土石混合体细观渗流场的格子Boltzmann模拟

摘要：

基于土石混合体中块石的CT扫描图片、颗粒流PFC软件及数字图像处理技术构建了土石混合体的孔隙结构模型,在此基础上引入介观的格子Boltzmann方法从孔隙尺度对土石混合体的渗流场进行了数值模拟,并据此分析了土石混合体的渗流特性.研究结果表明:基于土石混合体的孔隙结构模型和介观的格子Boltzmann方法,通过设置相应的边界条件可以快速有效地模拟土石混合体的细观渗流机制;与均质土体模型相比,土石混合体模型由于较大块石的存在使得其渗流通道明显减少,且通道变窄,弯折度增加,流速减小,渗透率大幅降低;土石混合体模型中水压力分布很不均匀,在块石的上下游会发生显著的压力降;块石含量、块石粒径及块石空间分布等细观结构因素对土石混合体的渗流场与渗透性能有一定的影响.

关键词：土石混合体、格子Boltzmann方法、细观结构、渗流场

所属期刊栏目：19

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

资助基金：湖北省自然科学基金计划项目2019CFB199;湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划T201823;湖北理工学院校级科研项目18xjz14R

在线出版日期：2019-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：235-241