UNSAT 2002

Evaluación de las ecuaciones de la curva característica de agua del suelo en suelos del Brasil

D. M. S. Gerscovich
Universidad del Estado de Río de Janeiro, Brasil
S. F. J. Sayão
Pontificia Universidad Católica de Río de Janeiro, Brasil

RESUMEN: La relación entre el contenido de agua del suelo y la succión matricial se denomina convencionalmente como la curva característica de agua del suelo,(SWCC). La SWCC es una herramienta útil en la predicción del comportamiento de ingeniería de los suelos insaturados. Varias ecuaciones están disponibles en la literatura para representar matemáticamente el comportamiento experimental del SWCC. Algunas ecuaciones SWCC se basan en la suposición de que la forma de la curva depende de la distribución del tamaño de poro. Otras ecuaciones asumen que elSWCC puede estimarse a partir de la distribución del tamaño de grano y de las propiedades físicas de los suelos. Este artículo discute la aplicabilidad de cuatro ecuaciones SWCC diferentes durante once suelos de Brasil. Los datos experimentales de los once suelos residuales, aluviales y suelos sedimentarios de los diferentes sitios. Los estudios muestran que la ecuación Gardner es simple y másconveniente ya que define los datos SWCC de diferentes suelos con el menor número de parámetros de la curva requeridos. En este trabajo, varios parámetros que influyen en el comportamiento SWCC son también discutidos.

1. INTRODUCCIÓN
Varios modelos numéricos para simular el comportamiento de flujo a través de medios porosos insaturado han sido propuesto en las dos últimas décadas, como medicionesdirectas son largo y costoso, tanto con respecto a los estudios de campo y de laboratorio (Bear & Verruijt 1987, van Genuchten 1980 Fredlund y Rahardjo 1993). Varios modelos numéricos / empírica funciones están disponibles en la literatura para predecir el comportamiento del flujo en suelos insaturados. En todas estas funciones, es una práctica común el uso de la ingeniería la curva característicade agua del suelo (SWCC) como una herramienta. Los datos SWCC se utiliza en la forma de una ecuación matemática en los modelos numéricos / funciones empíricas.
En este trabajo se evalúa la conveniencia de utilizar cuatro diferentes ecuaciones SWCC para definir la relación entre el contenido de agua y succión del suelo de once suelos brasileños. También, varios parámetros que influir en elcomportamiento SWCC se discuten brevemente.

2 SUELO-AGUA CURVA CARACTERÍSTICA
La curva característica de agua en el suelo (SWCC) es la relación entre la succión del suelo y el volumen de agua en los poros del suelo. El contenido de agua puede ser establecida en volumétrico (Ө) o gravimétrico (ω) o términos, alternativamente expresados por el grado de
Saturación (S). El contenido de agua gravimétrica esmás comúnmente utilizado en la práctica de ingeniería geotécnica. En la ciencia del suelo, el contenido volumétrico de agua es generalmente adoptado y la SWCC se conoce como la suelo-agua curva de retención.
Suelo de succión matricial (ᴪ) se define como la diferencia entre la presión de poros de aire (ua) y del agua intersticial presión (uw). De succión total (ᴪt) es igual a la suma de succiónosmótica y la succión matricial. Para práctica aplicaciones de ingeniería se puede suponer que la de succión total es igual a la succión osmótica para valores altos de succión del suelo (por encima de 1.500 kPa).
La forma de la SWCC es dependiente de suelo mineralogía y la distribución del tamaño de grano, que está intrínsecamente relacionado con el tamaño de poro de distribución. Suelos arenososmuestran una fuerte pérdida de contenido de agua de los valores de succión relativamente bajo suelo. Los suelos arcillosos generalmente mostrar un comportamiento más suave SWCC (Fig. 1a). Suelos limosos presentan un comportamiento intermedio. Uniformemente suelos calificados tienen SWCC similar a los suelos arenosos, mientras que los suelos bien graduados pueden compararse con arcilloso suelos....