Resumen de Revisión literaria y modelación de la desaturación de un suelo arenoso por medio del método de inyección de aire

Edwin Fabián García Aristizábal, Sebastián Sepúlveda Cano, Carlos Alberto Vega Posada

• español

  Contexto:

  En los últimos años, la comunidad científica ha discutido la posibilidad y la efectividad de disminuir el grado de saturación del suelo como una medida para mejorar la resistencia mecánica de las arenas saturadas licuables. Por esta razón, se han propuesto y probado varias metodologías para introducir burbujas de gas en el suelo. Además, es bien sabido que la disminución del grado de saturación del suelo, al inducir una pequeña cantidad de aire, restringe el desarrollo de exceso de presión de poros y aumenta significativamente su resistencia cíclica.

  Método:

  Se proporciona una visión general de la tecnología de inyección de aire para inducir un grado de saturación parcial, mediante la selección de algunos artículos de alta calidad y la revisión literaria sistemática. Asimismo, se desarrolla un modelo de flujo multifásico y se lleva a cabo un análisis numérico para describir la evolución, en el tiempo y en el espacio, de la desaturación del suelo, para lo cual se investiga numéricamente la longitud del avance del frente de aire durante la inyección.

  Resultados:

  Se reconoce hacia dónde se dirige la investigación futura relacionada con la inyección de aire, como medida de mejoramiento de suelos arenosos licuables. Además, se entrega un estudio paramétrico transitorio evaluando la permeabilidad del suelo, inyectabilidad de aire, presiones de inyección, y radio de desaturación de la región de interés.

  Conclusiones:

  El trabajo destaca hallazgos e identifica enfoques de investigadores, mediante observaciones, para lo cual se reconocen limitaciones y lagunas de conocimiento. Finalmente, los resultados numéricos indican que la evolución de la desaturación está controlada activamente por la presión de inyección de aire y la permeabilidad del suelo.

• English

  Context:

  In recent years, the scientific community has discussed the possibility and effectiveness of decreasing the degree of soil saturation as a measure to improve the mechanical resistance of liquefiable saturated sands. For this reason, several methodologies have been proposed and tested to introduce gas bubbles into the soil. Furthermore, it is well known that decreasing the degree of soil saturation by inducing a small amount of air restricts the development of excess pore pressure and significantly increases the cyclic resistance of the soil.

  Methodology:

  An overview of air injection technology to induce a degree of partial saturation is provided by selecting high quality articles through a systematic literature review. In addition, a multiphase flow model is developed and a numerical analysis is carried out to describe the evolution, in time and space, of the desaturation of the soil, investigating numerically the length of the air front advance during injection.

  Results:

  It is recognized where future research related to air injection as a measure of liquefiable sandy soil improvement is moving. In addition, a parametric transient study is provided evaluating soil permeability, air injectivity, injection pressures, and desaturation rate of the region of interest.

  Conclusions:

  The study highlights findings and identifies researcher approaches, making observations, recognizing limitations and knowledge gaps. Finally, the numerical results obtained indicate that the evolution of desaturation is actively controlled by air injection pressure and soil permeability.