DEFINICION
Suelo:
• se denomina suelo a todo agregado natural no cementado de granos minerales y materia
orgánica descompuesta junto con el agua y aire que ocupan los espacios vacíos entre partículas
sólidas
• conjunto de partículas minerales o de materia orgánica en forma de depósito, generalmente
minerales, pero a veces de origen orgánico, que pueden separarse por medio de una acción
mecánica sencilla y que incluyen cantidades variables de agua y aire
1 Estudio y Descripción de las Fases del Suelo
En el modelo de fases, se separan volúmenes V y pesos W como se muestra en la tabla 1.1
Realidad Conceptualización Modelo
1.1 Distribución de las fases de un suelo:
Balance de Volumen
VT= VS + VV = VS + VW + VA
Balance de Masa
MT= MS + MW
VT: Volumen total VA: Volumen de aire VW: Volumen de agua VS: Volumen de solido VV: Volumen de los huecos
MT: Masa total MA: Masa de aire MW: Masa de agua MS: Masa de solido
PT: Peso total PW: Peso de agua PS: Peso de solido
Tabla 1.1
• Paritucula de SueloS: Solido
• Agua + electrolitrosW: Liquido
• AireA: Gase
1.2 PROPIEDADES ÍNDICES RELACIONES VOLUMÉTRICA Y GRAVIMÉTRICAS
Permiten definir cuantitativamente las propiedades de un suelo, sus condiciones y su
comportamiento físico y mecánico
RELACIONES FUNDAMENTALES:
VOLUMÉTRICAS:
‖ Relación de vacíos
‖ Porosidad Grado de saturación
‖ Densidad relativa
GRAVIMÉTRICAS:
‖ Humedad
‖ Peso especifico relativo de los sólidos o gravedad específica
‖ Peso específico seco Peso específico húmedo
‖ Peso específico saturado
‖ Peso específico sumergido
1.2.1 Porosidad η.
Se define como la probabilidad de encontrar vacios en el volumen total. Por eso 0 < η <
100% (se expresa en %). En un solido perfecto η = 0; en el suelo η ≠ 0 y η ≠ 100%.
𝜼(%) = (𝑽𝑽
𝑽𝑻) ∗ 𝟏𝟎𝟎
Dónde:
‖ 𝜼: Porosidad (en %)
‖ VV : Volumen de vacíos
‖ VT : Volumen total
Rango:
0 < 𝜼 < 100
Algunos valores característicos:
‖ Arenas: 𝜼 = 25 % a 50 %
‖ Arcillas: 𝜼 = 30 % a 90 %
1.2.2 Relación de vacíos e.
Es la relación entre el volumen de vacíos y el de los sólidos. Su valor puede ser e > 1 y
alcanzar valores muy altos. En teoría 0 < e ∞
El termino compacidad se refiere al grado de acomodo alcanzado por las partículas del suelo,
dejando mas o menos vacios entre ellas. En suelos compactos, las partículas solidas que lo
constituyen tienen un alto grado de acomodo y la capacidad de deformación bajo cargas será
pequeña. En suelos poco compactos el volumen de vacios y la capacidad de deformación serán
mayores. Una base de comparación para tener la idea de la compacidad alcanzada por una
estructura simple se tiene estudiando la disposición de un conjunto de esferas iguales. En la
figura 1.3 se presenta una sección de los estados mas suelto y mas compacto posible de tal
conjunto. Pero estos arreglos son teóricos y los cálculos matemáticos.
Los parámetros adicionales n y e (siempre n < e). se relacionan asi: como Vv/Vs es la relación de
vacíos entonces:
𝑽𝑽
𝑽𝑺=
𝑽𝑽
𝑽𝑻−𝑽𝑽=
𝑽𝑽𝑽𝑻
𝟏−𝑽𝑽𝑽𝑻
𝐞 = 𝜼
𝟏−𝜼 𝜼 =
𝒆
𝟏+𝒆
Con la práctica, para suelos granulares, los valores típicos son:
Arena bien gradada e = 0,43 – 0,67 η= 30 – 40%
Arena uniforme e = 0,51 – 0,85 η= 34 – 46%
1.2.3 Densidad relativa DR. (o Compacidad relativa)
Este parámetro nos informa si un suelo está cerca o lejos de los valores máximo y mínimo de
densidad, que se pueden alcanzar. Además 0 ≤ DR ≤ 1, siendo más resistente el suelo cuando el
suelo está compacto y DR ≈ 1 y menor cuando está suelto y DR ≈ 0. Algunos textos expresan DR
en función del PU seco γd.. Aquí, emax es para suelo suelto, emin para suelo compactado y e para
suelo natura
Los suelos cohesivos, generalmente tienen mayor proporción de vacíos que los granulares; los
valores típicos de η y e son: e = 0.55 – 5.00 η= 35 – 83%
Dónde:
‖ DR: Densidad relativa (en %)
‖ emax: Relación de vacíos máxima
‖ emin: Relación de vacíos mínima
‖ e0 : Relación de vacíos natural
Características:
‖ Si e0 = emax => DR = 0 %
‖ Si e0 = emin => DR = 100 %
Algunos valores característicos:
