径流-渗流作用下松散土坡非均匀颗粒临界失稳分析

摘要

为研究径流-渗流作用下松散土坡非均匀颗粒起动机理,基于单颗粒滑动、滚动力学分析,构建径流-渗流耦合作用下坡体非均匀颗粒稳定分析模型,采用Navier-Stokes方程和扩展Brinkman-Darcy方程描述坡面径流和坡体渗流,结合连续性方程和应力跳跃边界条件,推导了流固界面流速具体表达式,得到了考虑径流-渗流联动作用的单颗粒稳定安全系数。结果表明:颗粒稳定安全系数主要受到坡面径流水深、松散层厚度、土坡坡度、应力跳跃系数、土体内摩擦角、颗粒等效粒径及容重、松散土坡孔隙率及渗透率的影响;土坡坡度、土体内摩擦角、颗粒容重为抗滑安全系数敏感参数;土坡坡度、颗粒容重、坡面径流水深、土坡渗透率为抗滚动安全系数敏感参数。