Abstract
Water content of soils within pavement varies seasonally depending on climatic factors such as rainfall, temperature and so on, since a hydraulic gradient due to rainfall causes moisture flow, and a thermal gradient due to temperature change induces not only heat flow but also moisture flow directly and indirectly. Soils within pavement are usually in an unsaturated state, and heat flow and moisture flow have been recognized as coupled processes with complex interactions between them. This paper presents a one-dimensional analysis model by the finite element method for the coupled heat flow and moisture flow in unsaturated soils. The model can be used to predict not only the change of temperature and water content, but also frist heave with time. It will be a meaningful work for the design and maintenance of pavement to predict the change of the temperature and water content and frist heave. The model is tested through comparisons with the results by other models.
포장내의 흙들의 함수비는 강우, 온도 등의 기후적 요인에 따라 계절적으로 변화한다. 그것은 강우로인한 동수경사가 습기의 흐름을 유발하고, 온도변화로 인한 온도경사가 직.간접적으로 열흐름뿐만아니라 습기의 흐름을 유발하기 때문이다. 포장내의 흙들은 보통 불포화상태로 존재한다. 그리고 열의 흐름과 습기의 흐름은 상호간에 복잡한 작용을 하는 복합적인 과정들로 인식되어 왔다. 이 논문은 불포화토내의 복합적인 열의 흐름과 습기의 흐름에 대해 유한요소법을 이용한 하나의 일차원적 분석모델을 제시한다. 이 모델은 온도와 함수비 변화뿐만아니라 시간에 따른 동상을 예측하기 위하여 사용될 수 있다. 온도 및 함수비의 변화 그리고 동상의 예측은 포장의 설계 및 유지관리를 위해 의미 있는 일이 될 것이다. 이 모델은 다른 모델의 결과들과 비교를 통해서 검증된다.