La dinámica de la presión del agua intersticial de los suelos se ve significativamente impactada por los procesos de fracturación hidráulica, especialmente en la extracción de petróleo y gas. Manipular la presión del agua intersticial puede fracturar formaciones rocosas, permitiendo la extracción de hidrocarburos. Los ingenieros en geotecnia deben entender estas dinámicas de presión para gestionar los impactos ambientales y estructurales de la fracturación hidráulica, asegurando la integridad de los suelos y acuíferos circundantes. Este entendimiento es crucial para equilibrar la extracción de recursos con la conservación ambiental y la estabilidad de estructuras cercanas.«Investigaciones de campo sobre variaciones estacionales del nivel freático y presión de agua intersticial en áreas de deslizamientos»
La relación entre la presión del agua intersticial y la permeabilidad del suelo es inversamente proporcional. A medida que aumenta la permeabilidad, la capacidad del agua para fluir a través del suelo aumenta, lo que resulta en una menor presión del agua intersticial. Por el contrario, en suelos con baja permeabilidad, el flujo de agua está restringido, lo que lleva a una mayor presión del agua intersticial. Esto muestra que la permeabilidad controla la disipación o acumulación de la presión del agua intersticial en el suelo.«Ley de desarrollo y modelo de crecimiento de la presión de agua intersticial dinámica de relaves bajo diferentes condiciones de consolidación PLOS ONE»
| Tipo de Suelo | Rango Típico de Presión del Agua en los Poros (kPa) | Contenido de Humedad Típico (%) | Permeabilidad (m/s) | Usos Típicos | Comentarios |
|---|---|---|---|---|---|
| Arcilla | 60 - 137 | 37 - 57 | 0.1 - 0.1 | Cimientos, terraplenes | Alta plasticidad, baja permeabilidad |
| Limo | 21 - 89 | 20 - 38 | 0.1 - 0.1 | Subbases de carreteras, rellenos | Plasticidad media, permeabilidad variable |
| Arena | 6 - 30 | 11 - 26 | 0.1 - 0.1 | Capas de drenaje, agregados para concreto | Baja cohesión, alta permeabilidad |
| Grava | 2 - 17 | 6 - 19 | 0.1 - 0.8 | Sistemas de drenaje, bases de carreteras | Muy alta permeabilidad |
| Turba | 106 - 196 | 50 - 82 | 0.1 - 0.1 | No apto para construcción sin tratamiento | Orgánico, compresible, alto contenido de agua |
| Marga | 30 - 74 | 25 - 38 | 0.1 - 0.1 | Uso agrícola y paisajístico | Buen equilibrio de propiedades, permeabilidad moderada |
En conclusión, la geotecnia desempeña un papel crucial en la comprensión y análisis de la dinámica de la presión intersticial en la fracturación hidráulica. Al estudiar el comportamiento de los fluidos dentro de las formaciones rocosas, los ingenieros pueden evaluar mejor los riesgos y los impactos potenciales de las operaciones de fracturación hidráulica en el entorno y la infraestructura circundantes. Este conocimiento puede guiar el desarrollo de técnicas más seguras y eficientes para la extracción de recursos naturales, minimizando también los peligros potenciales. La investigación continua y los avances en geotecnia serán fundamentales para asegurar el uso sostenible y responsable de la fracturación hidráulica en el futuro.«Sobre la estimación de incrementos de presión de agua intersticial inducidos sísmicamente antes de la licuefacción Géotechnique Letters»
La presión efectiva en geotecnia se refiere a la parte de la presión total que se transmite entre las partículas del suelo. La presión de poros, por otro lado, es la presión ejercida por el agua dentro de los poros de una masa de suelo. La presión efectiva se calcula restando la presión de poros de la tensión total que actúa sobre el suelo. Juega un papel crucial en la determinación de la fuerza y estabilidad de los depósitos de suelo y se utiliza en diversos análisis geotécnicos como la estabilidad de taludes, diseño de cimientos y diseño de muros de contención.«Medición de la presión de agua y aire intersticial en suelo no saturado»
Un sensor de presión de poros es un dispositivo utilizado en geotecnia para medir la presión del agua dentro de los poros del suelo o la roca. Se utiliza típicamente para determinar el estado de saturación y la posibilidad de movimiento del suelo o la roca. El sensor se instala en perforaciones o piezómetros y mide la presión hidrostática ejercida por el agua en el suelo. Estos datos ayudan a los ingenieros a evaluar la estabilidad de taludes, cimientos y estructuras subterráneas.«Amortiguación de alta deformación para arenas de pruebas cíclicas controladas por carga: correlación entre la energía de deformación almacenada y la presión de agua intersticial»
La presión de poros neutra, también conocida como presión de poros hidrostática, es la presión ejercida por el fluido (generalmente agua) contenida dentro de los vacíos o poros de una masa de suelo o roca cuando no hay una carga externa aplicada adicional. En este estado, el esfuerzo efectivo que actúa sobre el suelo o la roca es cero. La presión de poros neutra se determina típicamente bajo condiciones no drenadas, donde no hay un drenaje significativo de agua desde la masa de suelo o roca. Es un parámetro importante en geotecnia para analizar la estabilidad, filtración y otros comportamientos de masas de suelo y roca.«Estudio experimental sobre la influencia del exceso de presión de agua intersticial y la relación de descarga en las propiedades mecánicas de descarga de suelos blandos marinos sedimentarios»
Sí, la presión de agua porosa generalmente aumenta con la profundidad en dirección vertical ascendente debido al peso de las capas de suelo sobreyacentes. Esto se conoce como presión hidrostática. Sin embargo, bajo ciertas condiciones como la presencia de ciertos tipos de suelos o flujo de agua subterránea, la presión de agua porosa puede desviarse de las condiciones hidrostáticas. Es importante considerar la presión de agua porosa al analizar la estabilidad de taludes, muros de contención y cimientos, ya que puede afectar significativamente el comportamiento de los suelos.«Una sonda de presión de agua intersticial para la medición in situ de una amplia gama de succiones del suelo»
