1. TEMA 8. PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS
SUELOS.
AGUA EN EL TERRENO:
Agua de sedimentación.
Agua de infiltración.
Nivel freático:
Lugar geométrico de puntos con presión de agua atmosférica.
AGUA CAPILAR ( Presión negativa )
NIVEL FREÁTICO
AGUA FREÁTICA ( Presión positiva )
LEY DE DARCY ( Conceptos previos ).-
Altura piezométrica, potencial o carga hidrostática
h z
u
t
h = carga hidrostática.
z = altura de elevación
u = presión
t = presión del líquido
u
t
altura de presión
Gradiente hidráulico
h
s s
i
s lim
h
s
0
Velocidad de flujo
Vector cuya componente en una dirección es el caudal que atraviesa la
cantidad de superficie perpendicular a la dirección.
2. v =
q
s
v = magnitud del vector
q = caudal que atraviesa el tubo
s = área de la sección transversal de dicho
tubo
Henry Darcy demostró experimentalmente, en el año 1856, para el flujo
unidireccional del agua la siguiente ley:
v = ki
siendo k una constante de proporcionalidad que recibe el nombre de
“coeficiente de permeabilidad”, y que tiene dimensiones de una velocidad.
La ecuación anterior, extendida a tres dimensiones, toma la forma
vectorial:
v kh
En general, en un líquido newtoniano la ecuación queda:
k
v = -
t
h
= coeficiente de viscosidad del fluido
t = peso específico
k´= constante de proporcionalidad que se llama
permeabilidad física, la unidad de carga de k´ en el
sistema c.g.s. es el cm2.
Condiciones hidrodinámicas necesarias para que se cumpla la ecuación:
1. Medio poroso continuo.
2. Aplicación análisis diferencial.
3. Las fuerzas de inercia son despreciables respecto a las fuerzas de
viscosidad, como consecuencia el flujo es laminar.
4. Los poros están saturados.
5. Existe proporcionalidad entre el esfuerzo de corte aplicado al
fluido y la velocidad de deformación al corte.
6. El sólido poroso es rígido e isótropo.
3. Suelos anisótropos:
Los suelos anisótropos que se representan en la naturaleza suelen tener
tres planos ortogonales de simetría que se cortan según tres ejes principales x,
y, z. Las ecuaciones equivalentes a las anteriores serán:
v
x
k
h
x x
k
v
y y
h
y
siendo kx, ky y kz los coeficientes de
permeabilidad en las direcciones x, y, z,
respectivamente.
v
z
k
h
z z
