降雨入渗过程中土质边坡的固-液-气三相耦合分析

作者：胡冉; 陈益峰; 周创兵

来源：中国科学:技术科学 , 2011, (11): 1469-1482.

• 固-液-气耦合
• 降雨入渗
• 土质边坡
• 稳定性分析
• 有限元分析

边坡降雨入渗过程伴随着地下水湿润锋面的推进、孔隙气体的迁移和土体的变形,涉及土体固-液-气三相耦合作用.以往对边坡在降雨入渗条件下的非饱和渗流过程及其对边坡稳定性的影响研究大多基于单相流(Richard方程)模型或水-气两相流模型,而较少从固-液-气三相耦合角度分析孔隙气体迁移和土体变形对降雨入渗过程和稳定性变化过程的影响.本文基于连续介质力学原理和混合体理论,建立了边坡土体固-液-气三相耦合数学模型和有限元数值模拟方法.采用Liakopoulos砂柱排水实验成果验证了耦合模型和计算程序的正确性,深入分析了气体边界条件对排水过程的显著影响.在此基础上,采用固-液-气三相耦合模型,研究了土质边坡...

• 单位
  水资源与水电工程科学国家重点实验室; 武汉大学