考虑路面覆盖效应的路基平衡湿度分布及预估

以非饱和土力学理论、流体力学理论和热力学理论为基础,分析了非饱和土路基水汽迁移机理,推导了路基的一维非稳态的蒸汽通量方程;通过在受路面覆盖效应的强蒸发地区现场调研和室内外试验,探讨了该地区路基平衡湿度的空间分布特征;提出了TMI-w PI基质吸力预估模型的修正系数;标定了反映含水量与基质吸力单值函数关系的FredlundXing模型参数,并对路基平衡湿度进行预估。结果表明:水汽迁移主要受湿度梯度和温度梯度的影响,由于路面覆盖效应的影响,路基内部湿度最大的是在路基顶面以下40~80 cm范围,从该范围向上或向下呈递减的趋势,且其平均含水量远高于裸露地面;提出引入TMI和w PI为参数的基质吸力预估模型修正系数,将误差范围控制在20%以内;Fredlund-Xing模型适用范围广,在考虑路面覆盖效应的强蒸发地区可较好地表征路基土湿度和基质吸力的相关关系,模型参数拟合结果相关性可达0.84,预估值与试验测试结果具有较高的一致性。