Aplicación de un modelo hidromecánico de erosión interna asociado al esfuerzo en la fracción fina del suelo

Resumen

Se presenta un modelo teórico para determinar la frontera hidromecánica de un suelo internamente inestable sujeto a un flujo de agua vertical. El modelo se basa en ecuaciones de conservación de momentum y balance de masa, y considera que una muestra de suelo se divide en tres componentes: agua, fracción más fina y fracción más gruesa. Los parámetros del modelo son: esfuerzos efectivos, índice de poros, ángulo de fricción entre las fracciones gruesas y finas, y la proporción del esfuerzo efectivo que se transmite a la fracción más fina G*. Comparamos la predicción de este modelo con resultados de ensayos de filtración en un permeámetro de grandes dimensiones, y demostramos que el modelo es capaz de representar adecuadamente lo observado en laboratorio. Adicionalmente se muestra que el valor de G* depende directamente del valor D₁₅'/d₈₅' del suelo estudiado. El modelo constituye una herramienta que se puede utilizar para deducir el valor del gradiente hidráulico crítico que gatilla la erosión interna en suelos no cohesivos susceptibles a este fenómeno.