1.2.4 Grado de saturación S.
DR (%) Suelos granulares
0 – 15 Arena muy suelto
15 – 35 Arena suelto
35 – 65 Arena media
65 – 85 Arena compacta
85 – 100 Arena muy compacta
Se define como la probabilidad de encontrar agua en los vacíos del suelo, por lo que 0 ≤ S ≤
100%. Físicamente en la naturaleza S ≠ 0%, pero admitiendo tal extremo, S = 0% ⇒ suelo seco
y S =100% ⇒ suelo saturado.
𝑆𝑟 (%) =𝑉𝑊
𝑉𝑉∗ 100
Dónde:
‖ Sr : Grado de saturación (en %)
‖ VW: Volumen de agua
‖ VV : Volumen de vacíos
Rango:
‖ 0 % ≤ Sr ≤ 100 %
Algunos valores característicos:
‖ Suelo seco: Sr = 0 %
‖ Suelo húmedo: 0 % < Sr < 100 %
‖ Suelo saturado: Sr = 100 %
1.2.5 Contenido de aire CA.
Probabilidad de encontrar aire en los vacíos del suelo. 0 ≤ CA ≤ 100%. En el suelo saturado, los
vacíos están ocupados por agua CA = 0 y en el suelo seco, por aire CA = 100%. Naturalmente,
S + CA = 100%.
Dónde:
‖ CA : Contenido de agua (en %)
‖ VA: Volumen de aire
‖ VV : Volumen de vacíos
Nota: En suelos granulares:
‖ DR < 35% es flojo
‖ 35% ≤ DR ≤ 65% es medio
‖ DR > 65% es denso.
𝐶𝐴 =𝑉𝐴
𝑉𝑉∗ 100
1.2.6 Contenido de humedad ω.
Es la relación, en %, del peso del agua del espécimen, al peso de los sólidos. El problema es ¿cuál
es el peso del agua?. Para tal efecto debemos señalar que existen varias formas de agua en el
suelo, y unas requieren más temperatura y tiempo de secado que otras para ser eliminadas. En
consecuencia, el concepto “suelo seco” también es arbitrario, como lo es el agua que pesemos
en el suelo de muestra. Suelo seco es el que se ha secado en estufa, a temperatura de 105°C –
110°C, hasta peso constante durante 24 ó 18 horas (con urgencia).
El valor teórico del contenido de humedad varía entre: 0 ≤ ω ∞ . En la práctica, las humedades
varían de 0 (cero)hasta valores del 100%, e incluso de 500% ó 600%, en el valle de México.
Dónde:
‖ ω: Humedad en porcentaje
‖ WW: Peso de agua
‖ WS : Peso de sólidos
Rango:
‖ 0 % ≤ ω
Algunos valores característicos:
‖ Arenas: ω= 12 % a 36 % (Sr = 100 %)
‖ Arcillas: ω= 12 % a 325 % (Sr = 100 %)
1.2.7 Peso unitario de referencia γ0
El peso PU de referencia es γ0, que es el valor del PU para el agua destilada y a 4 °C.
γ0= 9.81 KN/m3 ≡ 1.00 Ton/m = 62,4 lb/ft3 = 1,0 gr/cc (para g =1m/seg2). Este es el resultado de
multiplicar la densidad del agua por la gravedad, dado que densidad es masa sobre volumen y
que peso es el producto de la masa por la gravedad.
1.2.8 Gravedad Específica de los sólidos GS.
La gravedad específica es la relación del peso unitario de un cuerpo referida a la densidad del
agua, en condiciones de laboratorio y por lo tanto a su peso unitario γ0. En geotecnia sólo
interesa la gravedad específica de la fase sólida del suelo, dada por GS = γS/γW pero referida al
Peso Unitario de la fase líquida del suelo γW, para efectos prácticos.
