關鍵詞：非飽和土;滲流-變形耦合;降雨入滲;數值分析

基金項目：國家自然科學基金(40902087)；教育部科學技術研究重點項目(110186)；教育部博士點新教師基金(20095122120007)

作者單位

吳禮舟成都理工大學 地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室,成都 610059

黃潤秋成都理工大學 地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室,成都 610059

摘要

基于一維非飽和土的滲流-變形控制方程,采用Flex PDE(Partial differential equation)軟件對該耦合方程組進行求解分析.該方法突破了解析法對非飽和土導水系數函數的特殊限定,適用于任意的土-水特征曲線表達式；還可考慮到飽和時的滲透系數以及孔隙率是變量.與解析解相比,該數值解表現較高的精度,具有解決非飽和土耦合問題的可行性.計算分析表明,非飽和土滲流-變形耦合作用對暫態孔隙水壓力分布產生重要的影響,在降雨入滲過程中需考慮土體滲流-變形耦合的影響.降雨初期,位移隨著時間明顯增大,地表出現下沉,考慮耦合效應的孔隙水壓力慢于非耦合情況,原因是?H?值為正的.隨著降雨持續時間的增大,地表下沉的速度減緩,到最后變形開始穩定.位移的變化快慢與孔隙水壓力變化規律相同.地表沉降量還與初始孔隙水壓力分布以及?H?值密切相關.飽和時的滲透系數以及孔隙率對非飽和土降雨入滲以及穩態流的分布產生影響,但對其地表變形產生的影響微弱.