El papel del poliestireno expandido y el geocell en la mejora del comportamiento de las tuberías de HDPE enterradas bajo carga de zanja utilizando análisis numéricos
Autores: Khalaj, Omid; Azizian, Mehran; Joz Darabi, Naser; Moghaddas Tafreshi, Seyed Naser; Jirková, Hana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
El papel del poliestireno expandido y el geocell en la mejora del comportamiento de las tuberías de HDPE enterradas bajo carga de zanja utilizando análisis numéricos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Investigación
Materiales
Suelo
Poliestireno expandido
Geocelda
Refuerzo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, se ha centrado mucha investigación en el uso de diversos materiales para aliviar y fortalecer el suelo, por ejemplo, costillas de refuerzo de acero, geosintéticos, geoceldas, neumáticos reciclados y poliestireno expandido (EPS). El EPS se está utilizando cada vez más en geoinfraestructura, siendo un material superligero, para reemplazar parte del suelo y disminuir la presión del terreno sobre las estructuras enterradas. Este artículo presenta análisis experimentales y numéricos de la efectividad del refuerzo con poliestireno expandido y geocelda para mejorar el comportamiento de tuberías enterradas no presurizadas expuestas a cargas superficiales. Se generó un modelo de método de elementos finitos (FEM) en 3D de suelo, geoespuma, geocelda y tuberías en ABAQUS, y el modelo fue verificado mediante análisis experimentales realizados en un laboratorio. Los resultados muestran que el refuerzo de la cobertura del suelo con geocelda y geoespuma tiene un impacto sustancial, disminuyendo el asentamiento máximo de la superficie en alrededor del 29% y el desplazamiento máximo de la corona de la tubería en hasta un 39.5%. Además, la densidad del bloque de EPS puede reducir sustancialmente el desplazamiento máximo de la corona de la tubería.
Descripción
En los últimos años, se ha centrado mucha investigación en el uso de diversos materiales para aliviar y fortalecer el suelo, por ejemplo, costillas de refuerzo de acero, geosintéticos, geoceldas, neumáticos reciclados y poliestireno expandido (EPS). El EPS se está utilizando cada vez más en geoinfraestructura, siendo un material superligero, para reemplazar parte del suelo y disminuir la presión del terreno sobre las estructuras enterradas. Este artículo presenta análisis experimentales y numéricos de la efectividad del refuerzo con poliestireno expandido y geocelda para mejorar el comportamiento de tuberías enterradas no presurizadas expuestas a cargas superficiales. Se generó un modelo de método de elementos finitos (FEM) en 3D de suelo, geoespuma, geocelda y tuberías en ABAQUS, y el modelo fue verificado mediante análisis experimentales realizados en un laboratorio. Los resultados muestran que el refuerzo de la cobertura del suelo con geocelda y geoespuma tiene un impacto sustancial, disminuyendo el asentamiento máximo de la superficie en alrededor del 29% y el desplazamiento máximo de la corona de la tubería en hasta un 39.5%. Además, la densidad del bloque de EPS puede reducir sustancialmente el desplazamiento máximo de la corona de la tubería.