降雨-蒸发、降水-回灌过程中,土壤和地基经历排水-润湿过程,会显著改变土体的水力学和力学性质:在降雨和蒸发的作用下,土壤颗粒变得松散,强度降低,稳定性变差;在施工降水回灌的条件下,地基变形和地面沉降难以预测。从机制上分析这些潜在风险的诱因,可以为地下工程安全建设提供理论依据和技术支撑。排水-润湿过程弱化土壤性质的关键原因是毛细滞回现象,因此,理解其中的水分运移规律并进行定量表征,具有重要意义。本研究基于混合耦合理论,通过引入亥姆霍兹自由能和耗散过程中的熵产,推导了土壤排水-润湿过程的流固耦合热力学模型;采用新模型模拟Gillham开展的排水-润湿实验,验证了新模型可以反映毛细滞回现象。最后探讨了水力传导率、VG模型参数对土壤水分迁移的影响规律。
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