| 非饱和堆积土边坡降雨-渗流潜蚀耦合过程模拟 |
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| 引用本文： | 雷小芹,刘恩龙,何思明,吴礼舟,杨宗佶.非饱和堆积土边坡降雨-渗流潜蚀耦合过程模拟[J].四川大学学报(工程科学版),2021,53(2):28-37. |
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| 作者姓名： | 雷小芹 刘恩龙 何思明 吴礼舟 杨宗佶 |
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| 作者单位： | 四川大学水利水电学院,四川大学水利水电学院,中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室,成都理工大学,中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金：41702331,国家重点实验室：SKLGP2018K013,国家重点研发计划：2017YFC1501000 |
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| 摘 要： | 西部山区的松散堆积土是一种宽级配弱固结土，其内部细小颗粒易随降雨入渗在粗颗粒土骨架间孔隙发生迁移，改变土体水力特性，诱发堆积土边坡降雨失稳。为定量研究降雨作用下堆积体内在的渗流潜蚀耦合演进规律及其斜坡失稳机理，本文对降雨作用下非饱和堆积土边坡中坡体及孔隙尺寸的细颗粒迁移现象进行了分析概化，并基于多孔介质力学及混合物理论构建了描述非饱和堆积土中细颗粒侵蚀-运移-沉积全过程的渗流潜蚀模型。该模型被植入有限元程序，模拟了降雨作用下一维非饱和堆积土柱内部的渗流潜蚀耦合响应过程，并结合无限边坡模型定量分析了细颗粒迁移引发的土体渗透性、持水性及强度演化对非饱和堆积土边坡降雨入渗过程及稳定性的影响。通过数值模拟，本研究阐释了松散堆积土边坡中细颗粒迁移引发边坡局部土体渗透性变化，形成相对不透水层，诱发浅层坡体失稳现象的内在机理；并指出堆积土中细颗粒的侵蚀流失将减弱土体持水性及抗剪强度，加速边坡内的降雨-渗流潜蚀进程，加速边坡的浅层失稳。鉴于由降雨-渗流潜蚀过程引发的土体渗透性、持水性及强度演化均会对堆积土边坡稳定性造成不利影响，对松散堆积土边坡进行降雨稳定性分析时应充分考虑其内在的细颗粒迁移效应。
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| 关 键 词： | 堆积土 降雨入渗 潜蚀 细颗粒迁移 边坡稳定性 数值模拟 |
| 收稿时间： | 2020/1/1 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/5/25 0:00:00 |
Modelling of Coupled Process of Rainfall Infiltration and Internal Erosion Within Unsaturated Deposited Soil Slopes |
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| LEI Xiaoqin,LIU Enlong,HE Siming,WU Lizhou,YANG Zongji.Modelling of Coupled Process of Rainfall Infiltration and Internal Erosion Within Unsaturated Deposited Soil Slopes[J].Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition),2021,53(2):28-37. |
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| Authors: | LEI Xiaoqin LIU Enlong HE Siming WU Lizhou YANG Zongji |
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| Affiliation: | School of Water Resource & Hydropower, Sichuan Univ., Chengdu 610065, China;Inst. of Mountain Hazards and Environment, CAS, Chengdu 610041, China;State Key Lab. of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu Univ. of Technol., Chengdu 610059, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | deposited soil rainfall infiltration internal erosion fines migration slope stability modeling |
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