球状风化花岗岩类土质边坡土-岩界面优势流潜蚀特性研究

受降雨作用，球状风化花岗岩类土质边坡的土-岩差异风化界面极易演化为优势渗流通道而发生渗流潜蚀，进而加速该类边坡的变形失稳，然而当前有关其渗流潜蚀作用特征、细颗粒迁移规律等的研究仍鲜见开展。基于多孔介质非饱和渗流理论，综合考虑细颗粒运移、潜蚀启动响应与非饱和渗流的耦合关系，提出一种可准确描述土-岩界面渗流潜蚀过程的数值计算框架。采用有限元方法，构建优势流作用下非饱和花岗岩残积土的渗流潜蚀模型，并以均质土柱的渗流潜蚀过程为参考，系统研究3种典型土-岩界面埋藏状态下的优势流潜蚀特性。结果表明：球状风化花岗岩类土质边坡的土-岩界面与基质渗透性存在高度差异性，湿润锋形成向下凹陷的渗透漏斗，且随着降雨的持续，湿润锋的凹陷程度愈发明显；细颗粒流失程度与土-岩界面的埋藏状态相关，其中下填土体工况的优势流潜蚀最为显著，其界面处甚至出现超孔隙水压力，最不利于该类边坡的稳定性。研究成果可为降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡稳定性的准确评价提供科学依据。