Evolución de la Estructura de Poros del Suelo y Deterioro de la Resistencia al Corte del Suelo Compactado bajo Ciclos Controlados de Humedecimiento y Secado
Autores: Turrakheil, Kanishka S.; Shah, Syed Samran Ali; Naveed, Muhammad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Evolución
Estructura de poros del suelo
Deterioro de la resistencia al corte
Suelo arcilloso compactado
Ciclos de humectación y secado
Cambio climático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga la evolución de la estructura de poros del suelo y la deterioración de la resistencia al corte en suelos arcillosos compactados bajo ciclos controlados de humectación y secado (wd), que se espera que se vuelvan más frecuentes debido al cambio climático. Treinta muestras de suelo fueron compactadas a contenido óptimo de humedad y 90% de densidad seca máxima. Estas muestras fueron sometidas a 0, 1, 5, 10 y 15 ciclos controlados de wd desde la saturación hasta el punto de marchitez, y se registraron cambios volumétricos durante cada ciclo. Después del tratamiento de wd, las muestras de suelo fueron escaneadas utilizando tomografía computarizada por rayos X (CT) a una resolución de 50 m y luego se sometieron a corte bajo condiciones no consolidado-no drenado y consolidado-no drenado en una prueba triaxial. Se observaron contracciones y expansiones significativas en las muestras de suelo durante los ciclos de wd, con una deformación volumétrica promedio que fluctuaba entre +12% en saturación y -5% en el punto de marchitez. La visualización y análisis de CT revelaron una mayor porosidad, poros más prominentes y un aumento en la longitud de los poros en las muestras de suelo con el aumento de los ciclos de wd. Tanto la resistencia al corte no drenada como la efectiva del suelo disminuyeron notablemente con el aumento de los ciclos de wd. La macroporosidad y la longitud de los poros derivadas de CT fueron predictores significativos de la resistencia al corte no drenada y efectiva del suelo cuando se expuso a ciclos de wd. Los hallazgos enfatizan el considerable impacto del cambio climático, específicamente los ciclos de wd, en el suelo arcilloso, destacando la necesidad de tenerlo en cuenta en el diseño de infraestructuras basadas en tierra.
Descripción
Este estudio investiga la evolución de la estructura de poros del suelo y la deterioración de la resistencia al corte en suelos arcillosos compactados bajo ciclos controlados de humectación y secado (wd), que se espera que se vuelvan más frecuentes debido al cambio climático. Treinta muestras de suelo fueron compactadas a contenido óptimo de humedad y 90% de densidad seca máxima. Estas muestras fueron sometidas a 0, 1, 5, 10 y 15 ciclos controlados de wd desde la saturación hasta el punto de marchitez, y se registraron cambios volumétricos durante cada ciclo. Después del tratamiento de wd, las muestras de suelo fueron escaneadas utilizando tomografía computarizada por rayos X (CT) a una resolución de 50 m y luego se sometieron a corte bajo condiciones no consolidado-no drenado y consolidado-no drenado en una prueba triaxial. Se observaron contracciones y expansiones significativas en las muestras de suelo durante los ciclos de wd, con una deformación volumétrica promedio que fluctuaba entre +12% en saturación y -5% en el punto de marchitez. La visualización y análisis de CT revelaron una mayor porosidad, poros más prominentes y un aumento en la longitud de los poros en las muestras de suelo con el aumento de los ciclos de wd. Tanto la resistencia al corte no drenada como la efectiva del suelo disminuyeron notablemente con el aumento de los ciclos de wd. La macroporosidad y la longitud de los poros derivadas de CT fueron predictores significativos de la resistencia al corte no drenada y efectiva del suelo cuando se expuso a ciclos de wd. Los hallazgos enfatizan el considerable impacto del cambio climático, específicamente los ciclos de wd, en el suelo arcilloso, destacando la necesidad de tenerlo en cuenta en el diseño de infraestructuras basadas en tierra.