Presión de poros, ISO 11276:1995, Presión matricial, La presión neumática



Presión de agua de los poros se refiere a la presión de aguas subterráneas, celebrado dentro de un suelo o roca, en huecos entre partículas. Presiones de agua de los poros en por debajo del nivel freático se miden en piezómetros. La distribución de la presión del agua de poro vertical en los acuíferos generalmente se puede suponer que estar cerca de la hidrostática.

En la zona no saturada la presión de poro se determina por capilaridad y también se conoce como tensión, succión o presión matricial. Presiones de agua de los poros en condiciones no saturadas se miden con tensiómetros. Tensiómetros operan al permitir que el agua de los poros entre en equlibrium con un indicador de presión de referencia a través de una copa de cerámica permeable colocado en contacto con el suelo

Presión de poros es de vital importancia para el cálculo del estado de estrés en la mecánica de suelos de tierra, por la expresión de Terzaghi para la tensión efectiva de un suelo.

Los efectos de flotabilidad del agua tienen un gran impacto en ciertas propiedades del suelo, tales como la tensión efectiva presente en cualquier punto en un medio de suelo. Considere la posibilidad de un punto cinco metros por debajo de la superficie del suelo arbitraria. En el suelo seco, las partículas de esta experiencia un punto de tensión total de gastos generales igual a la profundidad bajo tierra, multiplicado por el peso específico del suelo. Sin embargo, cuando la altura local de la tabla de agua se encuentra dentro de dichos cinco metros, la tensión total sintió cinco metros por debajo de la superficie se reduce por el producto de la altura de la mesa de agua en el área de cinco metros, y el peso específico del agua, 9,81 kN/m ^ 2 - Este parámetro se llama la tensión efectiva de la tierra, básicamente igual a la diferencia en una tensión total de los suelos y la presión del agua de poro. La presión del agua de poro es esencial en la diferenciación de un total de estrés suelos de su esfuerzo efectivo. Una representación correcta de la tensión en el suelo es necesario para los cálculos de campo precisos en una variedad de operaciones de ingeniería.

JK Mitchell, de la Universidad de California, Berkeley informa de que la presión del agua de los poros se desarrolla como resultado de cuatro fenómenos científicos: diferencia de elevación de agua, la presión hidrostática de agua, la presión osmótica, y la presión de absorción. Es una noción fundamental en la mecánica de fluidos que el agua fluye de una mayor elevación a menor altitud. Esta diferencia de altitud causa una carga de velocidad, o con el flujo de agua, como se ejemplifica en la ecuación de energía Bernoulli. Existe la presión hidrostática del agua para cualquier cuerpo de agua, ya que las partículas de agua ejercen fuerza en todas direcciones debido a las presiones aplicadas junto con peso propio. Una congregación de agua es poco probable que sea homogénea en términos de concentración de iones. Esta variación también provoca una fuerza en las partículas de agua, ya que atraen a las leyes moleculares de atracciones. El último factor que afecta el desarrollo de la presión de poros es la presión de absorción de agua y alrededor de las partículas del suelo.

En cualquier punto por encima del nivel freático, en la zona no saturada, la tensión efectiva es aproximadamente igual a la tensión total, según lo probado por principio Terzaghis. Siendo realistas, la tensión efectiva es mayor que la tensión total, como la presión de agua de los poros en estos suelos parcialmente saturados es en realidad negativa. Esto es debido a la tensión superficial del agua de los poros en los huecos a lo largo de la zona vadosa causando un efecto de succión sobre las partículas que rodean principalmente. Esta acción capilar es el "movimiento hacia arriba del agua a través de la zona vadosa". Efectos capilares en el suelo son más complejas que en agua libre debido al espacio vacío conectada al azar y la interferencia de partículas a través del cual fluya; independientemente, la altura de esta zona de ascenso capilar, donde la presión negativa del agua de poro es generalmente picos, se puede aproximar estrechamente por una ecuación simple. La altura de ascenso capilar es inversamente proporcional al diámetro del espacio vacío en contacto con el agua. Por lo tanto, cuanto menor es el espacio vacío, el agua más alto se elevará debido a fuerzas de tensión. Los suelos arenosos son de material más gruesa con más espacio para los huecos, y por lo tanto tiende a tener una zona capilar mucho menos profunda que hacer los suelos más cohesivos, tales como arcillas y limos.

ISO 11276:1995

BS 7755 a 5,1: 1996 Calidad del suelo - Determinación de la presión de poros - método del tensiómetro, que es idéntica a la norma ISO 11276:1995, define la presión de poros como

 la suma de las presiones matricial y neumáticos

Presión matricial

La cantidad de trabajo que se debe realizar con el fin de transportar reversible y isotérmicamente una cantidad infinitesimal de agua, de composición idéntica a la del agua del suelo, de una piscina en la elevación y la presión de gas externa del punto en consideración, para el agua del suelo en el punto en consideración, dividido por el volumen de agua transportado.

La presión neumática

La cantidad de trabajo que se debe realizar con el fin de transportar reversible y isotérmicamente una cantidad infinitesimal de agua, de composición idéntica a la del agua del suelo, a partir de una piscina a presión atmosférica y a la elevación del punto en consideración, a una piscina similar en una presión de gas externa del punto en consideración, dividido por el volumen de agua transportado.