𝐺𝑆 = 𝛾𝑆
𝛾0 =
𝑊𝑆
𝑉𝑆 ∗ 𝛾0
Dónde:
‖ GS: Gravedad específica
‖ γS: Peso específico de los sólidos
‖ γ0: Peso específico del agua
Algunos valores característicos:
‖ Arenas: GS = 2.65
‖ Arcillas: GS = 2.7 a 2.9
‖ Suelos con materia orgánica: GS < 2.65
1.2.9 Peso unitario del suelo.
Es el producto de su densidad por la gravedad. El valor depende, entre otros, del contenido de
agua del suelo. Este puede variar del estado seco γd hasta el saturado γSAT así:
γd ≤ γT ≤ γSAT
2 PROPIEDADES FISICAS DE LOS SUELOS
Las propiedades del suelo que están directamente relacionadas con su forma, tamaño, color,
temperatura, textura, humedad, porosidad y densidad, y que además pueden ser evaluadas
mediante magnitudes físicas internacionales, se denominan propiedades físicas del suelo. En
esta lección entraremos a estudiar los conceptos básicos de las principales propiedades físicas
del suelo con el fin de crear bases teóricas para el desarrollo de problemas donde sean incluidas
estas propiedades.
2.1 La estructura del suelo
El arreglo estructural del suelo esta íntimamente ligado al porcentaje, tipo y distribución de los componentes de su fase sólida, como los minerales y la materia orgánica. Este arreglo de las partículas del suelo forma lo que se denomina la estructura y agregación del suelo. Sin embrago, la estructura está en gran medida ligada a otras propiedades como la textura, el régimen de humedad y la densidad, así como a factores externos como la labranza o el pastoreo. Jaramillo (2002) describe los distintos tipos de estructura, así:
Estructura esferoidal: Estructura redondeada, puede ser migajosa y granular. Está asociada a
horizontes con altos contenidos de materia orgánica, en suelos de orden mollisol y andisol. Los
complejos arcillo humus forman este tipo de estructura, que es óptima para la agricultura.
Estructura en bloques: Predominan terrones duros en suelos con altos contenidos de arcilla o
de óxidos de hierro y aluminio. Son comunes en suelos alfisoles u oxisoles.
Estructura prismática: Estructura asociada a suelos poco evolucionados donde se forman planos
rectos que evidencian los horizontes minerales. Es común encontrarla en suelos inceptisoles.
Estructura columnar: Estructura en forma de columnas que se forman por la disgregación de los
sólidos gracias a la acción del sodio intercambiable, que hace que las partículas de arcillas se
expandan y pierdan cohesión entre ellas. Es común encontrarlos en suelos salinos y aridisoles.
Estructura laminar: Estructura que implica poca evolución de los materiales parentales del
suelo. En muchas ocasiones aflora la roca madre en el horizonte C, así como rocas sedimentarias
o metamórficas. Es frecuente encontrarlos en inceptisoles y ultisoles.
Estructura cuneiforme: Estructura relacionada con altos contenidos de arcilla expansiva de tipo
2:1, que presenta formas de cuña y estrías en superficie en temporadas secas. Los procesos de
expansión y contracción, son característicos en estas estructuras. Se encuentran típicamente en
suelos vertisoles.
Estructura biológica (bioestructura): Estructura ligada a procesos biológicos, donde las raíces,
los macro y microorganismos generan arreglos de los materiales del suelo. Un ejemplo es la
bioestructura formada por las heces de las lombrices de tierra, así como la generada en las raíces
de algunas plantas que presentan simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno y con hongos
micorrícicos.
La figura 13, ilustra las formas de algunos arreglos estructurales. Nótese la estructura que
pueden formar las raíces de las plantas y las heces fecales de las lombrices de tierra.
Figura 13. Algunas formas de estructura del suelo. (A) Bloques, (B) prismática, (C) Columnar,
(D) Laminar, (E) bioestructura formada por raíz, (F) bioestructura formada por lombrices. Fuente:
Jaramillo (2002).
2.2 Textura de los suelos
La textura se relaciona con su aspecto o “tacto” y depende del tamaño relativo y las formas de
las partículas que lo constituyen. También es función de los rangos de distribución de los
distintos tamaños.
