路基土体时变覆盖效应的数值模拟分析

针对寒区铁路路基浅层土体冻结状况变化时使其透气透水性(覆盖条件)改变,进而影响其内水分迁移、集聚乃至冻胀的现象,提出时变覆盖效应这一概念。基于非等温水热气耦合运移模型以及刚性冰模型,建立了对路基土体内水分迁移、冻胀发展进行模拟的数学模型。对时变覆盖效应下水分迁移与冻胀的一维问题进行模拟,揭示了时变覆盖效应下路基土体水分蒸发、迁移的规律。模拟结果显示,时变覆盖效应下,土体的冻胀量较全时完全覆盖条件下相比较小,但仍有可能对铁路设施造成危害。此外,该文还对土性、温差大小以及初始含水量对时变覆盖效应的影响进行了分析。