Las interacciones entre la presión del agua intersticial y el flujo de agua subterránea son críticas en la gestión del agua subsuperficial y el mantenimiento de la estabilidad del suelo. Estas interacciones pueden afectar significativamente el comportamiento hidrológico y mecánico del suelo, influyendo en todo, desde la estabilidad de las pendientes hasta el riesgo de subsidencia del terreno. Estudios hidrogeológicos avanzados se centran en comprender estas dinámicas, permitiendo la predicción y gestión de cambios en la presión del agua intersticial. Al analizar de manera integral el flujo de agua subterránea y su impacto en la presión del agua intersticial, los ingenieros en geotecnia pueden desarrollar estrategias para mitigar los riesgos asociados con el movimiento del agua subterránea, protegiendo infraestructura y paisajes naturales.«Acumulación de presión de agua intersticial en un lecho marino arenoso homogéneo alrededor de un mono-pilote oscilante sometido a cargas de olas»
La variación estacional puede impactar la presión del agua intersticial en diferentes tipos de suelo debido a cambios en la precipitación y los niveles del agua subterránea. En suelos arcillosos, un aumento de la lluvia durante las temporadas húmedas puede causar que los niveles del agua subterránea suban, llevando a un aumento en la presión del agua intersticial. Esto puede resultar en una disminución de la resistencia del suelo y potencial para deslizamientos de tierra o inestabilidad de taludes. En suelos arenosos, los cambios estacionales en el contenido de agua pueden afectar la presión del agua intersticial pero en menor medida, ya que el agua se drena rápidamente. Sin embargo, lluvias prolongadas o intensas aún pueden aumentar la presión del agua intersticial y afectar potencialmente la estabilidad del suelo.«Relación entre el levantamiento inducido por terremotos de estructuras subterráneas rectangulares y la proporción de exceso de presión de agua intersticial en suelos arenosos saturados»
| Tipo de Suelo | Rango Típico de Presión del Agua en los Poros (kPa) | Contenido de Humedad Típico (%) | Permeabilidad (m/s) | Usos Típicos | Comentarios |
|---|---|---|---|---|---|
| Arcilla | 59 - 144 | 37 - 59 | 0.1 - 0.1 | Fundaciones terraplenes | Alta plasticidad baja permeabilidad |
| Limo | 24 - 96 | 20 - 39 | 0.1 - 0.1 | Subbases de carreteras rellenos | Plasticidad media permeabilidad variable |
| Arena | 6 - 28 | 11 - 30 | 0.1 - 0.1 | Capas de drenaje agregados de concreto | Baja cohesión alta permeabilidad |
| Grava | 0 - 18 | 5 - 18 | 0.1 - 0.8 | Sistemas de drenaje bases de carreteras | Muy alta permeabilidad |
| Turba | 107 - 180 | 54 - 85 | 0.1 - 0.1 | No apto para construcción sin tratamiento | Orgánico compresible alto contenido de agua |
| Marga | 35 - 71 | 25 - 38 | 0.1 - 0.1 | Uso agrícola y paisajismo | Buena balance de propiedades permeabilidad moderada |
En conclusión, el estudio de la presión intersticial y las interacciones del flujo de agua subterránea es crucial en la comprensión del comportamiento de formaciones de suelo y roca. Este conocimiento es esencial para los ingenieros geotécnicos en diversos proyectos de construcción, como cimentaciones de edificios, túneles y presas. Al considerar los efectos de la presión intersticial y el flujo de agua subterránea, los ingenieros pueden tomar decisiones informadas para garantizar la estabilidad y durabilidad de las estructuras.«Modelo constitutivo del creep de descarga lateral de suelos blandos bajo exceso de presión de agua intersticial»
Una presión de poro negativa se refiere a una condición donde la presión dentro de los poros de un suelo o roca es menor que la presión atmosférica. Se observa comúnmente en suelos o capas rocosas saturadas que están bajo tensión debido a factores como cambios en los niveles de agua subterránea o carga mecánica. La presión de poro negativa puede hacer que el suelo o la roca se suelten y se vuelvan inestables, llevando a potencial inestabilidad y fallas de talud.«Respuesta de la presión de agua intersticial de un lecho marino limoso a la acción de olas aleatorias: importancia de las olas de baja frecuencia»
La presión de poros neutra, también conocida como la presión de poros hidrostática, se refiere a la presión ejercida por el agua contenida dentro de los poros de una masa de suelo cuando está en equilibrio. En este estado, las presiones en todos los lados del poro son iguales, resultando en ausencia de flujo de agua. La presión de poros neutra se utiliza típicamente como una presión de referencia en análisis geotécnicos para evaluar la estabilidad y comportamiento del suelo, particularmente en el contexto del flujo de agua subterránea y filtraciones.«Análisis de factores influyentes en el cambio de presión de agua intersticial en suelo congelado»
La magnitud de la presión de agua porosa depende de varios factores, incluyendo el contenido de agua del suelo, la altura del nivel freático, la profundidad de la capa de suelo, la distribución del tamaño de grano y el grado de compactación. Estos factores influyen en la capacidad del agua para fluir a través de los poros del suelo y ejercer presión. Adicionalmente, factores externos como cambios en los niveles de agua subterránea o carga excesiva sobre el suelo también pueden afectar la magnitud de la presión de agua porosa.«Predicción de asentamiento a largo plazo y evaluación de presión de agua intersticial utilizando filtro de partículas»
Medir la presión de agua porosa es esencial en geotecnia porque nos ayuda a entender el comportamiento del suelo y su interacción con el agua. Al medir la presión de agua porosa, podemos determinar la estabilidad de taludes, la filtración de agua a través del suelo y el potencial de licuefacción del suelo durante terremotos. Esta información es crucial para diseñar y construir estructuras seguras y confiables, como edificios, presas y muros de contención.«Análisis tridimensional del límite superior en el colapso de túneles poco profundos considerando la estratificación del techo y la presión de agua intersticial»
