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路基土體“時變覆蓋效應(yīng)”的數(shù)值模擬分析

宋二祥; 仝睿; 羅爽; 李鵬 清華大學(xué)土木工程系土木工程安全與耐久教育部重點試驗室; 北京100084

摘要：針對寒區(qū)鐵路路基淺層土體凍結(jié)狀況變化時使其透氣透水性(覆蓋條件)改變,進而影響其內(nèi)水分遷移、集聚乃至凍脹的現(xiàn)象,提出“時變覆蓋效應(yīng)”這一概念。基于非等溫水熱氣耦合運移模型以及剛性冰模型,建立了對路基土體內(nèi)水分遷移、凍脹發(fā)展進行模擬的數(shù)學(xué)模型。對時變覆蓋效應(yīng)下水分遷移與凍脹的一維問題進行模擬,揭示了時變覆蓋效應(yīng)下路基土體水分蒸發(fā)、遷移的規(guī)律。模擬結(jié)果顯示,時變覆蓋效應(yīng)下,土體的凍脹量較全時完全覆蓋條件下相比較小,但仍有可能對鐵路設(shè)施造成危害。此外,該文還對土性、溫差大小以及初始含水量對時變覆蓋效應(yīng)的影響進行了分析。

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