 1, 2, 5 y 10 Kp/cm2 en tramos aislados por obturadores, sin embargo esto puede causar que en cierto tipo de litología se produzca fracturamiento debido a que la presión es muy alta.

Ensayo lugeo, leugeon

Por tal razón, es aconsejable definir una presión máxima (pmáx) de prueba, que no exceda el esfuerzo mínimo in situ, evitando así el fracturamiento hidráulico y las presiones de ensayo en escalones sucesivos se harán en base a la presión máxima tal y como se muestra en la siguiente tabla:

Intervalos Ensayo LugeonPresión
Primer intervalo0.5 presión máxima
Segundo intervalo0.75 presión máxima
Tercer intervaloPresión máxima
Cuarto intervalo0.75 presión máxima
Quinto intervalo0.5

Utilizando los valores promedio de presión de agua y caudal medidos en cada etapa, se puede determinar la conductividad hidráulica promedio de la masa rocosa, en donde la conductividad hidráulica se expresa en términos de la unidad Lugeon.

Interpretación

El ensayo lugeon se define como la absorción de agua de 1 litro por metro de sondeo y por minuto, realizando el ensayo a 10 atmósferas de presión durante 10 minutos y una unidad Lugeon equivale a un coeficiente de permeabilidad de 10-5 cm/s (U.L. = 1 1/m x min = 10-5 cm/s).

Clasificación de los tipos de macizos rocosos según su permeabilidad.

Tipo de macizoUnidades LugeonPresión (kp/cm2)
Muy impermeable0-110
Poco permeable1-310
Permeable>310
1.5-65
Muy permeable>310
>65

Por lo tanto, el valor de Lugeon para cada prueba se calcula de la siguiente manera y luego se selecciona un valor representativo promedio para la masa rocosa probada.

Valor de Lugeon = (q / L) x (P0 / P)

dónde,

q – caudal (lit / min)
L – Longitud del intervalo de prueba del pozo (m)
P0 – presión de referencia de 1 MPa (MPa)
P – Presión de prueba (MPa)

Relación permeabilidad y valor Lugeon con discontinuidades

Considerando una condición homogénea e isotrópica, un Lugeon será igual a 1.3e-7m / s. Contrariamente a los medios continuos, la conductividad hidráulica de la masa rocosa está muy influenciada por las discontinuidades de la roca, el rango típico de los valores de Lugeon y la condición de la roca correspondiente se indica en la tabla siguiente:

Valor de LugeonClasificación de conductividadCondición de discontinuidad de roca
<1Muy bajoMuy ajustado
1-5BajoApretado
5-15ModeradoPocos y parcialmente abiertos
15-50MedioAlgunos y medianamente abiertos
50-100AltoMuchos y abiertos
> 100Muy altoDiscontinuidades abiertas, varios espacios vaciós

Relación presión-caudal en el ensayo Lugeon

presion caudal ensayo lugeon

Vídeo demostrativo de interpretación ensayo Lugeon

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