Mecanica de los suelos

Profesor:
Jorge Luís Millano
Estudiante:
Serenity Stuard C.I.: 17.594.754


ÍNDICE

PÁG.Introducción 03
Flujo de Agua a través de los Suelos 04-7
Flujo de Agua en el Suelo y Zona no Saturada 7-13
Conclusión 14
Bibliografía 15
Anexos 16-24

 
INTRODUCCIÓN

El suelo es un medio constituido por partículas, tanto minerales como orgánicas, de muy diversos tamaños, desde las piedras fácilmente apreciables a simple vista hasta las partículas de arcillamenores de 0,002 mm. Algunas de estas partículas pueden encontrarse separadas, mientras que otras están unidas entre sí formando agrupaciones mayores, más o menos duraderas, denominadas agregados. Estos pueden tener distintas formas y tamaños (microagregados, grumos, terrones) y están formados por la agregación de partículas relativamente gruesas (arenas y limos) unidas por materiales cementantes másfinos (arcillas, carbonatos, humus).
Entre estas partículas y agregados se encuentra un sistema de poros formado por huecos, también de muy diversas formas y tamaños, interconectados en todas las direcciones. Normalmente los poros más pequeños se encuentran ocupados por agua y los mayores por aire. Esta distribución en el espacio de la materia sólida y de los espacios vacíos es lo que se conocecomo estructura del suelo, y es la que permite que el suelo funcione como un soporte poroso que proporciona agua, aire y nutrientes a las raíces de las plantas.
En este trabajo de investigación se abordará el suelo como el medio por el cual pasa el flujo de agua, lo cual se encuentra sustentado por la ley de Darcy la cual estudia el movimiento del agua por los poros del suelo.
 
FLUJO DE AGUA ATRAVÉS DE LOS SUELOS
El flujo de agua a través de los medios porosos, es de gran interés en la mecánica de los suelos y está gobernada por una ley descubierta experimentalmente por Henri Darcy en 1856. Darcy investigo las características el flujo de agua a través de los filtros formados precisamente por materiales térreos, lo cual es particularmente afortunado para la aplicación de losresultados de la investigación a la mecánica de los suelos.

Trabajando con dispositivos de diseño especial, Darcy encontró que para velocidades suficientemente pequeñas el gasto queda expresado por:



Donde A es el área total de la sección transversal del filtro; e i es gradiente hidráulico del flujo medido con la expresión:


En cualquier punto del flujo la altura piezométrica h es la cargade la elevación z del punto, más la carga de presión en dicho punto. La carga de la velocidad se desprecia en razón de la pequeñez de las velocidades que el agua tiene a través del medio poroso. La diferencia h1- h2 representa la perdida de energía sufrida por el flujo en el desplazamiento L; esa energía perdida se transforma en calor. Hablando con mayor precisión debería escribirse:


E dondees alguna función de la presión entre un valor inicial po y el valor p, a la altura z, sin embargo no es grave ignorar la variación del peso específico respecto a la distribución de presión considerando a una constante.



En esta figura por ejemplo, el agua fluye de un punto a, menor a otro punto a mayor y es que la carga hidráulica total es la suma de los factores antes mencionados y nosolo de la presión. Está claro que en flujo horizontal el gradiante de presión si será proporcional al gradiante hidráulico y el flujo tendrá que ocurrir en el sentido de las presiones descendentes.

La ecuación de continuidad, establece que:

Siendo A el área del conducto y v la velocidad del flujo, llevando esta presión a la (9-2) se deduce que:

Ósea que en el intervalo en que la ley...