Numerical Simulations of Coupled Vapor, Water, and Heat Flow in Unsaturated Deformable Soils During Freezing and Thawing
Notice bibliographique
Résumé
Freezing and thawing cycles significantly affect the mechanical and hydraulic behavior of soils, posing detrimental challenges for infrastructures in cold climates. This study develops and validates a coupled Thermal–Hydraulic–Mechanical (THM) model using COMSOL Multiphysics (Version 6.3) to demonstrate the complexities of vapor and water flux, heat transport, frost heave, and vertical stress build-up in unsaturated soils. The analysis focuses on fine sand, sandy clay, and silty clay by examining their varying susceptibilities to frost action. Silty clay generated the highest amount of frost heave and steepest vertical stress gradients due to its high-water retention and strong capillary forces. Fine sand, on the other hand, produced a minimal amount of frost heave and a polarized vertical stress distribution. The study also revealed that vapor flux is more noticeable in freezing fine sand, while silty clay produces the greatest water flux between the frozen and unfrozen zones. The study also assesses the impact of soil properties including the saturated hydraulic conductivity, the particle thermal conductivity, and particle heat capacity on the frost-induced phenomena. Findings show that reducing the saturated hydraulic conductivity has a greater impact on mitigating frost heave than other variations in thermal properties. Silty clay is most affected by these changes, particularly near the soil surface, while fine sand shows less noticeable responses.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».