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岩土力学 2019年第12期40卷 4897-4906页

作者：郑光许强彭双麒成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

滑坡-碎屑流的远程运动距离是碎屑流体所能够达到的最大堆积距离,是灾害预警和评估的重要指标。通过总结已有碎屑流运动距离研究成果,从岩体势能入手开展研究,并结合量纲分析,首先建立了运动距离与势能之间的基本方程。其后,采用4种颗... 详细信息

滑坡-碎屑流的远程运动距离是碎屑流体所能够达到的最大堆积距离,是灾害预警和评估的重要指标。通过总结已有碎屑流运动距离研究成果,从岩体势能入手开展研究,并结合量纲分析,首先建立了运动距离与势能之间的基本方程。其后,采用4种颗粒材料开展岩质碎屑流滑槽试验,研究碎屑体体积V、滑移区坡度α、碎屑粒径d以及最大垂直运动距离H等对碎屑流运动距离L的影响,通过逐步拟合回归,建立了基于势能的岩质滑坡-碎屑流最大水平运动距离的计算公式。最后,采用汶川地震触发的38个岩质碎屑流以及17个其他典型岩质滑坡碎屑流数据对计算公式进行了验证,结果表明,考虑该运动距离计算公式具有较好的可靠性,能够为山区滑坡-碎屑流灾害预警工作提供理论指导。

关键词：滑坡-碎屑流远程运动距离计算模型滑槽试验颗粒流逐步回归

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滑坡-碎屑流的堆积特征及机理分析

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工程地质学报 2019年第4期27卷 842-852页

作者：郑光许强彭双麒地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学)

滑坡-碎屑流是一种沿着斜坡表面作远程运动的岩石碎屑流动体。碎屑流体在远程运动过程中会出现粒径分选,并在堆积体中呈现出一定的层序特征。本文通过开展碎屑流滑槽试验,观测了碎屑流运动过程中的粒径分选过程,并重点研究了碎屑流堆积... 详细信息

滑坡-碎屑流是一种沿着斜坡表面作远程运动的岩石碎屑流动体。碎屑流体在远程运动过程中会出现粒径分选,并在堆积体中呈现出一定的层序特征。本文通过开展碎屑流滑槽试验,观测了碎屑流运动过程中的粒径分选过程,并重点研究了碎屑流堆积体的垂向和滑移方向层序,采用分层和分段筛分法,对不同粒径的颗粒含量进行了分析,揭示出碎屑流堆积体内部不仅在垂向上具有反粒序结构,还在滑移方向上具有双峰分布形态。这两种堆积特征在6.24茂县新磨村滑坡和8.28纳雍普洒村崩塌堆积体的块石分布规律中得到验证,它们是滑坡-碎屑流体运动过程中块石之间相互作用的宏观反映,是分析碎屑流远程运动机制的重要现场证据。通过室内滑槽试验和实例分析,得到以下结论:碎屑流运动过程中产生的弥散压力和振动筛分是导致碎屑流堆积体中形成垂向反粒序以及滑移方向双峰堆积形态的重要原因。其中振筛作用的动力来源为碎屑流滑移区的不规则起伏引起的碎屑体振荡,以及由粒径差异造成的动量不均衡碰撞。

关键词：滑坡-碎屑流堆积特征反粒序双峰分布滑槽试验弥散应力振动筛分

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岩溶山区高速远程崩滑-碎屑流运移过程研究

岩溶山区高速远程崩滑-碎屑流运移过程研究

引用

作者：刘蕾蕾贵州大学

学位级别：硕士

高速远程崩滑-碎屑流是指高陡斜坡上大规模岩体失稳后以快速岩屑流的形式似流体状态长距离的运动过程。本文通过对岩溶山区的贵州省安顺市关岭大寨高速远程崩滑-碎屑流灾害点进行现场调查分析,以斜坡滑槽物理模型试验为研究手段,进行不... 详细信息

高速远程崩滑-碎屑流是指高陡斜坡上大规模岩体失稳后以快速岩屑流的形式似流体状态长距离的运动过程。本文通过对岩溶山区的贵州省安顺市关岭大寨高速远程崩滑-碎屑流灾害点进行现场调查分析,以斜坡滑槽物理模型试验为研究手段,进行不同高度、不同粒径配比的崩滑-碎屑流研究,得到不同高度以及不同粒径配比的碎屑流颗粒运动速度以及运移距离的规律。运用PFC建立与斜坡滑槽物理模型1:1的数值模型,模拟得到的距离与实际运动距离相一致。并对关岭大寨滑坡进行PFC三维离散元数值模拟分析,研究岩溶山区高速远程崩滑-碎屑流运动过程的规律。主要研究成果有:(1)通过碎屑流滑槽试验,在高度、坡角、质量以及滑面材料相同的条件下,按相同粒径配比(大小颗粒比例为7:3)的不同粒径大小均匀混合的崩滑体运移距离基本一致,运移范围也大致相同。表明相同粒径配比的任意颗粒组合对下滑运动过程中的运动距离没有影响。运动停止的堆积情况符合反粒序堆积现象,说明碎屑流在运动过程中存在分选作用,分选过程中存在能量的消耗,在颗粒混合条件下,碎屑流的运移距离最小。(2)在同一高度条件下,通过单粒径与混合粒径的下滑对比分析来看,相同质量的崩滑体,单一粒径的滑体比混合粒径配比的滑体运移距离要远。表明偏小颗粒的存在会阻碍整体的运动,单一粒径有利于颗粒维持运动惯性、减少摩擦耗能。通过公式计算单粒径颗粒的最远运动距离,试验所得单粒径的最远运移距离与公式计算的理论值基本一致。(3)选择2m、1.5m、1m三种不同高度,在固定坡角30°条件下,相同质量的混合粒径和单粒径下滑,速度曲线趋势图大致相同。通过三种高度下滑速度对比分析发现,各组在1m高度下滑达到最大速度所用时间最少,均在1.5s左右达到最大速度,说明达到最大速度的时间受高度影响较大,高度是影响最大运移速度的主要因素。(4)对斜坡滑槽物理模型试验建立数值模型,模型与原型比例为1:1,选取的球颗粒粒径为100mm～200mm、200mm～300mm,按照与实际模型试验中相同的粒径配比,即大颗粒与小颗粒比例为7:3,通过调整加速区与堆积区的摩擦系数使得最终的运动距离一致,模拟出与实际碎屑流颗粒的运动距离一致的运动模型,对致灾范围的研究具有一定的意义。(5)PFC较好地反演了关岭高速远程滑坡-碎屑流由启动到堆积的运动扩散全过程。整个运动过程历时200s左右,启动后20s左右达到永窝村组,与永窝村组山头进行强烈碰撞,速度达到最大值51.82m/s,撞击后速度开始急速下降,在160s左右,速度下降缓慢,到200s左右,速度为0。通过对模拟结果的分析发现PFC颗粒流程序在选取合理参数的情况下能较好的对三维堆积形态及影响范围进行模拟,可以对划定安全避让范围提供参考。

关键词：高速远程崩滑-碎屑流滑槽试验 PFC3D数值模拟

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