Los conocimientos de la geotecnia sobre la franja capilar han llevado a una comprensión más profunda de las interacciones entre el agua subterránea y el suelo. Esta delgada capa, donde el agua es atraída por acción capilar desde el nivel freático, afecta significativamente el comportamiento del suelo. Los ingenieros estudian la franja capilar para predecir cómo los cambios en los niveles de agua subterránea podrían afectar la estabilidad del suelo y la integridad de las estructuras. Estos conocimientos son esenciales para construir edificios, carreteras y otras infraestructuras en áreas con fluctuaciones del nivel de agua, asegurando que permanezcan seguras y funcionales con el tiempo.«Inspección de la propagación de presión excesiva en la zona de atrapamiento de gas bajo la franja capilar»
El fringe capilar se define por el movimiento ascendente del agua en el suelo debido a la acción capilar. Es la zona por encima del nivel freático donde los poros del suelo están llenos tanto de agua como de aire. El límite del fringe capilar está determinado por el equilibrio entre las fuerzas gravitacionales descendentes y las fuerzas capilares ascendentes. Típicamente se extiende desde unos pocos centímetros hasta unos pocos metros por encima del nivel freático, dependiendo de las características del suelo, la distribución del tamaño de los poros y la distancia que el agua puede ascender contra la gravedad en el suelo particular.«Mejora del método de reflexión GPR para estimar la humedad del suelo y detectar la franja capilar y el nivel freático en un campo boreal»
| Tipo de Suelo | Grosor de la Franja Capilar (cm) | Porosidad (%) | Permeabilidad (cm/seg) | Uso/Ocurrencia Típica |
|---|---|---|---|---|
| Arena Gruesa | 22 - 28 | 26 - 33 | Alta (10-2 a 10-4) | Capas de drenaje bases de construcción |
| Arena Fina | 32 - 46 | 31 - 38 | Moderada (10-3 a 10-5) | Agregados para concreto filtración |
| Arena Limosa | 50 - 70 | 37 - 43 | Baja a Moderada (10-5 a 10-7) | Relleno de terraplenes material de subbase |
| Limo | 74 - 89 | 42 - 49 | Muy Baja (10-6 a 10-8) | Suelos de jardín revestimientos de estanques |
| Arcilla | 96 - 116 | 45 - 53 | Extremadamente Baja (<10-9) | Barreras de arcilla materiales cerámicos |
En conclusión, la consideración de la franja capilar en la geotecnia mejora la comprensión de los movimientos de agua subterránea. Esta interfaz entre las zonas saturadas y no saturadas es crítica para predecir el contenido de humedad del suelo y su impacto subsiguiente en la mecánica del suelo. Los ingenieros utilizan este conocimiento para mitigar riesgos asociados con la inestabilidad del suelo y para optimizar el diseño de estructuras subterráneas. El papel de la franja capilar en la determinación del esfuerzo efectivo en los suelos subraya su importancia en los aspectos fundamentales de la construcción y la planificación urbana.«Impactos de la meteorización por infiltración en la erosividad de bancos de arroyos áridos: un nuevo modelo conceptual»
La zona capilar, también conocida como franja capilar, es una región en el suelo por encima de la tabla de agua. Se caracteriza por la presencia de agua, retenida en pequeños espacios porosos por acción capilar. En esta zona, las partículas del suelo están saturadas pero el contenido de agua disminuye gradualmente con la altura por encima de la tabla de agua. La zona capilar juega un papel importante en el movimiento del agua en el suelo, ya que facilita el movimiento ascendente contra la gravedad y proporciona humedad para las plantas y la recarga de aguas subterráneas.«Efecto de la histéresis en el flujo de agua en una columna de arena con una franja capilar fluctuante»
La presión capilar normal se refiere a la diferencia de presión entre la fase no mojante (generalmente aire) y la fase mojante (típicamente agua) en los poros de un medio poroso, como el suelo o la roca. Está influenciada por factores como el tamaño de los poros, la geometría de los poros y la tensión superficial de los fluidos involucrados. El valor de la presión capilar normal varía dependiendo de las condiciones específicas, pero típicamente oscila entre unos pocos pascales y unos pocos cientos de pascales.«Estudios de laboratorio del proceso de evolución temporal del sistema de flujo de aguas subterráneas riparias relacionado con la lluvia»
La franja capilar es importante en geotecnia porque influye en el comportamiento del agua en el suelo. Es la zona por encima de la tabla de agua donde el agua es atraída hacia arriba por acción capilar. Este proceso afecta el contenido de humedad del suelo, la presión del agua en los poros y la conductividad hidráulica. Comprender la franja capilar es crucial para evaluar la estabilidad, el asentamiento y las características de drenaje del suelo, así como para diseñar cimentaciones, muros de contención y otros proyectos de infraestructura que interactúan con el agua subterránea. La consideración adecuada de la franja capilar ayuda a prevenir posibles problemas de ingeniería.«Clarificación del ascenso capilar en arena seca»
El borde capilar es la región por encima del nivel freático donde el agua subterránea es atraída hacia arriba por acción capilar, permitiendo que el suelo se sature parcialmente. La zona vadosa, también conocida como zona no saturada, es la región entre la superficie del suelo y el nivel freático donde el suelo no está completamente saturado de agua. Contiene tanto el borde capilar como la zona de humedad del suelo, que puede variar en contenido de humedad dependiendo de factores como la precipitación y la evaporación. Mientras que el borde capilar es específicamente la zona donde el agua subterránea es atraída hacia arriba, la zona vadosa es un término más amplio que engloba todas las capas de suelo no saturado por encima del nivel freático.«Clarificación del ascenso capilar en arena seca»
