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Master en Ingeniería del Terreno Barcelona, España, marzo del 2019.

TECNICA DE MODELIZACION NUMERICA EN INGENIRIA DEL TERRENO

TAREA 1 PERMEABILIDAD INTRINSECA Y CURVA DE RETENCION DE SUELOS Y ROCAS

Alumno: Nina Virreira Jose Gonzalo Cuatrimestre: Q2

a) Definiciones Unidades Son cantidades estandarizadas de una determinada magnitud física, definida y adoptada por convención o ley. Las unidades se componen de otras unidades básicas y estas mismas son llamadas “unidades derivadas”. Existen diferentes unidades, se muestran algunos ejemplos:  Unidad astronómica, unidad de longitud utilizada en astronomía.  Unidad de acción, cualidad en la obra dramática o en cualquier otra.  Unidad de muestreo, cada uno de los elementos que conforma un universo o conjunto sometido a estudio.  Unidad monetaria, moneda real o imaginaria que sirve legalmente de patrón en cada país y de la cual se derivan las demás.  Unidades coherentes, elegidas para que satisfagan las formulas en las que intervienen. Medios Porosos Es generalmente de estructura compleja, es un medio de forma continua y tortuosa. Se encuentra compuesta de tres fases: 1. Fase sólida, formada por partículas minerales y orgánicas del suelo unidas por agregados. 2. Fase liquida, formada generalmente de agua, sales disueltas y sustancias orgánicas. 3. Fase gaseosa, formada por aire con vapor de agua. El medio poroso puede ser:  Elementos sedimentarios particulados: grano.  Esqueleto sedimentario dl medio poroso. También los medios porosos pueden ser homogéneos o heterogéneos. Medios Fracturados Es un medio que puede ser homogéneo o heterogéneo de forma continua que tiene una fractura, en las rocas que no va acompañada de deslizamiento de los bloques que determina, no siendo el desplazamiento más que una mínima separación transversal. b) Valores típicos para suelos y rocas Valores típicos de la permeabilidad intrínseca:

La permeabilidad del suelo suele aumentar por la existencia de fallas, grietas, juntas u otros defectos estructurales. Algunos ejemplos de roca permeable son la caliza y la arenisca, mientras que la arcilla o el basalto son prácticamente impermeables. Valores típicos de la curva de retención: Curvas de succión vs el grado de saturación a diferentes densidades secas del suelo rojo de Barcelona. Fuente: Barrera, 2002.

c) Indicar relaciones de dependencia con la estructura del terreno u otros factores. La permeabilidad intrínseca depende primordialmente de poros de la estructura, como se puede ver en el modelo de Kozeny’s. ∅3 (1 − ∅0 )2 𝑘 = 𝑘0 (1 − ∅)2 ∅0 3 𝑘0 = 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑒𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑖𝑛𝑡𝑟𝑖𝑛𝑠𝑖𝑐𝑎 ∅0 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 Las curvas de retención se ajustan mas al modelo de van Genuchten, (1980), como se muestra a continuación: 𝑃𝑔 − 𝑃𝑙 1⁄(1−𝜆) 𝑆𝑙 − 𝑆𝑚𝑖𝑛 𝑆𝑒 = = [1 + ( ) ] 𝑆𝑚𝑎𝑥 − 𝑆𝑚𝑖𝑛 𝑃

−𝜆

Donde la curva de retención depende de los parámetros de P y . Donde  controla la forma de la curva y P (presión capilar) controla esencialmente la altura de la curva. El grado de saturación también se puede escribir como: 𝑆𝑒 =

𝑉𝑤 𝑉𝑣

Como se ve depende de la porosidad del suelo, así como esta de la estructura del mismo. d) Indicar si existe alguna correlación entre k (intrinseca) y Po (van Genuchten) La permeabilidad intrínseca (k) depende directamente de los poros de la estructura del suelo y la presión capilar para la desaturación del suelo (Po) puede ser expresado en función de la porosidad de la estructura del suelo.