吴国雄，周 宇，杨 锐

(1.重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074;2.中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川 成都610072)

流固耦合作用现象越来越受到人们的重视，耦合理论从20世纪70年代正式提出，20世纪80年代后以美国学者Noorishad［1-2］为代表的一批科学家不断加以完善和发展，目前，在工程界已得到广泛应用。沥青路面不仅具有层状特性，而且还是流、气、固三相构成的多孔多相介质。混合料结构微观分析表明，沥青混合料结构层不是连续的均匀介质，而是满布孔隙、裂隙的多孔介质。在实际的渗流过程中，由于孔隙流体压力的变化，一方面要引起多孔介质骨架有效应力变化，如渗透流、孔隙度等变化;另一方面，这些变化反过来又会影响孔隙流体的流动和压力的重分布［3］。因此，对处于潮湿状态的沥青路面在行车荷载作用下考虑渗流场-应力场耦合作用更符合实际。

目前，沥青路面结构力学响应分析中，未考虑孔隙水压力作用，无法模拟车辆荷载作用下骨料变形和孔隙水压的瞬间耦合作用，从而在处理含水沥青路面受力问题时较实际有很大误差。笔者通过软件ABAQUS建立降雨入渗条件下的沥青路面渗流有限元模型，得到了不同降雨历时后沥青路面结构的渗流规律和渗流场的分布状态。在建立合理的降雨入渗初始边界的基础上，采用多孔介质流固耦合理论对沥青路面结构在行车荷载作用下的力学响应进行分析。

1 数值模型的基本控制方程

1.1 降雨入渗条件下多孔介质饱和-非饱和渗流的控制方程

对于雨水入渗，饱和区及非饱和区的地下水运动互相联系，应将两者统一进行研究，即所谓的饱和-非饱和流动问题。……