0.075 mm (USCS)
Análisis por
tamizado
Análisis con
hidrómetro
Suelos de Grano Grueso
Suelos de Grano Fino
Clase de partícula Tamaño del diámetro de la partícula
mm μm
Arena muy gruesa 2 -1 2000 - 1000
Arena gruesa 1 - 0.5 1000 - 500
Arena media 0.5 - 0.25 500 - 250
Arena fina 0.25 - 0.1 250 - 100
Arena muy fina 0.1 - 0.05 100 - 50
Limo grueso 0.05 - 0.02 50 - 20
Limo medio 0.02 - 0.005 20 - 5
Limo fino 0.005 - 0.002 5 - 2
Arcilla gruesa 0.002 - 0.0002 2 - 0.2
Arcilla fina < 0.0002 < 0.2
La clase textural, es la característica que describe la composición del suelo de acuerdo a las
proporciones de arenas, limos y arcillas. Existen 12 clases texturales: Arenosa, Arenosa franca,
Franco arenosa, Franca, Franco limosa, Limosa, Franco arcillo arenosa, Franco arcillosa, Franco
arcillo limosa, Arcillo arenosa, Arcillo limosa, Arcillosa.
Cada clase textural tiene un rango de proporciones de los tres tipos de partículas. La definición
de la clase textural se realiza mediante el triángulo de texturas, después de haber obtenido los
valores correspondientes a las tres partículas mediante análisis de laboratorio, como las pruebas
de la Pipeta y del hidrómetro, descritas por Jaramillo (2002). La Figura 14, ilustra el triangulo de
texturas que clasifica el suelo en 12 clases.
Figura 14. Triángulo textural del suelo. La definición de la clase textural se realiza
de acuerdo al análisis de laboratorio cuyos resultados se expresan en porcentaje de arenas,
limos y arcillas. El triangulo de textura permite definir la clase textural mediante la asignación
de las tres variables.
De acuerdo a la figura podemos observar que un suelo que presente un 30% de arcillas, 60% de
arenas y 10% de limos; tendrá una clase textural Franco arcillo arenosa. De igual manera,
un suelo que presente un 35% de arcillas, 40% de arenas y 25% de limos; tendrá una clase
textural Franco arcillosa. Las texturas Francas, en especial las Franco arcillosas son las ideales
para la agricultura, ya que presentan valores equilibrados de los tres tipos de partículas,
generando ventajas comparativas en otras propiedades del suelo.
2.3 El color del suelo
El color es una de las propiedades físicas más notorias del suelo. Aunque es una característica
cualitativa, existen formas de determinar los matices, la claridad y los cromos del suelo;
mediante el uso de tablas comparativas de referencia llamadas tablas de MUNSELL. Los colores
del suelo indican procesos formativos y tipos de materiales presentes.
Los colores oscuros en los horizontes superiores del suelo indican buenos contenidos de materia
orgánica, debido a la formación de complejos de humus y arcilla en la estructura. Un suelo con
un color oscuro puede retener mayor cantidad de la energía radiante del sol mejorando los
procesos térmicos e incrementando su actividad biológica. Suelos con bajos contenidos de
materia orgánica y colores oscuros, pueden indicar complejos entre el humus y óxidos de hierro,
carbón u óxido de manganeso.
Los colores rojos en los suelos, indican buenas condiciones de drenaje y ventilación así como
alto grado de meteorización y la presencia de minerales de óxido de hierro y aluminio.
Generalmente estos colores son encontrados en los suelos de ladera de Colombia, la zona
andina y los llanos orientales.
Los colores grises a blancos, reflejan la presencia de contenidos importantes de cuarzo, caolinita
u otras arcillas silicatadas, carbonatos de calcio o magnesio, yeso y sales; indicando en la mayoría
de los casos mal drenaje y bajos contenidos de coloides como la arcilla y el humus.
Los suelos grisáceos, indican condiciones anaeróbicas debidas a épocas de anegamiento o
niveles freáticos muy elevados. Los moteos en el suelo (diversos colores) indican condiciones de
mal drenaje, presentándose particularmente en suelo de textura arcillosa.
2.4 La densidad y porosidad del suelo
La densidad es una propiedad física de las sustancias, que indica la razón que existe entre su masa y el volumen que ocupa en el espacio. El suelo por ser un cuerpo poroso y estar constituido por tres fases, como vimos anteriormente, presenta dos condiciones de densidad: densidad real y densidad aparente.
