岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (4): 1301-1312.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0316CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0316
夏雨1, 2,陈勇1, 2,王力1, 2,江巍1, 2,CHAN Dave2, 3
XIA Yu1, 2, CHEN Yong1, 2, WANG Li1, 2, JIANG Wei1, 2, CHAN Dave2, 3
摘要: 潜蚀作为引起内部不稳定砂土中可动细颗粒沿孔隙通道迁移并流失的现象,是不良级配地质体或堤坝等岩土结构渗透破坏的主要诱因之一。然而,现有描述潜蚀发展过程的速率模型仍普遍存在经验依赖性强、模型参数可测性差以及参数物理意义不明确等局限性。基于此,首先从潜蚀的细观机制以及能量耗散视角出发,阐释了砂土中可流失细颗粒总量存在有限性的成因,并将潜蚀界定为细颗粒在土体中机械做功引发的能量耗散过程;随后通过分析潜蚀过程的内在机制和能量转换过程,提出了一个恒定水力梯度下的砂土潜蚀速率模型;同时引入最大累积流失率和侵蚀系数作为模型的关键参数,将其表示为试验条件、土性特征等关键因素的函数,并分别基于能量耗散原理和量纲分析进行确定和校准;最后采用已发表文献的试验数据集验证了模型的有效性。结果表明:所提出的砂土潜蚀速率模型可反映细颗粒流失总量的有限性和潜蚀速率的衰减特性,基于一套参数即可较好地描述同一类型土样在不同恒定水力梯度下的细颗粒流失过程。模型的构建深化了对砂土潜蚀内在机制的认识,为潜蚀过程的定量分析提供了理论基础。
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