Las pruebas en calicata, utilizadas sobre todo en suelos granulares, permiten determinar la permeabilidad de un suelo superficial. La calicata de prueba puede tener forma cuadrada o circular.
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Las fases operativas consisten en realizar una excavación, llenarla de agua y evaluar el caudal necesario para mantener un nivel constante (pruebas de carga constante) o evaluar el descenso del agua dentro de la excavación (pruebas de carga variable). La calicata de prueba puede ser de forma cuadrada o circular.
Las siguientes condiciones son necesarias para una correcta ejecución de la prueba:
a) El suelo debe estar previamente saturado mediante la introducción de agua para establecer un régimen de flujo permanente;
b) la profundidad de la calicata debe ser igual a aproximadamente 1/7 de la altura, desde el fondo de la calicata hasta el nivel freático;
c) las dimensiones geométricas de la calicata deben aumentar al aumentar el tamaño de los granos del suelo. En particular, el lado del cuadrado (en el caso de calicatas de base cuadrada) o el diámetro del círculo (para calicatas circulares) debe ser superior a 10-15 veces el tamaño de la fracción granulométrica significativa;
d) es preferible realizar la prueba en suelos homogéneos, isótropos y con un coeficiente de permeabilidad k > 10-6 m/s.
A continuación se muestran las fórmulas utilizadas para calcular el coeficiente de permeabilidad:
Calicata circular, prueba de carga constante
k=q/(π·d·h)
Prueba de carga variable
k=d·(h2 – h1)/[32·(t2 – t1)·hm]
Calicata cuadrada, prueba de carga constante
k=q/[l2·(27·h/b+3)]
Prueba de carga variable
k=[(h2 – h1)/(t2 – t1)]·[1+(2+hm/b]/(27·hm/b+3)
Donde:
q = caudal absorbido a nivel constante;
h = altura del agua en la calicata (h > d/4);
d =diámetro de la calicata;
hm = altura media del agua en la calicata(hm > d/4);
t2 – t1= intervalo de tiempo;
h2 – h1 = variación del nivel del agua en el intervalo t2 – t1
b = lado de la base de la calicata.