La densidad real, es la razón entre la masa de suelo seco y el volumen de los sólidos del suelo. De ésta forma, no se tiene en cuenta el volumen que ocupan los espacios porosos ni tampoco la humedad que tiene el suelo. Existen metodologías de laboratorio para estimar la densidad real del suelo como la técnica del Picnómetro. Los valores de la densidad real del suelo, van a depender de las densidades individuales de los minerales componentes. Así por ejemplo el cuarzo, tiene una densidad real de2.6 g.cm-3, la arcilla montmorillonita tiene una densidad real de 2.4 g.cm-3, la calcita de 2.8 g.cm-3 y la hematita de 4.9 g.cm-3, siendo un material bastante pesado.
La densidad aparente, es la razón entre la masa del suelo seco y el volumen total del suelo (volumen de sólidos más volumen de espacios porosos), es decir que tiene en cuenta el arreglo estructural del suelo. Existen metodologías de laboratorio para estimar la densidad aparente del suelo, como las técnicas del cilindro biselado y la del terrón parafinado. La densidad aparente
del suelo, es un parámetro muy importante, ya que permite hacer estimaciones del peso de la capa arable de un suelo, el cálculo del contenido de nutrientes presenten en el suelo posterior al análisis químico, el grado de compactación de un suelo y el contenido de espacios porosos en compañía de su densidad real. Entre menor sea el valor de la densidad aparente del suelo, mejores son algunas de sus propiedades. Los suelos pesados, es decir con altos contenidos de arcillas y pocos espacios porosos, presentan densidades aparentes entre 1.6 y 1.9 g.cm-3, haciéndolos poco aptos para la agricultura. Por el contrario, los suelos con densidades aparentes cercanas a la unidad, indican presencia de buenos niveles de materia orgánica, lo que los hacen ideales para la agricultura.
La porosidad de un suelo, es el volumen de éste que no se encuentra ocupado por sólidos que componen su textura o materiales orgánicos. Existen dos tipos principales de poros en el suelo: micro poros y macro poros. Los microporos o poros pequeños, se deben a la distribución de las partículas básicas componentes del suelo, por los que se llaman poros texturales. Los macro poros, o poros grandes, se deben al arreglo estructural del suelo y constituyen los poros por donde circula grandes flujos de agua y aire. En los microporos se encuentra el agua retenida por acción de los coloides (arcilla y materia orgánica humificada), y es la que enriquece la solución del suelo, con fines de proveer nutrientes a las plantas.
La porosidad de un suelo se puede calcular a partir de la densidad real y densidad aparente del mismo, así:
𝑃 = (1 −𝐷𝑎
𝐷𝑟) ∗ 100
Donde P es el porcentaje de porosidad del suelo, Da es la densidad aparente del suelo en (g.cm-3) y Dr es la densidad real del suelo en (g.cm-3). Los valores obtenidos de porosidad, van a depender de las características propias y proporción de los materiales componentes del suelo así como de su manejo.
El cuadro 9, indica la clasificación del suelo según su porosidad. Nótese que valores de porosidad por debajo del 40% son considerados bajos ya que el flujo de gases y agua por los espacios porosos se vuelve deficiente e inadecuado para la vida del suelo.
Cuadro 9. Clasificación de un suelo según su porcentaje de porosidad total. Fuente: Kaurichev (1984).
Porosidad total (%) Clasificación
> 70 Excesiva
55 - 70 Excelente
50 - 55 Satisfactoria
40 - 50 Baja
< 40 Muy baja
3 PROPIEDADES HIDRAULICAS DE LOS SUELOS
3.1 Capilaridad y tensión superficial
3.1.1 Tensión superficial.
Es la propiedad de un líquido en la interfase “líquido – gas”, por la cual las moléculas de la
superficie soportan fuerzas de tensión. Por ella, una masa de agua, acomodándose al área
mínima forma gotas esféricas. La tensión superficial explica “el rebote de una piedra” lanzada al
agua. La tensión superficial se expresa con T y se define como la fuerza en Newtons por
milímetro de longitud de superficie, que el agua es capaz de soportar.
El valor de la tensión es de 73 dinas/cm ≈ 0,074 gf/cm siendo gf, gramos-fuerza. Este coeficiente
se mide en unidades de trabajo (W) o energía entre unidades de área A y representa la fuerza
por unidad de longitud en cualquier línea sobre la superficie. T es entonces, el trabajo W
necesario para aumentar el área A de una superficie líquida.
