Evaluación experimental del efecto de disipación de esfuerzos producido por geoceldas sobre suelos blandos

Abstract

El uso de geoceldas sobre suelos blandos se ha estado expandiendo al observar los beneficios enfocados en la mejora de capacidad portante, reducción de asentamientos, mejoramiento del módulo elástico del material y mejoramiento de la resistencia. En este trabajo se evalúa, mediante modelos experimentales y modelos numéricos en elementos finitos, el comportamiento del uso de una geocelda fabricada en polietileno de alta densidad (HDPE) en una capa de material granular sobre un suelo blando, se realizaron una serie de pruebas de carga de placa en modelos experimentales de laboratorio. El suelo blando de la cimentación se simuló utilizando arcilla y bloques de poliestireno expandido (EPS) de diferentes densidades. Se elaboraron modelos numéricos por el método de los elementos finitos utilizando el software PLAXIS 2D, los modelos numéricos se calibraron con los datos obtenidos en los ensayos de laboratorio. El uso de la geocelda mostró mejoras en la rigidez y la resistencia en todos los modelos experimentales que incluyeron geocelda. Los resultados mostraron que la capacidad de carga del sistema con geocelda se incrementó de 1.45 a 2.45 veces la capacidad de carga del sistema sin geocelda. El módulo de elasticidad de la capa de material granular con geocelda mejoró entre 1.25 a 2.8 veces el módulo de la capa de material granular sin geocelda. El aporte de la geocelda se da en mayor proporción sobre subrasantes más blandas. (Texto tomado de la fuente)

The use of geocells on soft soils has been expanding due to the benefits focused on the improvement of bearing capacity, reduction of settlements, improvement of the elastic modulus of the material and improvement of strength. In this work, the behavior of the use of a geocell made of high-density polyethylene (HDPE) in a layer of granular material on a soft soil is evaluated by means of experimental and finite element numerical models. A series of plate load tests were carried out on experimental laboratory models. The soft foundation soil was simulated using clay and expanded polystyrene (EPS) blocks of different densities. Numerical models were developed by the finite element method using PLAXIS 2D software, the numerical models were calibrated with data obtained from laboratory tests. The use of geocell showed improvements in stiffness and strength in all experimental models that included geocell. The results showed that the bearing capacity of the system with geocell increased from 1.45 to 2.45 times the bearing capacity of the system without geocell. The modulus of elasticity of the granular material layer with geocell improved by 1.25 to 2.8 times the modulus of the granular material layer without geocell. The contribution of the geocell is greater on softer subgrades.