Los modelos predictivos que involucran la franja capilar son herramientas invaluables en la geotecnia, ofreciendo conocimientos sobre el comportamiento futuro del suelo y las fluctuaciones de la capa freática. Estos modelos integran diversas fuentes de datos, incluyendo datos meteorológicos, geológicos e hidrológicos, para pronosticar cambios en la franja capilar. La modelización predictiva precisa permite a los ingenieros anticipar y planificar posibles desafíos, como inundaciones, erosión del suelo y asentamiento de cimientos. Al aplicar estos modelos, los ingenieros pueden diseñar infraestructuras más adaptables a las cambiantes condiciones ambientales, asegurando la sostenibilidad y resiliencia a largo plazo.«Distribución de LNAPL y transporte de vapor de hidrocarburos en la franja capilar (informe técnico) OSTI.gov»
La franja capilar, ubicada por encima de la tabla de agua, afecta el movimiento de agua y contaminantes en el subsuelo. Tiene varios efectos, tales como:
| Tipo de Suelo | Espesor de la Franja Capilar (cm) | Porosidad (%) | Permeabilidad (cm/seg) | Uso/Ocurrencia Típica |
|---|---|---|---|---|
| Arena Gruesa | 21 - 30 | 26 - 35 | Alta (10-2 a 10-4) | Capas de drenaje, bases de construcción |
| Arena Fina | 33 - 49 | 31 - 40 | Moderada (10-3 a 10-5) | Agregados para concreto, filtración |
| Arena Limosa | 50 - 69 | 37 - 43 | Baja a Moderada (10-5 a 10-7) | Material de relleno para terraplenes, subrasante |
| Limo | 71 - 90 | 42 - 48 | Muy Baja (10-6 a 10-8) | Suelos de jardín, revestimientos de estanques |
| Arcilla | 94 - 114 | 47 - 53 | Extremadamente Baja (<10-9) | Barreras de arcilla, materiales cerámicos |
En conclusión, el uso de modelos predictivos que involucran la franja capilar en geotecnia es crucial para evaluar y mitigar los riesgos potenciales asociados con las interacciones entre el suelo y el agua subterránea. Estos modelos proporcionan valiosas percepciones sobre el comportamiento de la franja capilar, ayudando a los ingenieros a tomar decisiones informadas en diversos proyectos geotécnicos como el desarrollo de infraestructuras, diseño de cimientos y remediación ambiental. Al predecir con precisión el movimiento del agua y los contaminantes dentro de la franja capilar, estos modelos contribuyen a la seguridad, eficiencia y sostenibilidad de las prácticas de geotecnia.«Solución numérica de problemas de frontera libre en flujo de infiltración con franja capilar»
En suelos orgánicos, la altura de la franja capilar está influenciada por factores como la textura del suelo, la porosidad y el contenido de materia orgánica. Generalmente, los suelos con partículas más pequeñas y mayor porosidad tienden a tener una franja capilar más alta. La presencia de materia orgánica también puede aumentar el ascenso capilar al incrementar la retención de agua y reducir la densidad del suelo. Sin embargo, es importante notar que las características y composición específicas del suelo orgánico determinarán la altura de la franja capilar en una área determinada.«Desarrollo de laboratorio de tecnología de remediación de polifosfato para tratamiento in situ de contaminación por uranio en la zona vadosa y la franja capilar (libro) OSTI.gov»
La franja capilar se forma debido a la acción capilar, que es la capacidad del agua para ascender en espacios estrechos contra la gravedad. En el subsuelo, la franja capilar ocurre por encima de la tabla de agua en suelos o rocas con pequeños poros. El agua en los poros es atraída a las superficies sólidas por fuerzas adhesivas, causando que se eleve y cree una zona de material saturado. Este fenómeno es importante en geotecnia ya que afecta el flujo de agua subterránea, el contenido de humedad del suelo y puede impactar la estabilidad de pendientes y cimientos.«Fluidos libres texto completo migración de diésel y distribución en la franja capilar usando diferentes volúmenes de derrame mediante análisis de imágenes»
La franja capilar es una zona dentro de la masa de suelo por encima de la tabla de agua donde el agua subterránea es atraída hacia arriba debido a la acción capilar. Es la región donde las partículas del suelo están saturadas con agua, pero no están bajo la influencia de la gravedad. La franja capilar generalmente varía en grosor desde unos pocos centímetros hasta varios metros dependiendo de las propiedades del suelo. Esta zona es importante en la geotecnia ya que afecta la estabilidad del suelo, los patrones de flujo de agua y puede influir en el movimiento y la distribución de contaminantes en el suelo.«Dinámica del nivel freático bajo franjas capilares: experimentos y modelado»
Por debajo de la franja capilar se encuentra la zona saturada, también conocida como la zona de aguas subterráneas. Esta zona está llena de agua que se mantiene dentro de los espacios porosos del suelo o la roca. La profundidad de la zona saturada varía dependiendo de factores como el tipo de suelo o roca y el nivel local del agua subterránea. En esta zona, el agua fluye libremente y puede ser extraída a través de pozos o manantiales.«Un dispositivo para medir la velocidad del agua subterránea en la franja capilar»
