非饱和土水气迁移与相变：两类“锅盖效应”的发生机理及数值再现

• 作者: 张升 滕继东 盛岱超 贺佐跃
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 非饱和土 锅盖效应 水气迁移 相变 数值模拟
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1813-1821
• 页数: 9页
• 分类号: TU43
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201610010

摘要

结合非饱和土水气迁移的物理过程和内在机理，将“锅盖效应”分为两种情形。第一类“锅盖效应”定义为非饱和土水气的冷凝过程，而第二类“锅盖效应”定义为水气迁移成冰过程。相较于前者，第二类“锅盖效应”会造成覆盖层下土体含水率大幅度提高，且现有非饱和土水热气迁移理论无法给出合理解释。综合考虑水分的蒸发、冷凝和冻结3个相变过程，建立了非饱和冻土水热气耦合迁移的数学模型，并通过数值模拟求解，再现了第二类“锅盖效应”的形成过程。另外计算结果表明：温度梯度下的气态水迁移并成冰会造成覆盖层下土体接近饱和含水率；一定表层深度范围内，土体含水率增加存在两个陡升段。由于现行工程设计很少考虑防气隔气，在寒旱地区进行工程建设需对第二类“锅盖效应”引起足够重视。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	滕继东	中南大学土木工程学院	11	51	4.0	7.0
5	张升	中南大学土木工程学院	27	158	7.0	12.0
9	盛岱超	中南大学土木工程学院	13	83	4.0	9.0
13	贺佐跃	中南大学土木工程学院	5	55	3.0	5.0