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填方路基土水汽迁移规律试验研究及数值模拟
| 论文题名： | 填方路基土水汽迁移规律试验研究及数值模拟 |
| 关键词： | 高速公路;填方路基;工后沉降;非饱和土;水汽迁移规律;数值模拟;护坡草皮 |
| 摘要： | 随着我国高速公路建设逐步向中西部山区延伸,出现了大量的高填深挖路基,如何减少填方路基的工后沉降成为了当前需要解决的重要问题。除已经明确的诸如路基填筑方法、施工压实不足及实际行车荷载的原因外,路基体内的水汽迁移变化也是路基工后沉降的一个主要原因。当前,虽然对非饱和土水汽迁移问题有了一定的研究,但对于非饱和土导水参数的求解方法上尚不统一,其整个迁移过程和迁移规律的研究和认识尚有待进一步完善和补充。 本文结合湖南省潭衡高速公路填方路基工程实践,对某典型填料的非饱和土水汽迁移规律进行了系统的研究。首先,在张力计原理的基础上,通过对张力计的一系列的改装,研究了该填料土基质吸力的量测方法；其次,以该填料土的PSD数据为基础,结合分形理论,求出了该土样的PSD分形维数。在Menger海绵模型的基础上,将毛细管模型应用于土水特征曲线中,导出了该土样基质吸力的函数关系式。通过该结果与实测结果的对比分析,验证了理论分析和实验方法的准确性。另外,设计了一维压实土柱水分再分布试验,通过土中水汽再分布过程推导出非饱和土导水参数的函数关系式；通过设计不同流量边界条件下的压实土柱试验,对其水汽迁移变化规律及其与压实度、各边界条件之间的关系进行了试验研究,并采用有限元分析软件对该实验进行数值模拟,二者结果吻合较好,说明该软件对非饱和水汽迁移问题模拟是可信的；最后,采用该软件建立该典型路基二维实体模型,对某典型路基土在自然气象条件下的水汽迁移规律进行了数值模拟,并对护坡草皮对路基水汽迁移规律的影响进行了进一步的探讨。 |
| 作者： | 李斌 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 王桂尧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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