Las implicaciones prácticas de la franja capilar en la geotecnia son vastas, afectando la gestión del suelo, las prácticas de construcción y la conservación ambiental. La franja capilar influye en la distribución de nutrientes y contaminantes en el suelo, así como en la efectividad de los sistemas de riego agrícola. Los ingenieros aprovechan el conocimiento de la franja capilar para optimizar el uso del suelo, mejorar la productividad agrícola y diseñar proyectos de construcción sostenibles. Este entendimiento también guía la remediación de sitios contaminados y la gestión de espacios verdes urbanos, demostrando el impacto de la franja capilar en los entornos tanto diseñados como naturales.«Suelos que se hinchan como una característica regional del oeste de Siberia»
La franja capilar es una zona de suelo por encima de la tabla de agua subterránea donde el agua es retenida por fuerzas capilares. Consiste en partículas de suelo más finas que tienen la capacidad de retener agua contra la gravedad. Como se muestra en el diagrama, esta zona está encajada entre la zona no saturada (arriba) y la zona saturada (abajo) y varía en espesor dependiendo de factores como el tipo de suelo y el contenido de agua. La franja capilar juega un papel vital en controlar el movimiento del agua y la infiltración dentro del subsuelo.«Flujo reactivo multifase en la franja capilar - NASA/ADS»
| Tipo de Suelo | Espesor de la Franja Capilar (cm) | Porosidad (%) | Permeabilidad (cm/seg) | Uso/Ocurrencia Típica |
|---|---|---|---|---|
| Arena Gruesa | 21 - 28 | 27 - 33 | Alta (10-2 a 10-4) | Capas de drenaje, bases de construcción |
| Arena Fina | 32 - 48 | 30 - 38 | Moderada (10-3 a 10-5) | Agregados para concreto, filtración |
| Arena Limosa | 51 - 67 | 36 - 45 | Baja a Moderada (10-5 a 10-7) | Material de relleno para terraplenes, subrasante |
| Limo | 71 - 87 | 41 - 50 | Muy Baja (10-6 a 10-8) | Suelos de jardín, revestimientos de estanques |
| Arcilla | 92 - 115 | 45 - 55 | Extremadamente Baja (<10-9) | Barreras de arcilla, materiales cerámicos |
En conclusión, las implicaciones prácticas de la franja capilar en geotecnia son significativas. Esta zona juega un papel crucial en el movimiento del agua subterránea a través del suelo y afecta la estabilidad y el comportamiento de cimientos, taludes y muros de contención. Comprender la franja capilar es esencial para diseñar sistemas de drenaje efectivos y mitigar posibles peligros geotécnicos. Además, la gestión adecuada de la franja capilar puede prevenir problemas relacionados con la humedad como la erosión, la hinchazón y la consolidación, asegurando la integridad y funcionalidad a largo plazo de las estructuras geotécnicas.«Fitorremediación de LNAPL y aceites residuales en la zona vadosa y la franja capilar»
El agua capilar en el suelo se refiere al agua que se mantiene en los pequeños poros y espacios entre las partículas del suelo debido a la acción capilar. Tiene la capacidad de moverse contra la gravedad y puede afectar significativamente la mecánica del suelo. Cuando está presente en exceso, el agua capilar puede llevar a un aumento del contenido de humedad del suelo y una disminución de su resistencia. Esto puede resultar en una capacidad de carga reducida, un asentamiento incrementado y condiciones de pendiente potencialmente inestables. Gestionar el agua capilar mediante un drenaje adecuado y técnicas de compactación del suelo es crucial en geotecnia para asegurar la estabilidad y el rendimiento de las estructuras construidas sobre o en el suelo.«Una prueba de campo de la sistemática de temperatura de gas noble desde un pozo de monitoreo instrumentado: implicaciones para el transporte de gas en la franja capilar - NASA/ADS»
El agua capilar en el suelo es el agua que se mantiene contra la fuerza de la gravedad debido a la acción capilar en los pequeños espacios entre las partículas del suelo. Esta agua puede tener efectos tanto beneficiosos como perjudiciales. Por un lado, el agua capilar proporciona humedad a las plantas y apoya su crecimiento. Por otro lado, puede llevar a la erosión del suelo, aumento de la presión de poros y reducción de la estabilidad del suelo. También puede causar hinchamiento del suelo, lo que puede dañar estructuras. El drenaje y la gestión adecuada del suelo son esenciales para mitigar los efectos adversos del agua capilar.«Aplicación de modelos simplificados a la migración e inmovilización de CO2 en sistemas geológicos a gran escala»
La altura de la franja capilar en suelos orgánicos está influenciada por su porosidad, contenido de agua y contenido de materia orgánica. Los suelos orgánicos generalmente tienen mayor porosidad y contenido de materia orgánica, lo que incrementa su capacidad de retención de agua. Esto lleva a una mayor altura de la franja capilar. Además, la presencia de materia orgánica fibrosa puede crear más vías para que el agua se mueva hacia arriba a través de la acción capilar, aumentando aún más la altura de la franja capilar.«Distribución de presión de cabeza durante flujo inestable en relación con la formación y disipación de dedos»
La franja capilar es la región por encima del nivel freático donde los poros del suelo están parcialmente llenos de agua debido a la acción capilar. Afecta la respuesta del nivel freático al aumentar la altura del nivel freático durante condiciones húmedas y retrasar su caída durante condiciones secas. Esto se debe a que la franja capilar actúa como un reservorio, suministrando agua al nivel freático a través del ascenso capilar. El grosor y las propiedades de la franja capilar pueden influir en la respuesta general del nivel freático a los cambios en la precipitación o el bombeo de aguas subterráneas.«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»
