Zhao, Y., Wu, Q., Hu, Z., Jia, Y., and Zheng, Y.* (2025). Macro- and micro-scopic suffusion behavior of gap-graded soils under cyclic hydraulic gradient reversals. Computers and Geotechnics.
https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2024.106950
论文采用计算流体动力学与离散元耦合方法(CFD-DEM)研究了循环反转水力梯度对间断级配土体渗蚀特性的影响。对比了循环水力梯度与常水力梯度下土体渗蚀的宏细观差异,揭示了循环水力梯度加剧渗蚀的微观机理。同时,分析了反转比和循环频率对渗蚀结果的影响,并从颗粒移动、能量演化、接触特性等微观角度总结其规律。特别是,通过流体力和接触力特性探讨了不同受力状态颗粒的相互转换过程。结果表明,循环反转水力梯度相比常水力梯度会导致更多细颗粒流失,且反转比越大,细颗粒损失越多。然而,随着循环频率升高,反转比对渗蚀结果的影响逐渐减小。这是因为循环反转水力梯度引发的能量释放加剧了试样内部扰动,导致细颗粒流失增加;但在高频条件下,细颗粒在粗颗粒孔隙间来回移动,不易被冲出试样,最终使高频条件下不同反转比的细颗粒损失趋于一致。