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路基是路面结构的基础，坚固均匀而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要保证，路基的强度与稳定性在很大程度上与路基的湿度有关。受外部环境因素的影响，路基内部的水分会出现迁移现象，引起路基内部湿度的变化。当路基中含水量较大时，路基土的结构承载力大幅度下降，同时，路基土中的水分在土体内部迁移会产生冲刷作用，进而影响土体结构的稳定性。本文以南京地区典型路基土为研究对象，重点考虑地下水和温度引起的干湿循环作用，采用室内土柱模型试验、水-热耦合数值分析等研究手段，自行设计制作了室内土柱干湿循环试验系统，开展干湿循环作用下路基土中水分迁移试验，构建一维水-热耦合数值模型，分析干湿循环作用下温度场、水分场的变化规律。本课题研究对提高业内路基设计水平，提升公路路基排水能力，最大限度延长路基服役年限具有极其重要的理论价值和工程实际价值。本文最终取得的主要工作成果如下：
从非饱和土中水分迁移基本理论出发，深入分析路基土中水分主要来源、土水势理论、土-水特征曲线等，利用Darcy定律，结合饱和-非饱和渗流理论及其微分方程、定解条件等，深刻剖析路基土饱和-非饱和渗流问题。
为了在实验室内模拟路基的干燥脱湿和补水增湿过程，设计制作室内土柱干湿循环试验系统，综合考虑温度和湿度。试验系统包括试验筒、干湿循环模拟系统和数据采集系统三部分，实现了实时监测土柱内部温度和含水率的变化情况。同时，通过多次试验尝试，完成了电容式土壤湿度传感器的标定。
进行室内土柱干湿循环试验，模拟地下水向上侵入路基在垂直方向上的水分迁移情况，对土柱模型体完成3次干湿循环过程，分析土柱在加热干燥和补水增湿两个阶段含水率、温度随时间、土柱高度的变化规律。
在 COMSOL 软件中构建一维土柱的几何模型，模拟干湿循环条件下路基土的水分迁移情况。基于质量守恒和能量守恒定律，得到数值模拟计算所需的微分方程，借助 COMSOL 软件中的 PDE 模块，对一维土柱模型进行求解计算，并结合已完成的室内试验实测数据证明了数值模拟求解结果的准确性。建立公路填方路基的几何模型，不同底部湿度边界作用下路基内部干湿循环效应也不同，研究不同底部湿度边界条件下路基干湿循环作用及含水率变化规律。
从非饱和土中水分迁移基本理论出发，深入分析路基土中水分主要来源、土水势理论、土-水特征曲线等，利用Darcy定律，结合饱和-非饱和渗流理论及其微分方程、定解条件等，深刻剖析路基土饱和-非饱和渗流问题。
为了在实验室内模拟路基的干燥脱湿和补水增湿过程，设计制作室内土柱干湿循环试验系统，综合考虑温度和湿度。试验系统包括试验筒、干湿循环模拟系统和数据采集系统三部分，实现了实时监测土柱内部温度和含水率的变化情况。同时，通过多次试验尝试，完成了电容式土壤湿度传感器的标定。
进行室内土柱干湿循环试验，模拟地下水向上侵入路基在垂直方向上的水分迁移情况，对土柱模型体完成3次干湿循环过程，分析土柱在加热干燥和补水增湿两个阶段含水率、温度随时间、土柱高度的变化规律。
在 COMSOL 软件中构建一维土柱的几何模型，模拟干湿循环条件下路基土的水分迁移情况。基于质量守恒和能量守恒定律，得到数值模拟计算所需的微分方程，借助 COMSOL 软件中的 PDE 模块，对一维土柱模型进行求解计算，并结合已完成的室内试验实测数据证明了数值模拟求解结果的准确性。建立公路填方路基的几何模型，不同底部湿度边界作用下路基内部干湿循环效应也不同，研究不同底部湿度边界条件下路基干湿循环作用及含水率变化规律。