
浏览全部资源
扫码关注微信
1. 中国三峡建工(集团)有限公司
2. 长江科学院水资源综合利用研究所
3. 长江科学院流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室
Published:2026
移动端阅览
王珂, 吴庆华, 杨野. 不同二元结构阻隔层抑制降雨入渗边坡规律的试验研究[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(3): 277-286.
王珂, 吴庆华, 杨野. 不同二元结构阻隔层抑制降雨入渗边坡规律的试验研究[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(3): 277-286. DOI: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250009.
土质边坡在降雨-蒸发循环作用下易形成裂隙,导致降雨入渗土壤,诱发边坡失稳。基于生态优先,提出了具有生态功能的细/粗非饱和阻隔层(CBL)抑制降雨入渗的边坡防护方法,旨在从源头上阻隔降雨入渗,为边坡生态修复与稳定性防治提供技术参考。采用物理模型试验,开展2种降雨强度(1.93×10
-4
4.73×10
-4
cm/s)和4种CBL岩性结构组成(亚砂土/粗砂、亚砂土/砾砂、亚砂土/角砾、亚砂土/圆砾)条件下,CBL对降雨入渗规律及其对边坡防护效果的影响研究,分析粗粒层粒径、颗粒形态及降雨强度对CBL水分运移和排水效率的作用规律。研究结果表明:(1)降雨在细粒层以均匀流为主,运移速度随粗粒层粒径增大而增加并受粗粒层颗粒形态的影响明显;降雨入渗至细/粗粒层界面时,水分沿界面向坡脚迁移;降雨突破细/粗粒层界面后,在粗砂和砾砂中仍以均匀流运动为主,而在角砾和圆砾中则以优先流方式运动,且优先流程度随粗粒层粒径增大而增强。(2)CBL稳定排水效率(稳定排水强度与降雨强度之比)随降雨强度增加而减小,且在高降雨强度时,其随粗粒层粒径增加而小幅增加;CBL综合排水效率(侧向排水总量与降雨总量之比)随粗粒层粒径和降雨强度增加而增加,且降雨强度越大其增加幅度越显著下降。(3)粗粒层颗粒形态对CBL阻隔降雨效果影响明显,亚砂土/角砾CBL在试验设定的降雨强度范围内可完全阻隔降雨入渗至边坡黏土层,其阻隔降雨入渗的效果最佳。研究成果揭示了二元结构CBL抑制降雨入渗的内在规律,可为土质边坡稳定性防治提供重要参考。
李智.降雨条件下非饱和带水—气二相流驱替规律研究[D].长安大学,2017(03).
Yanbo Chen,Yufeng Gao,Charles W.W. Ng.A new capillary barrier system for retaining wall backfilled with fine-grained soil[J].Computers and Geotechnics,2020.
Wei Xie,Yuequan Shang,Gang Wu,Zhenlei Wei.Investigation of the formation process of a low-permeability unsaturated zone by air injection method in a slope[J].Engineering Geology,2018.
Guy Mizrahi,Alex Furman,Noam Weisbrod.Infiltration under Confined Air Conditions: Impact of Inclined Soil Surface[J].Vadose Zone Journal,2016.
Maria Fiorentino,Giuseppe Starace.Numerical investigations on two-phase flow modes in evaporative condensers[J].Applied Thermal Engineering,2016.
HarnasF.R.,RahardjoH.,LeongE.C.,WangJ.Y..Experimental study on dual capillary barrier using recycled asphalt pavement materials[J].Canadian Geotechnical Journal,2014.
D. P. Jansik,D. Wildenschild,N. D. Rosenberg.Flow Processes in the Dry Regime: The Effect on Capillary Barrier Performance[J].Vadose Zone Journal,2011.
Tianwei Qian,Lijuan Huo,Dongye Zhao.Laboratory Investigation Into Factors Affecting Performance of Capillary Barrier System in Unsaturated Soil[J].Water, Air, and Soil Pollution,2010.
M. AubertinM. Aubertin,E. CifuentesE. Cifuentes,S. A. ApithyS.A. Apithy,B. BussièreB. Bussière,J. MolsonJ. Molson,R. P. ChapuisR.P. Chapuis.Analyses of water diversion along inclined covers with capillary barrier effects[J].Canadian Geotechnical Journal,2009.
