Una simulación multiphísica de los efectos del geotextil de absorción en la mitigación del levantamiento por helada bajo pavimentos en regiones frías
Autores: Jiang, Yusheng; Alajlan, Zaid; Zapata, Claudia; Yu, Xiong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una simulación multiphísica de los efectos del geotextil de absorción en la mitigación del levantamiento por helada bajo pavimentos en regiones frías
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Geotextil
Rendimiento del pavimento
Geotextil de absorción
Modelo multifísico
Climas fríos
Drenaje
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
El geotextil ofrece numerosos beneficios para mejorar el rendimiento del pavimento, incluyendo drenaje, funcionalidad de barrera, filtración y refuerzo. El geotextil de absorción, una variante novedosa en esta categoría, posee la capacidad intrínseca de drenar agua de forma autónoma del suelo. Este documento detalla el desarrollo y la aplicación de un modelo multiphísico integral que simula el rendimiento del geotextil de absorción dentro de un sistema de pavimento en climas fríos. El modelo considera las entradas de diversas dinámicas ambientales, incluyendo el impacto de factores meteorológicos, niveles de agua subterránea, calor del suelo y drenaje en el sistema de pavimento. El modelo fue validado inicialmente utilizando datos de campo de una sección de carretera de rendimiento de pavimento a largo plazo (LTPP) en la región fría. Posteriormente, se aplicó para evaluar los impactos del geotextil de absorción si se instalara en la sección de carretera. El modelo simuló las variaciones temporales y espaciales acopladas en el contenido de humedad del suelo y la temperatura. Los resultados de la simulación demostraron que el geotextil de absorción crearía una zona de succión alrededor de su ubicación de instalación para extraer agua de los suelos circundantes, reduciendo así el contenido total de agua no congelada en el pavimento. Los resultados también mostraron que la instalación del geotextil de absorción retrasaría el inicio del levantamiento por helada y reduciría su magnitud en el pavimento de la región fría.
Descripción
El geotextil ofrece numerosos beneficios para mejorar el rendimiento del pavimento, incluyendo drenaje, funcionalidad de barrera, filtración y refuerzo. El geotextil de absorción, una variante novedosa en esta categoría, posee la capacidad intrínseca de drenar agua de forma autónoma del suelo. Este documento detalla el desarrollo y la aplicación de un modelo multiphísico integral que simula el rendimiento del geotextil de absorción dentro de un sistema de pavimento en climas fríos. El modelo considera las entradas de diversas dinámicas ambientales, incluyendo el impacto de factores meteorológicos, niveles de agua subterránea, calor del suelo y drenaje en el sistema de pavimento. El modelo fue validado inicialmente utilizando datos de campo de una sección de carretera de rendimiento de pavimento a largo plazo (LTPP) en la región fría. Posteriormente, se aplicó para evaluar los impactos del geotextil de absorción si se instalara en la sección de carretera. El modelo simuló las variaciones temporales y espaciales acopladas en el contenido de humedad del suelo y la temperatura. Los resultados de la simulación demostraron que el geotextil de absorción crearía una zona de succión alrededor de su ubicación de instalación para extraer agua de los suelos circundantes, reduciendo así el contenido total de agua no congelada en el pavimento. Los resultados también mostraron que la instalación del geotextil de absorción retrasaría el inicio del levantamiento por helada y reduciría su magnitud en el pavimento de la región fría.