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基于渗流-侵蚀-应力耦合效应的堆积体内侵蚀演化表征模型

徐子涵 韩成诚 于洋

徐子涵, 韩成诚, 于洋. 基于渗流-侵蚀-应力耦合效应的堆积体内侵蚀演化表征模型[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250068
引用本文: 徐子涵, 韩成诚, 于洋. 基于渗流-侵蚀-应力耦合效应的堆积体内侵蚀演化表征模型[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250068
A model for characterizing erosion evolution of accumulation based on coupled seepage-erosion-stress effects[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250068
Citation: A model for characterizing erosion evolution of accumulation based on coupled seepage-erosion-stress effects[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250068

基于渗流-侵蚀-应力耦合效应的堆积体内侵蚀演化表征模型

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250068
基金项目: 国家级-国家自然科学基金(42277129)

A model for characterizing erosion evolution of accumulation based on coupled seepage-erosion-stress effects

  • 摘要: 堆积体是典型的宽级配土体,渗流作用下易发生细颗粒流失的内侵蚀现象,预测侵蚀量对工程安全至关重要。针对已有侵蚀量预测模型未考虑应力状态影响的问题,本文基于渗流-侵蚀-应力理论构建了堆积体的内侵蚀耦合控制方程与数值方法,采用三轴侵蚀剪切实验数据验证了方法的可靠性与准确性,基于渗流-侵蚀-应力耦合的内侵蚀数值模拟数据,以体积应变、含石率、平均流速和时间为输入参数,建立了考虑渗流-侵蚀-应力耦合效应的堆积体内侵蚀演化表征模型,初步实现了复杂应力状态下的堆积体内侵蚀演化的定量描述,探究了含石率和体积应变对堆积体内侵蚀特性的影响及其内在原因。结果表明:在不发生侵蚀破坏土骨架的条件下,所构建的模型能有效预测不同应力状态、不同含石率堆积体细颗粒侵蚀演化过程,含石率的增大通过增加孔隙水的渗流距离、降低平均渗流速度抑制堆积体侵蚀程度,偏应力状态下堆积体剪胀引起的体积应变增大是堆积体侵蚀程度加强的内在原因。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2025-02-17
  • 网络出版日期:  2025-06-10

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