3.2 Capilaridad.
Fenómeno debido a la tensión superficial, en
virtud del cual un líquido asciende por tubos de
pequeño diámetro y por entre láminas muy
próximas. Pero no siempre ocurre así debido a
que la atracción entre moléculas iguales
(cohesión) y moléculas diferentes (adhesión)
son fuerzas que dependen de las sustancias
(Figura 6.1). Así, el menisco será cóncavo, plano
o convexo, dependiendo de la acción
combinada de las fuerzas de adherencia A y de
cohesión C, que definen el ángulo α de contacto
en la vecindad, y de la gravedad.
NOTA: El tamaño de los poros del suelo es φ /5,
en suelos granulares.
3.1.2 Capilaridad y contracción en suelos arcillosos
Dos fuerzas: Adsorción entre las partículas activas del suelo y el agua y fuerzas osmótica, propia
de la fase líquida y explicada por concentración de iones, explican la capilaridad de las arcillas.
En la adsorción influyen la adherencia y la tensión superficial.
Potencial de humedad o succión pF: Es la máxima
tensión (H en cm) que ejerce el esqueleto del suelo
sobre el agua de los poros. Como la resistencia a la
tensión del agua es 2000 MN/m2 , el valor de pFmax = 7
(equivale a H = 100 Km = 107 cm).
Cuando existe diferencia en el potencial de humedad pF se produce flujo de agua aunque no
exista cabeza hidráulica. El agua así, pasará de regiones con bajo pF hacia las de alto pF. Cuando
ambas igualen el pF, el flujo continuará hasta que se igualen las diferencias de altura.
3.1.3 Contracción y expansión en arcillas: Los suelos arcillosos pueden cambiar su cohesión así:
Consideremos un tubo horizontal.
‖ ri = Radio del menisco (variable).
‖ Ri = Radio del tubo elástico (variable).
‖ Li = Longitud del tubo con agua (variable).
‖ αi = Ángulo del menisco con el tubo (variable).
El tubo elástico pierde agua; L1 > L2 > L3 en consecuencia, R1
> R2 > R3; de esta manera α1 > α2 > α3, lo que significa que
el menisco tiende a desarrollarse mejor (α → 0°) en virtud de la pérdida de agua.
Esto significa que aumentan los esfuerzos efectivos del suelo al perderse agua (evaporación,
etc.), pues α tiende a 0°. El suelo se contraerá, agrietándose.
6.3 Principios fundamentales del movimiento de un fluido no compresible.
Existen 3 principios en la física que son la
conservación de la energía, la conservación del
momento cinético y la conservación de la masa. En
los fluidos existen los medios porosos, y un medio
poroso consiste en espacios vacíos y continuos, que
garantiza el flujo, es decir, que es permeable.
Las suposiciones básicas serán:
- El medio está saturado.
- La masa de suelo es incompresible.
- Hay sólidos y fluidos incompresibles.
- Sólo puede variar el volumen de los poros.
3.2.1 Ley conservación de la masa
que es la llamada ecuación de continuidad que puede escribirse con una pequeña variación en
función de e0, la relación de vacíos.
3.2.2 Ley conservación de la energía
Al aplicar las ecuaciones de EULER a los líquidos sometidos a la gravedad, y en movimiento
permanente, se obtienen la ecuación de BERNOULLI
En suelos con velocidad de infiltración alta, hv = V2 /2g < 5,1 * 10-4 cm, por lo que esta cabeza
se desprecia , y ayuda sólo la cabeza piezométrica H:
H = hp + hz = P/γ + Z ⇒ cabeza piezométrica H
3.2.3 Ley de conservación del momento
La Ley de Darcy (1856), es empírica y da la velocidad
de infiltración ν cuando existe flujo a través de un
material de porosidad constante K y cuando existe
un gradiente piezométrico i=H/L (ver figura 6.10).
La permeabilidad K del material depende de la
forma de las partículas o intersticios, de la
tortuosidad y del tamaño de los conductos, de la
relación de vacíos e, de la viscosidad del fluido y de
la temperatura (que afecta la viscosidad), entre
otros.
3.3 Presión de poros “U” y potencial “P” en el suelo
Las leyes que gobiernan el flujo de agua son análogas a las del flujo eléctrico. Se requiere, en
ambos casos, de un gradiente de potencial, que oriente las fuerzas del sistema.
La presión de poros U = γW * h ⇒ es la presión intersticial, por debajo del NAF.
El potencial mide la energía del sistema (sección 6.3.3.)
Si existe gradiente en el campo, se da flujo (DARCY).