| 砂砾土渗流侵蚀中细粒迁移-沉积-滤通的物理水力临界条件 |
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| 引用本文： | 董辉, 谭凤鸣, 程子华, 高乾丰, 任佳展. 砂砾土渗流侵蚀中细粒迁移-沉积-滤通的物理水力临界条件[J]. 水文地质工程地质, 2024, 51(1): 69-81. doi: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202301023 |
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| 作者姓名： | 董辉 谭凤鸣 程子华 高乾丰 任佳展 |
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| 作者单位： | 1.湘潭大学岩土力学与工程安全湖南省重点实验室,湖南 湘潭 411105;; 2.长沙理工大学交通运输工程学院,湖南 长沙 410114 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（42272304）;湖南省教育厅科学研究项目（22C0046） |
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| 摘 要： | 
细粒迁移机制是理解砂砾土渗流侵蚀过程的基础与关键,对研究砂砾土斜坡雨水侵蚀过程的细观致灾机制具有重要意义。目前其运移模式及运移状态发生转变的临界条件并不清晰,不同物理水力条件下的细粒运动类型有所不同。为掌握砂砾土侵蚀过程中细粒的整体运动类型及其发生改变的临界条件,采用可视圆柱入渗试验和离散元数值模拟,分析了细粒迁移的影响因素和内部机理。
结果表明：（1）细粒迁移受级配和水力梯度影响显著,而受初始孔隙率影响不显著,且级配的影响大于水力梯度;（2）水力作用下细粒整体运动状态可分为沉积和滤通2种模式,内部结构不稳定的砂砾土细粒运动处于滤通状态,内部结构稳定和稳定性过渡型砂砾土随水力梯度升高细粒的运动状态从整体沉积转变为整体滤通;（3）细粒运动状态在粒径比和水力梯度共同作用下存在明显界限,最终得到细粒沉积-滤通转变的临界条件为$ i = 3.4 - $$ 0.12{{\text{e}}^{\left( {{D_{15}}/{d_{85}}} \right)/1.5}} $。研究可为砂砾土斜坡渗蚀失稳防护提供理论指导。
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| 关 键 词： | 砂砾土 渗流侵蚀 细粒迁移 运移模式 临界条件 |
| 收稿时间： | 2023-01-18 |
| 修稿时间： | 2023-03-19 |
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