本文關(guān)鍵詞：黃土陡坡降雨沖刷試驗(yàn)及其三維顆粒流流-固耦合模擬

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【摘要】：針對(duì)坡角為70°的黃土邊坡,進(jìn)行2.7 mm/min降雨強(qiáng)度下的室內(nèi)坡面沖刷試驗(yàn)。根據(jù)邊坡沖刷破壞的過(guò)程特征,將邊坡侵蝕方式演變過(guò)程歸納為試驗(yàn)初期的片蝕、中期的細(xì)溝侵蝕、到后期的切溝侵蝕和坍塌。試驗(yàn)中坡頂處侵蝕強(qiáng)度大于其他部位,當(dāng)坡面形成上下貫通的切溝之后,水流開(kāi)始掏蝕溝槽底部土體,隨著沖刷的持續(xù),切溝兩側(cè)土體強(qiáng)度降低,坡頂土體發(fā)生坍塌。以此為基礎(chǔ)利用三維顆粒流軟件PFC3D對(duì)邊坡降雨沖刷過(guò)程進(jìn)行流-固耦合模擬,在模擬顆粒大變形的同時(shí)得到顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡、孔隙率、流體單元內(nèi)流速等重要參數(shù),這些參數(shù)的定量變化過(guò)程反映了降雨過(guò)程中邊坡遭受侵蝕程度及水流侵蝕能力的分布規(guī)律:坡頂處侵蝕最為強(qiáng)烈、水流侵蝕能力最強(qiáng),且兩者隨高度降低呈減小趨勢(shì),與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果一致。
【作者單位】： 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院;中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.40972171)
【分類(lèi)號(hào)】：TU444
【正文快照】： 1引言黃土地區(qū)路塹、路基邊坡成年累月遭受自然氣候和人類(lèi)活動(dòng)影響,容易發(fā)生各種變形、病害甚至破壞,其中降雨沖刷破壞作用尤為明顯。邊坡沖刷是指降雨形成的坡面水流破壞邊坡坡面、并沖走坡面表層土體的現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度就邊坡沖刷問(wèn)題做了研究,這些研究主要集中在

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本文編號(hào)：1160135