岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (12): 4105-4115.doi: 10.16285/j.rsm.2020.0338
年庚乾,陈忠辉,张凌凡,包敏,周子涵
NIAN Geng-qian, CHEN Zhong-hui, ZHANG Ling-fan, BAO Min, ZHOU Zi-han
摘要: 基于饱和?非饱和渗流的Richards方程,以COMSOL Multiphysics有限元数值计算软件为平台,针对边坡降雨入渗问题中的入渗边界条件和渗流(溢出)边界条件,以孔隙水压力为控制条件,推导了二者的控制方程,并以二维土柱模型及已有文献中的实例模型为基础,探讨了控制方程中边界耦合长度尺度L的取值,结果发现L为0.001 m时较为合理。建立简单二维边坡模型,应用上述边界条件的控制方程,分析了不同降雨强度(长而弱、短而强)下,边坡降雨的入渗及渗流规律。结果表明:4 mm/h的降雨强度下,实际入渗率始终等于降雨强度,表层土体的体积含水率从0.29增至0.35,降雨75 h时坡脚处发生表面渗流,降雨200 h时研究区域总入渗量为39.068 m3;40 mm/h的降雨强度下,实际入渗率首先等于降雨强度,然后逐渐减小,表层土体的体积含水率从0.29增至0.415(饱和),降雨4 h时坡脚处发生表面渗流,降雨20 h时研究区域总入渗量为26.908 m3,降雨量相同但其值远小于前者。该结论与已有研究的边坡降雨入渗规律相符,进一步证明了上述边界条件控制方程的可靠性,为边坡降雨的有限元数值分析中边界条件问题提供了一种可行方法。
中图分类号: TU42| [1] | 邓其宁, 崔玉龙, 王炯超, 郑俊, 许冲, . 三维边坡稳定性计算的ChatGPT辅助编程方法[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 322-334. |
| [2] | 秦立科, 郭瑞琦, 赵皓辰, 甄刚, 王琦, . 环境蒸发条件下石质文物毛细水动态分布规律影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 354-365. |
| [3] | 董源, 胡英国, 刘美山, 李庚泉, 马晨阳. 均质岩石高边坡开挖爆破累积损伤的演化机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2929-2942. |
| [4] | 徐全, 侯靖, 杨剑, 杨昕光, 倪绍虎, 陈鑫. 基于合成岩体技术的岩质边坡稳定性精细化分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2062-2070. |
| [5] | 任旺, 苗君, 雷万钧, 王络, 陈益峰, . 混凝土坝坝基立体排水的数值模拟与优化设计[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2281-2295. |
| [6] | 江沂键, 李焕焕, 朱大勇, 凌道盛, . 考虑推力线位置的边坡线性规划模型与极限平衡上下限解[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1745-1754. |
| [7] | 高品红, 高晨博, 彭成威, 刘飞禹, . 降雨作用下花岗岩残积土边坡模型试验及离散元分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(5): 1632-1642. |
| [8] | 宋享桦, 肖衡林, 倪化勇, 谭勇, . 降雨作用下砂土边坡失稳破坏触发机制宏细观研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(3): 969-979. |
| [9] | 元志镕, 蒋水华, 常志璐, 向晖, 刘玉伟, 黄劲松, . 考虑初始含水率非均匀分布及孔隙水重分布的边坡可靠度分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(3): 1001-1012. |
| [10] | 刘文静, 邓辉, 周昕. 地震作用下含双层韧性剪切带高陡岩质边坡动力响应研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3534-3548. |
| [11] | 赵飞, 石振明, 俞松波, 周圆媛, 李博, 陈建峰, 张清照, 郑鸿超. 层状岩质边坡动力失稳及加固研究进展[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3585-3614. |
| [12] | 邓志平, 钟敏, 蒋水华, 潘敏, 黄劲松, . 土体参数非平稳随机场模拟及三维边坡高效可靠度分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(10): 3243-3252. |
| [13] | 邓东平, 徐润冬, 彭一航, 文莎莎. 强度空间非均质性与各向异性特征下边坡稳定性极限平衡滑面应力法[J]. 岩土力学, 2025, 46(1): 55-72. |
| [14] | 宋丽, 许领, 李杭州, 李伟, . 考虑中间主应力影响的非饱和黄土边坡抗滑桩间距研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 517-524. |
| [15] | 林滨强, 章德生, 简文彬, 豆红强, 王浩, 樊秀峰, . 风驱雨作用下植被斜坡稳定性响应研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(9): 2765-2774. |
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