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關(guān)鍵詞： 等溫過程;非飽和土體;水分遷移;含水量

基金項(xiàng)目：973計(jì)劃前期研究專項(xiàng)課題基金資助項(xiàng)目（2010CB434813);國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）項(xiàng)目（2008AA11Z103）;國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目（41030741）;中交股份重大

作者單位

許健西安建筑科技大學(xué) 土木工程學(xué)院,西安 710055;中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所 凍土工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州 730000;

牛富俊中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所 凍土工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州 730000;中交第一勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 多年凍土區(qū)公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西安 710068;

牛永紅中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所 凍土工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州 730000;

侯仲杰長安大學(xué) 特殊地區(qū)公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西安 710067

摘要

以沈哈高速鐵路沿線的粘質(zhì)黃土為研究對(duì)象,在恒溫狀態(tài)下進(jìn)行了開放系統(tǒng)水分遷移試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明：在試件中引起水分遷移最主要的因素是基質(zhì)勢和重力勢；土體中各點(diǎn)的含水體積分?jǐn)?shù)從試件底部開始到試件頂部逐漸減�。幻�細(xì)上升高度與時(shí)間呈冪函數(shù)增加關(guān)系,最終趨向于一個(gè)穩(wěn)定數(shù)值；水通量與時(shí)間呈對(duì)數(shù)函數(shù)遞減關(guān)系。基于上述試驗(yàn),應(yīng)用有限元法進(jìn)行數(shù)值模擬的結(jié)果表明：含水量計(jì)算值與試驗(yàn)值基本吻合,表明該模型可應(yīng)用于模擬地下水在路基中的上升過程；在水分遷移的整個(gè)過程中,土中孔隙水壓力由土柱底端向上逐漸減小；在水分遷移過程早期,土體內(nèi)部孔隙水壓力的變化比較明顯且變化速率較快；隨著時(shí)間的推移,在水分遷移過程后期土體內(nèi)部孔隙水壓力的分布變化不明顯且變化速率較小,當(dāng)滲流穩(wěn)定時(shí),孔隙水壓力沿著試樣高度呈線性分布。