La dinámica de la franja capilar es central en la geotecnia, ofreciendo conocimientos sobre el movimiento y la distribución de la humedad en el suelo. Esta zona, donde ocurre la succión capilar, juega un papel crítico en la determinación del equilibrio de humedad dentro de los suelos, afectando el crecimiento de las plantas, los microorganismos del suelo y la salud general del ecosistema. Comprender estas dinámicas permite a los ingenieros predecir cómo responderá el suelo a los cambios ambientales y diseñar infraestructuras que sean tanto resilientes como armoniosas con el entorno natural.«Influencia de la histéresis en la dinámica de la franja capilar tidal en una arena bien clasificada»
La franja capilar es una zona por encima de la tabla de agua subterránea, también conocida como la zona saturada. Se representa mediante un diagrama en forma de cuña que se extiende hacia arriba. El diagrama muestra típicamente la tabla de agua en la parte inferior, con una zona estrecha de suelo no saturado directamente arriba de ella. Por encima de esta zona no saturada está la franja capilar, que representa la región del suelo donde el agua subterránea es atraída hacia arriba por fuerzas capilares. La altura de la franja capilar varía dependiendo de propiedades del suelo, como el tamaño de grano y el contenido de humedad, pero generalmente se extiende unos pocos centímetros a varios metros por encima de la tabla de agua.«Consideraciones sobre agua, petróleo y aire en medios porosos Water Science & Technology IWA Publishing»
| Tipo de Suelo | Espesor de la Franja Capilar (cm) | Porosidad (%) | Permeabilidad (cm/seg) | Uso/Ocurrencia Típica |
|---|---|---|---|---|
| Arena Gruesa | 21 - 29 | 25 - 35 | Alta (10-2 a 10-4) | Capas de drenaje, bases de construcción |
| Arena Fina | 32 - 47 | 30 - 39 | Moderada (10-3 a 10-5) | Agregados para concreto, filtración |
| Arena Limosa | 54 - 68 | 35 - 44 | Baja a Moderada (10-5 a 10-7) | Relleno de terraplenes, material de subrasante |
| Limo | 72 - 87 | 40 - 50 | Muy Baja (10-6 a 10-8) | Suelos de jardín, revestimientos de estanques |
| Arcilla | 94 - 120 | 45 - 54 | Extremadamente Baja (<10-9) | Barreras de arcilla, materiales cerámicos |
En conclusión, la geotecnia juega un papel crucial en la comprensión y gestión de la dinámica de la franja capilar. Al estudiar el comportamiento del agua en materiales porosos y considerar factores como las propiedades del suelo, el contenido de humedad y los niveles de agua subterránea, los ingenieros geotécnicos pueden tomar decisiones informadas para mitigar riesgos potenciales y optimizar el rendimiento de los proyectos de ingeniería. Este conocimiento es esencial para garantizar la estabilidad, seguridad y durabilidad a largo plazo de diversas estructuras y sistemas de infraestructura que interactúan con la franja capilar, como cimientos, muros de contención y utilidades subterráneas.«Observaciones de campo de una franja capilar antes y después de una temporada de lluvias»
La franja capilar es importante en geotecnia porque afecta el movimiento y la distribución del agua en el suelo. Representa la región por encima de la tabla de agua donde el agua puede ser atraída hacia arriba por acción capilar, contra la fuerza de la gravedad. Esta franja influye en la capacidad del suelo para retener humedad, afecta la resistencia del suelo e impacta la respuesta del suelo a los cambios en el contenido de agua. Comprender la franja capilar es esencial para diseñar y construir estructuras, como cimientos y muros de contención, que requieren un drenaje adecuado y una gestión del flujo de agua.«Un dispositivo para medir la velocidad del agua subterránea en la franja capilar»
La altura de la franja capilar en los suelos depende de varios factores, incluyendo la distribución del tamaño de grano del suelo, el contenido de humedad del suelo y la tensión superficial del agua. Generalmente, los suelos con partículas más finas tienen una franja capilar más alta, ya que los espacios más pequeños entre las partículas permiten que el agua sea atraída hacia arriba contra la gravedad. De manera similar, los suelos con mayor contenido de humedad y menor tensión superficial también tendrán una franja capilar más alta. La altura de la franja capilar es importante en geotecnia ya que afecta el contenido de agua del suelo, la estabilidad del suelo y el movimiento del agua subterránea.«Monitoreo geoelectrico no invasivo de procesos de transformación de nitrógeno a través de una franja capilar dinámica»
La franja capilar típicamente se desarrolla por encima de la tabla de agua en suelos saturados. Se forma cuando las fuerzas capilares atraen agua desde la tabla de agua hacia los poros del suelo arriba. La altura o grosor de la franja capilar varía dependiendo de factores como la textura del suelo, la permeabilidad y la presencia de materiales de grano fino. Desempeña un papel importante en la influencia del contenido y la distribución de la humedad dentro del perfil del suelo.«Efectos de la franja capilar y el factor de truncamiento en la variación de la presión del agua en poros y el nivel freático en experimentos de desagüe y riego en columna de arena»
El borde capilar es importante porque juega un papel significativo en el movimiento y almacenamiento del agua subterránea. Es el área sobre la mesa de agua donde el agua subterránea es atraída por acción capilar. Este borde ayuda a mantener la mesa de agua al prevenir la evaporación excesiva y proporcionando una zona para que las plantas absorban agua. También actúa como una barrera, previniendo que los contaminantes en la zona vadosa alcancen la mesa de agua. Comprender el borde capilar es crucial en diversas aplicaciones geotécnicas, como la remediación de sitios, análisis de estabilidad de taludes y el diseño de sistemas de drenaje efectivos.«Explorando el impacto de la evaporación a largo plazo en la relación entre la presión capilar y la saturación de agua en medios porosos no saturados»
