Simulation of the soil-water characteristic curve using laboratory tests and empirical models for Cubans unsaturated soils

Abstract

The task of characterizing an unsaturated soil is a very hard one, unlike the classics hypothesis like 100% of saturation are not considerable now. This work focuses on obtaining and simulating the soil-water characteristic curve for unsaturated soils from: Sagua la Grande, Formation Capdevila, Cienfuegos and Mariel, located in four provinces of Cuba. The estimation of the characteristic soil has different purposes that can be used to obtain various parameters which are important in the description of unsaturated soils. The permeability, shear strength and volumetric behavior are soil properties that are affected by the suction variation. For each soil case study, the characteristic curve is obtained using the filter paper test laboratory. The simulation is performed through Van Genuchten, Fredlund & Xing, and Gallipoli methods, that are empirical models and the curve is hyperbolic shaped. The statistical analysis helped to determine which of the models fit the properties of soils described by the experimental values.Keywords: soil-water characteristic curve, unsaturated soils, suction, degree of saturation, simulation. ResumenEn el trabajo se presenta la obtención y simulación de la curva característica, para cuatro suelos no saturados, pertenecientes a las localidades de Sagua la Grande, la Formación Capdevila, Cienfuegos y el Mariel ubicadas en cuatro provincias de Cuba. La estimación de la curva característica del suelo tiene diversos intereses pudiéndose emplear para obtener varios parámetros utilizados en la descripción de los suelos no saturados. La permeabilidad, la resistencia al cortante así como el comportamiento volumétrico son propiedades del suelo que se ven afectadas por la variación de la succión. Para cada suelo de estudio se obtienen la curva característica empleando el ensayo de laboratorio del papel de filtro, y la simulación se realizará mediante la utilización de métodos de Van Genuchten, Fredlund & Xing, y Gallipoli, que son modelos empíricos y la curva es de tipo hiperbólica, determinando mediante análisis estadísticos cual es el modelo que se ajusta a los valores experimentales.Palabras Claves: Curva de característica del suelo, suelo no saturado, succión, grado de saturación, simulación.23