Unsaturated Characterization and Permeability of a Nonwoven Geotextile

ABSTRACT: The behavior of a nonwoven needle-punched geotextile is explored in the context of unsaturated soil mechanics. The characteristics of flow in unsaturated geotextiles is greatly influenced by relatively small changes in matric suction. A capillary break could form depending on the placement of a geotextile within a geo-environmental system. While drainage might be a desirable function of the geotextile, formation of a capillary break would inhibit drainage and increase water content in the surrounding soil. A Tempe pressure plate cell, commonly used in unsaturated soil characterization, was modified for characterization of the geotextile. Geotextile-Water Characteristic Curves in both wetting and drying phases were obtained experimentally. An unsaturated permeameter was constructed and the permeability was also measured over a range of matric suctions. Curve-fitting was conducted on the experimental Geotextile-Water Characteristic Curves in order to validate their applicability to the geotextile. Following, the curve-fits were used to predict the geotextile Permeability Function to compare with the unsaturated permeability measured in the permeameter.

RÉSUMÉ: Le comportement d'un géotextile aiguilleté non tissé est exploré dans le contexte de la mécanique des sols non saturés. Les caractéristiques de l'écoulement dans les géotextiles non saturés sont fortement influencées par des changements relativement faibles d'aspiration matricielle. Une rupture capillaire pourrait se former en fonction du placement d'un géotextile dans un système géo-environnemental. Bien que le drainage puisse être une fonction souhaitable du géotextile, la formation d'une rupture capillaire inhiberait le drainage et augmenterait la teneur en eau du sol environnant. Une cellule à plaque de pression Tempe, couramment utilisée dans la caractérisation des sols non saturés, a été modifiée pour la caractérisation du géotextile. Des courbes caractéristiques géotextile-eau dans les phases de mouillage et de séchage ont été obtenues expérimentalement. Un perméamètre insaturé a été construit et la perméabilité a également été mesurée sur une gamme d'aspirations matricielles. L'ajustement des courbes a été réalisé sur les courbes caractéristiques géotextile-eau expérimentales afin de valider leur applicabilité au géotextile. Ensuite, les ajustements de courbe ont été utilisés pour prédire la fonction de perméabilité du géotextile à comparer avec la perméabilité insaturée mesurée dans le perméamètre.