模拟气候因素黄土高原路基地表温度数值分析

基于黄土高原的气候特征及现有文献,提出了模拟黄土高原气候因素的地表温度场数值计算方法,并模拟气温、辐射量、湿度等边界条件,确定了适于黄土高原的模型参数.进一步对西安和延安两地的计算结果与实测结果的对比分析,表明了该法的合理性,对东西走向坡面的计算结果,揭示了阴阳坡面地表温度的差异性.     

多年冻土地区的公路路基温度场研究

以青藏公路为研究对象,采用数值计算方法模拟其多年冻土区路基温度场,对冻土路基温度场的影响因素及其分布进行了分析。最终得出以下结果,路基温度场数值模拟表明,自然上限在第一年为1. 81 m,相对于低路基而言,此时高路基形成冻结核,路基内形成融化楹,随后开始冻结天然地表,边坡和路面的地温高于天然地表,会出现滞后现象。人为上限受边坡影响较小,在寒区道路工程中,边坡坡度不是影响路基热稳定性的主要因素。当修筑完成保温护道后,将会进一步增强天然地表受热面,如果天然地表的温度低于保温护道表面年均温度时,就会增大年平均地温差值。在深度相同时,阳坡土体温度大于阴坡,在路基横断面,冻结线为倾斜的非对称分布。     

黄土路基水热耦合问题计算模型研究

基于黄土路基的工程性质,对水分迁移结果即含水量变化对温度场的影响,特别是对热物理参数的影响进行了研究,考虑温度变化对土体水分迁移机理及计算方法进行了研究,提出了黄土路基水热耦合计算模型,并给出了水热耦合计算的总体流程图.     

湿热地区高地下水位下低填路基平衡含水率的波动效应

以福建省典型气候和路基土为例,采用理论分析、数值模拟和室内模拟试验三种方法,分析温度引起路基平衡含水率的波动效应.结果表明:考虑温度效应的路基平衡含水率公式计算结果与数值模拟结果接近;福建省路基平衡含水率最大波动范围在2％以内;路基平衡含水率随温度与压实度的增加呈下降趋势.说明采用考虑温度的基质势间接反映温度势的影响,...     

大气作用下非饱和黄土路基湿度变化及影响因素研究

以西北地区的黄土路基为研究对象,以夏秋季节大气作用下的降雨—蒸发作用对路基湿度场、温度场以及变形的循环作用机理为研究目的,采用室内物理力学试验、人工填筑模型试验等多种研究方法,详实展开了降雨—蒸发循环作用下非饱和黄土路基土体含水率、温度、孔隙水压力以及变形的动态响应规律和稳定性研究;并对不同大气作用下,路基土体湿度场、温度场以及横向变形的变化规律和影响因素进行分析。发现非饱和黄土路基边坡在降雨入渗过程中,对应着一个临界入渗强度,路基边坡的表层土体含水率的变化比较明显,中雨对路基土体湿度变化的影响深度最大,路基不同位置土体含水率受到影响的程度不尽相同,非饱和黄土路基中水分的入渗速度要大于蒸发速度。     

重载作用下黄土路基变形特性研究

重载是影响中国建设高等级公路质量的一项重要因素。该文依托实体工程,运用有限差分软件FLAC~(3D)对重载作用下路基的变形特性进行研究,并结合分层沉降法对模拟结果进行验证。得到如下结论:1荷载水平对路基沉降的影响程度较填土高度大;2建立了黄土路基地表最大沉降量与填土高度和荷载水平的经验公式;3理论计算值验证了数值模拟的可靠性。     

考虑多种因素的冻土路基温度场有限元方法

冻土路基温度场的有限元计算，目前基本上限于考虑第一类边界，即根据经验公司计算出地表温度进行计算，对辐射、换热、蒸发等第二、三类边界条件尚不考虑，通过综合考虑走向、风速、辐射、蒸发等多种因素，提出了在一、二、三类边界条件下考虑诸多因素的有限元计算方法，给出了相应计算公式。计算结果与实测资料比较一致，说明本文方法是正确的。从而实现了冻土温度场有限元计算中能够如实地考虑各种外部因素。     

多年冻土路基融沉数值模拟

为考察多年冻土路基在温度变化下的融沉问题,建立了相应的有限元模型。通过选取典型断面,在青藏公路实测数据的基础上进行了路基温度场计算模拟,其结果为后续的路基融沉提供了温度场-力学耦合计算的前提。路基融沉计算模型在导入温度场后,分别进行了自重作用和温度作用下的融深对地基沉降变形影响的计算。结果表明,不同的冻土融深对沉降变形影响不同。多年冻土地区修建公路,应采取措施保护冻土上限,减小路基融化深度。最后,在融沉计算的基础上提取了相应的融沉曲线回归式。     

黄土路基强夯前后浸水入渗分析

路基黄土的湿陷性影响,是路基病害的重要因素。文中结合土水特征曲线、渗透系数与基质吸力曲线、室内及野外试验数据,通过浸水入渗数值模拟及现场试验,分析强夯前后路基黄土的浸水入渗规律和影响深度,评价强夯处治效果,为黄土路基的沉降计算和防治措施提供参考。     

冻土地区路基温度场数值分析

根据传热学带相变的温度场问题的数学力学模型及其控制方程,利用自行开发的有限元程序进行数值模拟,通过对冻土路基温度场数值计算分析,得到了较为准确、符合实际的温度场计算结果.