典型文献
铁路路基降雨入渗过程中水-气两相渗流特性研究
文献摘要:
降雨入渗过程中铁路路基填料内水、气两相渗流特性对路基填料的服役性能具有显著影响.在以往的研究中,通常假定孔隙气压力恒等于大气压力,而忽略了孔隙气压力变化对水流运动的影响.本文基于水-气两相渗流理论,考虑孔隙气压力的影响,建立路基降雨入渗过程中的水-气两相渗流数学模型.参照高速铁路典型路基横断面结构,针对路基各层填料水力特性,利用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics?中的PDE模块对上述数学模型进行求解计算,结果表明:降雨入渗的主要影响区域是基床表层,特大暴雨持续9 h左右,基床表层基本全部处于饱和状态;而基床底层、路基本体、地基层填料由于渗透性较小,降雨过程中水分很难直接迅速地渗入,通常在基床表层与基床底层交界面处产生水分淤积.此时,若列车荷载反复作用,基床表层与基床底层交界面处填料中细颗粒易软化形成泥浆,产生翻浆冒泥病害.降雨入渗初期,由于渗入路基内部的水对原孔隙内气体的挤压作用,使得孔隙气压力逐渐增大,随着降雨时间的增加,受挤压的气体逐渐向下消散,孔隙气压力逐渐减小至接近大气压力值.孔隙气压力的增加会对路基内水流的运动产生阻滞作用,使得路基内孔隙水压力的增长变缓甚至孔隙水压力略有减小,因此,在求解路基降雨入渗的问题时,不能忽略土体内受压空气对水流运动的阻滞作用.
文献关键词:
铁路路基;降雨入渗;水-气两相渗流;数值计算
中图分类号:
作者姓名:
贾羽;王晅;丁瑜;张家生;陈晓斌
作者机构:
中南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410075;中南大学 高速铁路建造技术国家工程研究中心,湖南 长沙 410075
文献出处:
引用格式:
[1]贾羽;王晅;丁瑜;张家生;陈晓斌-.铁路路基降雨入渗过程中水-气两相渗流特性研究)[J].铁道科学与工程学报,2022(11):3225-3234
A类:
B类:
铁路路基,降雨入渗,入渗过程,两相渗流,渗流特性,中铁,路基填料,服役性能,假定,孔隙气压力,恒等,大气压力,压力变化,基于水,渗流理论,渗流数学模型,高速铁路,路基横断面,水力特性,多物理场仿真,COMSOL,Multiphysics,PDE,影响区,特大暴雨,全部处,饱和状态,基床底层,渗透性,降雨过程,渗入,交界面,生水,淤积,列车荷载,细颗粒,软化,泥浆,翻浆冒泥,入路,受挤,消散,压力值,阻滞作用,内孔,孔隙水压力,土体,受压
AB值:
0.268118
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