Ning Lu,William J. Likos.Suction Stress Characteristic Curve for Unsaturated Soil[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,2006.
Denny Tami,Harianto Rahardjo,Eng-Choon Leong,Delwyn G. Fredlund.A Physical Model for Sloping Capillary Barriers[J].Geotechnical testing journal,2004.
Roy C. Sidle,Shoji Noguchi,Yoshio Tsuboyama,Karin Laursen.A conceptual model of preferential flow systems in forested hillslopes: evidence of self‐organization[J].Hydrological Processes,2001.
John C. Stormont,Clifford E. Anderson.Capillary Barrier Effect from Underlying Coarser Soil Layer[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,1999.
Mark G. Bernadiner.A Capillary Microstructure of the Wetting Front[J].Transport in Porous Media,1998.
卢操,晏鄂川,陈侠廷,方海伦,徐弈,陶清华.区域滑坡灾害降雨预警的I-D-M阈值模型研究[J].地质科技通报,2025(06).
黄瑞健,冯文凯,李双权,柳侃,唐雪峰,郭朝旭,易小宇.降雨型群发浅层土质滑坡运动距离经验预测模型[J].地质科技通报,2025(03).
吴庆华,王珂.细/粗二元结构边坡角度与岩性特征对其阻隔降雨入渗的影响规律[J].地球科学,2025(01).
张石,郑东健,武鑫.降雨类型对粉土边坡渗流及稳定性的影响[J].水力发电,2022(09).
姚茂宏,陈铁林,樊容,杨子力,石野.强降雨条件下考虑气压和渗流作用的边坡稳定性[J].上海交通大学学报,2022(06).
赵旭,樊军,付威.土壤侵蚀与土地利用方式对黑土地土壤水气传输特性的影响[J].应用生态学报,2020(05).
韩蕾,潘雅文,朱志梅,樊军,王胜.水蚀风蚀交错区不同土地利用方式的土壤水气传输特性[J].应用生态学报,2019(04).
焦卫国,詹良通,季永新,贺明卫,刘振男.黄土–碎石毛细阻滞覆盖层储水能力实测与分析[J].岩土工程学报,2019(06).
熊爽,曾江波,姚文敏,李长冬.降雨干湿循环作用下的渣土边坡稳定性[J].地质科技情报,2018(05).
唐扬,殷坤龙,夏辉.前期含水率对浅层滑坡降雨入渗及稳定性影响研究[J].地质科技情报,2017(05).
杨松,黄剑峰,罗茂泉,马泽慧,王磊,吴玉琴.斥水性砂土水-气形态及其对斥水-亲水转化的影响分析[J].农业机械学报,2017(11).
焦卫国,詹良通,兰吉武,陈云敏.黄土-碎石覆盖层毛细阻滞效应及设计厚度分析[J].浙江大学学报(工学版),2016(11).
吴庆华,张家发,崔皓东,朱国胜,刘习银.细/粗粒二元结构边坡的排水防渗效果试验研究[J].岩土力学,2017(02).
詹良通,邱清文,杨益彪,徐文杰,陈云敏.黄土覆盖层水–气耦合运移土柱试验及数值模拟[J].岩土工程学报,2017(06).
习念念,童富果,刘刚,程庆超.基于水气二相流的边坡降雨入渗有限元分析[J].长江科学院院报,2017(01).
吴庆华,张家发,武金博,刘习银.非饱和导排结构控制降雨入渗的边坡物理模型试验[J].岩土工程学报,2017(01).
石振明,沈丹祎,彭铭,张璐璐,张发旺,郑小站.考虑多层非饱和土降雨入渗的边坡稳定性分析[J].水利学报,2016(08).
邓林恒,詹良通,陈云敏,贾官伟.含非饱和导排层的毛细阻滞型覆盖层性能模型试验研究[J].岩土工程学报,2012(01).
张家发,刘晓明,焦赳赳.膨胀土渠坡兼有排水功能的双层结构防护方案[J].长江科学院院报,2009(11).
赵敏,何晖.非饱和黄土水-气渗透性试验研究[J].西安科技大学学报,2005(03).
0
Views
79
下载量
1
CSCD
Publicity Resources
Related Articles
Related Author
Related Institution
京公网安备11010802024621