A numerical study on the pressure-reducing ability of DrainTube geosynthetics in an unsaturated embankment subject to rainfall

Michael G Andree, Ian R Fleming, Stephan Fourmont

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoCalgary 2022: 75th Canadian Geotechnical Conference

Session: M4

RÉSUMÉ: Cet article présente une étude par éléments finis sur l'application d'un produit de drainage géosynthétique, le DrainTube, dans un remblai non saturé soumis aux précipitations. Les matériaux utilisés dans l'étude numérique ont été caractérisés en fonction de leur comportement non saturé. Une cellule à plaque de pression a été utilisée pour obtenir des courbes caractéristiques de l'eau pour deux sols et le géosynthétique, et la perméabilité du géosynthétique a été mesurée dans un perméamètre construit spécifiquement pour les géotextiles. L'efficacité de capture des précipitations du produit géosynthétique a été évaluée dans une expérience d'infiltration à petite échelle, dont les résultats ont également été utilisés pour calibrer les paramètres du matériau pour l'étude numérique complète. Différentes dispositions et configurations de DrainTube ont été évaluées dans un modèle numérique 3D avec différents taux de précipitations en utilisant les deux sols calibrés. Une telle disposition est discutée dans cet article, et il est démontré que la mise en œuvre de DrainTube offre une amélioration significative par rapport à une solution géotextile uniquement.

ABSTRACT: This paper presents a finite element study on the application of a geosynthetic drainage product, DrainTube in an unsaturated embankment subject to rainfall. Materials used in the numerical study were characterized in terms of their unsaturated behavior. A pressure plate cell was used to obtain Water Characteristic Curves for two soils and the geosynthetic, and permeability of the geosynthetic was measured in a permeameter built specifically for geotextiles. Rainfall capture efficiency of the geosynthetic product was evaluated in a small-scale infiltration experiment, the results of which were also used to calibrate material parameters for the full numerical study. Various layouts and configurations of DrainTube were evaluated in an 3D numerical model with various rainfall rates using both calibrated soils. One such layout is discussed in this paper, and it is shown that implementing DrainTube offers a significant improvement over a geotextile-only solution.

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