Determinación de campo de la permeabilidad no saturada y propiedades de flujo a través de la instrumentación del subrasante
Autores: Ahmed, Asif; Hossain, Sahadat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Determinación de campo de la permeabilidad no saturada y propiedades de flujo a través de la instrumentación del subrasante
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Condición del campo
Permeabilidad no saturada
Parámetros de flujo
Experimentos de laboratorio
Curvas características de agua en el suelo
Contenido de humedad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Debido a la representación de una condición particular del campo de suelo en lugar del escenario en tiempo real de los experimentos de laboratorio, la selección de la permeabilidad no saturada y los parámetros de flujo se vuelve un desafío al realizar modelado numérico. Teniendo esto en cuenta, el objetivo del estudio fue determinar la permeabilidad en ambas direcciones junto con los parámetros de flujo no saturado a partir de datos de campo. Aunque es convencional determinar los parámetros de flujo a partir del ajuste de curvas de resultados de laboratorio, se llevó a cabo un enfoque novedoso durante el curso del estudio, en el que se utilizaron curvas características de agua en el suelo de campo para determinar los parámetros de flujo no saturado. Se seleccionaron dos carreteras de dos carriles en el condado de Kaufman y el condado de Ellis, Texas, para la adquisición y monitoreo de datos en este estudio. Para la investigación del contenido de humedad in situ y la succión matricial, se instalaron sensores de humedad y succión del suelo a una profundidad de hasta 4.5 m en el suelo, mientras que la precipitación se registró utilizando pluviómetros instalados en los sitios. La determinación de campo arrojó valores de conductividad hidráulica en el rango de 10 a 10 m/s, representando el flujo rápido de agua debido a las grietas de desecación en suelos expansivos. Los parámetros de flujo no saturado generados en el campo también indicaron variabilidad al construir la SWCC. Finalmente, se utilizó PLAXIS 2D para el análisis de flujo transitorio. La estrecha concordancia de los resultados de elementos finitos con las mediciones directas de campo validó los parámetros de flujo estimados. El enfoque descrito en el estudio puede utilizarse para determinar los valores de permeabilidad y parámetros de flujo no saturado a partir de datos de campo, lo que ofrece una situación dinámica en contraste con la condición estática del laboratorio.
Descripción
Debido a la representación de una condición particular del campo de suelo en lugar del escenario en tiempo real de los experimentos de laboratorio, la selección de la permeabilidad no saturada y los parámetros de flujo se vuelve un desafío al realizar modelado numérico. Teniendo esto en cuenta, el objetivo del estudio fue determinar la permeabilidad en ambas direcciones junto con los parámetros de flujo no saturado a partir de datos de campo. Aunque es convencional determinar los parámetros de flujo a partir del ajuste de curvas de resultados de laboratorio, se llevó a cabo un enfoque novedoso durante el curso del estudio, en el que se utilizaron curvas características de agua en el suelo de campo para determinar los parámetros de flujo no saturado. Se seleccionaron dos carreteras de dos carriles en el condado de Kaufman y el condado de Ellis, Texas, para la adquisición y monitoreo de datos en este estudio. Para la investigación del contenido de humedad in situ y la succión matricial, se instalaron sensores de humedad y succión del suelo a una profundidad de hasta 4.5 m en el suelo, mientras que la precipitación se registró utilizando pluviómetros instalados en los sitios. La determinación de campo arrojó valores de conductividad hidráulica en el rango de 10 a 10 m/s, representando el flujo rápido de agua debido a las grietas de desecación en suelos expansivos. Los parámetros de flujo no saturado generados en el campo también indicaron variabilidad al construir la SWCC. Finalmente, se utilizó PLAXIS 2D para el análisis de flujo transitorio. La estrecha concordancia de los resultados de elementos finitos con las mediciones directas de campo validó los parámetros de flujo estimados. El enfoque descrito en el estudio puede utilizarse para determinar los valores de permeabilidad y parámetros de flujo no saturado a partir de datos de campo, lo que ofrece una situación dinámica en contraste con la condición estática del laboratorio.