在内蒙古沙漠地区,风积沙可以作为铁路路基的主要填料。由于全球变暖影响,该地区的极端降雨和高温天气现象逐渐增加,引起风积沙铁路路基水力行为的显著变化。此种变化会引起材料抗剪强度的衰减,进而对路基的稳定性造成威胁。因此,探究...在内蒙古沙漠地区,风积沙可以作为铁路路基的主要填料。由于全球变暖影响,该地区的极端降雨和高温天气现象逐渐增加,引起风积沙铁路路基水力行为的显著变化。此种变化会引起材料抗剪强度的衰减,进而对路基的稳定性造成威胁。因此,探究极端降雨入渗和高温天气条件下风积沙铁路路基水力行为的演变尤为重要。本研究基于乌吉铁路真实路基结构,通过设计室内大型入渗土柱实验,人工模拟了极端降雨和高温条件,并通过高精度传感器实时监测风积沙路基土的基质吸力、体积含水率等水力参数的演化。基于此实验,首先分析风积沙路基的降雨入渗特性,进而探究极端降雨入渗和极端高温干燥过程中土水特征曲线(soil water characteristic curve,SWCC)以及非饱和导水率的演变规律。研究结果表明,在极端降雨入渗过程中,风积沙路基表现出较高的导水能力,并且湿润锋在风积沙路基结构中的迁移符合层状土湿润锋迁移特征;在极端高温干燥过程中,风积沙路基则表现出较为显著的失水特性。通过应用van Genuchten(VG)模型,对风积沙路基土湿、干路径SWCC进行拟合,进而结合达西定律探究风积沙路基层非饱和导水率的演化过程,揭示了风积沙路基在不同非饱和状态下的水分迁移特征。该研究能够为极端天气条件下沙漠地区铁路路基的设计和养护提供一定理论参考。展开更多
文摘在内蒙古沙漠地区,风积沙可以作为铁路路基的主要填料。由于全球变暖影响,该地区的极端降雨和高温天气现象逐渐增加,引起风积沙铁路路基水力行为的显著变化。此种变化会引起材料抗剪强度的衰减,进而对路基的稳定性造成威胁。因此,探究极端降雨入渗和高温天气条件下风积沙铁路路基水力行为的演变尤为重要。本研究基于乌吉铁路真实路基结构,通过设计室内大型入渗土柱实验,人工模拟了极端降雨和高温条件,并通过高精度传感器实时监测风积沙路基土的基质吸力、体积含水率等水力参数的演化。基于此实验,首先分析风积沙路基的降雨入渗特性,进而探究极端降雨入渗和极端高温干燥过程中土水特征曲线(soil water characteristic curve,SWCC)以及非饱和导水率的演变规律。研究结果表明,在极端降雨入渗过程中,风积沙路基表现出较高的导水能力,并且湿润锋在风积沙路基结构中的迁移符合层状土湿润锋迁移特征;在极端高温干燥过程中,风积沙路基则表现出较为显著的失水特性。通过应用van Genuchten(VG)模型,对风积沙路基土湿、干路径SWCC进行拟合,进而结合达西定律探究风积沙路基层非饱和导水率的演化过程,揭示了风积沙路基在不同非饱和状态下的水分迁移特征。该研究能够为极端天气条件下沙漠地区铁路路基的设计和养护提供一定理论参考。
