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《西安建筑科技大学》 2007年
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黄土路基水热传输问题试验研究及数值分析

岳彩坤  
【摘要】: 基于现有文献和研究资料,本文对黄土路基水热传输规律进行了探讨研究。自制水分迁移装置对非饱和黄土水分迁移规律进行了试验研究,探讨了非饱和土重力势的确定方法。给出了黄土路基温度场计算模型,对黄土地区气温、辐射、湿度等边界因素进行分析,确定了模型参数。提出了考虑含水量和密度影响的黄土路基水分场计算模型,探讨和确定了模型参数,得到了非饱和黄土水体积变化系数m_2~w和渗透系数k_w的表达式,指出m_2~w与k_w均受土体含水量及密度的影响。提出了黄土路基水热耦合计算模型,并给出了计算总体流程图。 编制有限元程序,对西安和延安地区路基地表温度的计算结果验证了温度场计算模型和参数的合理性。计算得到东西走向的黄土路基阴阳坡地表温度以及阴阳坡下土体温度随深度的分布曲线,结果反映了阴阳坡地表温度的差异性以及阴阳坡下土体温度沿深度分布的差异性。计算得到一月份和七月份路面下不同深度土体温度横向分布曲线,揭示出路基土体温度七月份呈现吸热型,一月份呈现放热型,而路基中部区域温度横向变化较小。然后探讨了路基昼夜温度差异,计算得到路基表面和30cm深度处昼夜温度分布随季节的变化曲线,结果揭示出外界气候条件的昼夜变化对路基温度的影响深度不超过30cm。 模拟不利连阴雨天气,对黄土路基水分场的变化进行计算分析,揭示出降雨入渗条件下土体密度对路基水分场的变化有显著影响,密度越小,路基湿软区越大,土体含水量变化幅度越大,雨水入渗进程越快,入渗的影响深度及范围越大;同时揭示出硬路肩较之土路肩更利于防止雨水入渗。故采用硬质路肩以及增加土体密实度,均有利于减弱雨水渗入路基,减少路基水毁病害。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U416.1

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【二级引证文献】
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中国期刊全文数据库 前10条
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