不同攔擋結構對滑坡-碎屑流沖擊和堆積特征的影響
張睿驍; 樊曉一; 姜元俊; 李天話 西南科技大學土木工程與建筑學院; 四川綿陽621010; 工程材料與結構沖擊振動四川省重點實驗室; 四川綿陽621010; 中國科學院成都山地災害與環境研究所; 四川成都610041
關鍵詞：碎屑流 攔擋結構 沖擊 堆積特性
摘要：滑坡碎屑流是高位滑坡的一種常見運動形式,具有大規模、遠程、高速的特點,在滑坡碎屑流運動路徑上設置攔擋結構,可減小其致災范圍和致災強度。文章運用三維離散元模擬軟件,研究3種不同攔擋結構對滑坡碎屑運動和堆積特性的影響。研究結果表明:由于攔擋結構的作用,碎屑流顆粒的運動方向發生偏轉,同時滑體的速度分布產生顯著的變化-滑體最大速度從坡腳處變化到滑槽上顆粒的后緣。隨著攔擋結構寬度的增加,法向力顯著增大,切向力增加不顯著;堆積區面積和最大水平運動距離不斷減小,安全區的面積逐漸增加。本文引入無量綱數(Nk)分析顆粒分選效應對不同顆粒的運動和堆積特性的影響,相同攔擋寬度時,K3的Nk值最小,K1的Nk值最大;3種顆粒的Nk值隨著攔擋結構寬度的增加逐漸增大。有攔擋結構時,碎屑流顆粒堆積體積百分比呈現指數函數分布,即隨著運動距離的增大逐漸減小;無攔擋結構時,顆粒堆積體積的百分比呈現Extreme函數分布,即體積分布在中間位置附近取得峰值,向兩側呈遞減趨勢。
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