摘要：自然界的松散土是泥石流、滑坡等災(zāi)害發(fā)生的重要物質(zhì)之一,其結(jié)構(gòu)的松散性和長(zhǎng)期降雨滲流作用為細(xì)顆粒發(fā)生運(yùn)移、形成內(nèi)部侵蝕提供了空間和動(dòng)力條件,顆粒大量流失和孔隙通道堵塞造成土體結(jié)構(gòu)變化和穩(wěn)定性下降,從而演變?yōu)榛禄蛱?。滲透、水槽和人工降雨等試驗(yàn)方法對(duì)認(rèn)識(shí)土體內(nèi)部細(xì)顆粒運(yùn)移的宏觀特征具有重要作用,但無(wú)法直接分析孔隙通道內(nèi)細(xì)顆粒分布、位移等隨時(shí)間的變化特征。作者結(jié)合上海同步輻射光源3維CT技術(shù),為獲得擬靜態(tài)下1維柱體滲流過(guò)程中細(xì)顆粒侵蝕形態(tài)特征,以不同粗細(xì)顆粒粒徑之比為變量設(shè)計(jì)微觀滲流試驗(yàn),通過(guò)耦合離散元與Darcy流體方程計(jì)算分析整體和局部區(qū)域內(nèi)細(xì)顆粒數(shù)量和平均動(dòng)能的變化特征。結(jié)果表明:離散元與Darcy流耦合是計(jì)算土體內(nèi)部細(xì)顆粒運(yùn)移的有效手段。CT掃描和數(shù)值計(jì)算結(jié)果均表明土樣入流口和出流口存在優(yōu)先侵蝕現(xiàn)象。計(jì)算至2.5 s時(shí),已分別有37.05%和31.95%細(xì)顆粒被侵蝕,其他位置侵蝕程度相對(duì)較低。在滲流方向上土體內(nèi)部細(xì)顆粒存在流失補(bǔ)給平衡和逐漸侵蝕的現(xiàn)象,細(xì)顆粒的平均動(dòng)能沿滲流方向總體呈逐漸增高的趨勢(shì)。長(zhǎng)期性堵塞形成過(guò)程中,細(xì)顆粒的平均動(dòng)能呈現(xiàn)隨時(shí)間逐漸降低的趨勢(shì);臨時(shí)性堵塞區(qū)域內(nèi)細(xì)顆粒數(shù)量的增加相對(duì)于此區(qū)域內(nèi)細(xì)顆粒平均動(dòng)能的增高存在滯后效應(yīng)。微觀尺度上土體內(nèi)部細(xì)顆粒運(yùn)移特征主要受流體狀態(tài)和孔隙特征影響,其研究對(duì)于理解松散土坡體破壞機(jī)制具有重要價(jià)值。