路基边坡冲刷特性的颗粒流模拟
Simulation Research on Characteristics of Embankment Slope under Rainfall Scour

摘要 利用离散元软件PFC2D(Particle Flow Code)模拟边坡冲刷的特点,考虑坡度、径流流速、粒径、粘土c值、砂土摩擦角φ值等影响因素,模拟粘土和砂土两种边坡。粘土边坡模型的建立采用BPM(Bonded Particle Model)模型,即通过在颗粒之间设置粘聚力,将不同的颗粒粘结在一起。主要研究基于PFC2D的边坡冲刷特性,得出边坡冲刷破坏的形态规律,并通过设定冲刷准则以考虑临界冲刷速度,通过Fish语言编程记录颗粒的位移大小。由模拟得出粘土路基边坡由于颗粒之间的粘结作用会呈现团粒、块状冲起或片状剥落;砂土边坡呈现出平行于边坡表面的颗粒层状冲刷剥落,即形成冲刷沟。并得出临界冲刷速度与粒径、坡度等的大致关系,并与实际的物理模型实验结果进行对比,结果一致,可为路基边坡的防护措施提供参考意见。