PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS SUELOS

• El Agua en la Masa del Suelo

• Capilaridad en los suelos

• Flujo de agua en el suelo–Flujo Unidireccional–Flujo Bidireccional–Medición de la Permeabilidad

EL AGUA EN LA MASA DEL SUELO

Nivel Freático u = 0

Suelo Saturado y Sumergido

`= – u =

= .z – w.z =

= ( – w).z =

= ´.z

Nivel de Saturación

Suelo Saturado

Suelo no saturado

CAPILARIDAD

Nivel Freático

Suelo Saturado y Sumergido

Nivel de Saturación

Suelo Saturado

Suelo no saturado

Ascensión Capilar

Retención Capilar

• Casos Extremos de Análisis– Suelo seco genera succión de agua por encima del NF– Suelo drenante genera retención de agua por encima

del NF

Altura o carga capilar (hc): Columna de agua que el suelo puede mantener en forma capilar

• hc es inversamente proporcional al diámetro de los poros

• hc = f (e, D10)

• No existe única hc pero sí existe rango posible de hc

Capilaridad

Alturas capilares en un suelo

• hcx: altura capilar máxima

• hcs: altura de saturación capilar

• hcr: altura de ascención capilar

• hcn: altura capilar mínima

• hcx > hcr

• hcs > hcn

• El tiempo necesario para alcanzar la altura capilar depende del tipo de suelo.

• Resultado: 2 zonas diferenciadas– Zona de saturación capilar completa

• Vale u = - w.z

– Zona parcialmente saturada:• algunos canales de agua continuos: valdría u = - w.z

• algunos canales de agua discontinuos: vale « succión »

• para simplificar la supondremos « seca »: u = 0

Cargas capilares (Lane & Washburn, 1946)

Carga capilar (cm)

SueloTamaño de

las partículasD10 (mm)

Relación devacíos hcr hcs

Grava gruesa 0,82 0,27 5,4 6,0Grava arenosa 0,20 0,45 28,4 20,0Grava fina 0,30 0,29 19,5 20,0Grava limosa 0,06 0,45 106,0 68,0Arena gruesa 0,11 0,27 82,0 60,0Arena media 0,02 0,48-0,66 239,6 120,0Arena fina 0,03 0,36 165,5 112,0Limo 0,006 0,95-0,93 359,2 180,0

Métodos para determinar Carga Capilar

• Ensayos de laboratorio• Fórmulas empíricas:

Ascención capilar (Jiménez Salas)

C: Constante empírica función de impurezas superficiales

[C] = [cm2] C = 0,1 - 0,5

[D10] = [cm]

10cr De

Ch