考虑地下水与降雨影响的细粒土路基湿度场

doi:10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.093

山东大学学报 (工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (5): 74-82.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.093

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考虑地下水与降雨影响的细粒土路基湿度场

蒋红光¹,黄贝贝¹,马川义²,刘依依¹,王凯²,姚占勇^1*

1.山东大学齐鲁交通学院, 山东济南 250002;2.山东高速集团有限公司, 山东济南250014

发布日期:2023-10-19
作者简介:蒋红光(1985— ),男,山东临沂人,副教授,硕士生导师,博士,主要研究方向为路基路面结构设计和耐久性. E-mail:hongguang_jiang@sdu.edu.cn. *通信作者简介:姚占勇(1966— ),男,山东临沂人,教授,博士生导师,博士,主要研究方向为道路病害机理分析与防治技术. E-mail:zhanyong-y@sdu.edu.cn
基金资助:
山东省自然科学基金资助项目(ZR2021ME103);山东省工业和信息化厅企业技术创新资助项目(202060804178)

Moisture field of fine-soil subgrade with the influence of groundwater and rainfall

JIANG Hongguang¹, HUANG Beibei¹, MA Chuanyi², LIU Yiyi¹, WANG Kai², YAO Zhanyong^1*

1. School of Qilu Transportation, Shandong University, Jinan 250002, Shandong, China;
2. Shandong High-Speed Co., Ltd., Jinan 250014, Shandong, China

Published:2023-10-19

摘要/Abstract

摘要： 为掌握地下水与降雨综合作用下的路基湿度场分布情况,基于饱和-非饱和渗流理论,提出一种降雨入渗边界切换方程,建立非饱和细粒土路基渗流分析模型,并验证其可靠性。分析受地下水影响的粉质黏土路基湿度场分布,结果表明,基质吸力分布与现有设计规范计算结果相同,但基于土水特征曲线得到的饱和度分布要大于规范提供的参考值;选取5种典型降雨强度,计算高压实度粉质黏土路基降雨入渗规律,结果表明当降雨强度小于土体饱和渗透系数时,入渗边坡不会产生暂态饱和区,当降雨强度大于土体饱和渗透系数时,土体入渗区域为暂态饱和区;分析降雨结束20 d后的路基湿度场分布规律,结果表明,暂态饱和区消散后的入渗深度随降雨强度增大而增加,降雨强度为120 mm/d时,路床底部、上路堤底部两层位坡面饱和度分别为91.6%~95.0%、92.0%~96.7%,硬路肩范围的路床区饱和度近似呈线性分布,约2 m的入渗范围内饱和度提高22%,下路堤底部层位的入渗仅在坡面范围,并未入渗到硬路肩范围。

关键词: 路基, 湿度场, 地下水位, 降雨入渗, 饱和度

中图分类号:

U416.1

蒋红光,黄贝贝,马川义,刘依依,王凯,姚占勇. 考虑地下水与降雨影响的细粒土路基湿度场[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(5): 74-82.

JIANG Hongguang, HUANG Beibei, MA Chuanyi, LIU Yiyi, WANG Kai, YAO Zhanyong. Moisture field of fine-soil subgrade with the influence of groundwater and rainfall[J]. Journal of Shandong University(Engineering Science), 2023, 53(5): 74-82.

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