基于大量的实地考察及室内试验,根据现场不同泥石流堆积体的物理参数,确定了不同泥石流堆积体的泥石流浆体黏度范围、泥石流固相颗粒级配与固相比。通过试验试做,确定了不同黏度范围浆体的水土比例,根据水土比例,配置不同黏度的泥石流浆体。通过筛分试验,确定了泥石流固相颗粒级配。考虑泥石流浆体黏度、固相比、颗粒级配三因素不同组合,人工配置不同状态泥石流淤积体,进行泥石流淤积体的承载力试验,研究不同黏度、不同固相比、不同颗粒级配泥石流淤积体的固结特性及承载能力的时空变化特性。
刘彬, 苏娜, 徐林荣, 陈洪凯
针对泥石流淤积体开展掺入不同类型固化剂的研究具有很大的工程意义,不仅可以弥补以往对泥石流淤积体固化特性研究不足的缺陷,还可以在一定程度上为解决泥石流抢险救援难度大、及时地疏通交通要道等方面提供科学依据。为研究泥石流淤积体的固化特性,课题中中南大学开展室内泥石流淤积体固化实验,研究不同级配、不同含水率条件下的泥石流淤积体在不同类型及不同掺入量的水泥固化剂作用下的承载力变化规律,为更好地处理抢险救援提供参考依据。
苏娜
泥石流磨蚀特性是防治工程耐久性设计的关键参数,本项目选取5种碎石级配、4个固相比、3种泥石流浆体黏度、2种泥石流速度和2种混凝土强度共44组工况,采用自行研制的泥石流磨蚀试验装置进行泥石流磨蚀试验,考查了混凝土损失率、磨蚀量速率及表面形貌的变化情况。实验结果表明: 混凝土的损失率与磨蚀量速率均随着碎石级配编号(大颗粒碎石含量增加)、泥石流固相比与泥石流粘度增加而增大。通过执行研制的泥石流磨蚀试验装置,据此开展混凝土材料的泥石流磨蚀试验,获得泥石流磨蚀试验结果,得到不同混凝土材料的泥石流磨蚀系数
焦朋朋, 苏娜, 徐林荣
本数据包含泥石流块石冲击力实验数据,是在地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开展泥石流块石冲击力模型试验产生的冲击介质屈服应力、冲击介质颗粒粒径、块石冲击力等数据;数据采集地点为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,通过开展泥石流块石冲击力模型试验获得数据,使用的主要仪器包括HAAKE旋转流变仪MARS40/60、高清摄像机、QSY8301-01压电传感器等,采集时间为2019-2021年。
刘清华, 苏娜, 徐林荣
研究了黏粒含量、宽高比、上游来流流量、初始含水率等不同控制因素对堵沟型崩滑物源溃决的影响,通过对堰塞体溃决过程分析,将堰塞体溃决模式分类。归纳总结不同溃决模式坝体轮廓纵向演化规律,测算流深、流速、侵蚀速率,分析不同溃决模式条件下坝体时空演化进程,探讨了不同因素对溃坝泥石流重度、洪峰流量、建立堰塞坝溃坝流量放大系数的数学模型,选取研究区两个堵溃点以及银杏坪沟一个堵溃点进行验证,但由于堰塞坝溃决的复杂性,在实际运用中存在一定局限性。
张友谊
大量工程实践表明,坡面物源总量及动储量占流域内物源总量比例较大,为震后泥石流物源的重要来源。课题通过室内模型试验,分析不同降雨、坡度、草本植被密度组合条件下坡面物源起动模式,揭示坡面物源降雨起动敏感性因素排序,建立了根系固土力学模型,分析了坡面物源失稳破坏力学机制,同时对比了工程经验法与RUSLE模型对坡面物源动储量的估计结果,并在室内模型试验的基础上,通过数值模拟分析,揭示了坡面复绿草本植被对坡面物源渗流场的影响。
张友谊
针对“宽缓”、“窄陡”型泥石流沟道物源,以现场调查及室内岩土体力学参数试验为基础,利用室内模型实验,研究在不同影响因素下,沟道松散物质起动的机制。通过数据分析,拟合建立沟道物源动储量模型,为震区类似泥石流沟预测预警和治理工程设计提供参考和科学依据。主要结论如下: (1)不同结构类型堆积体的起动侵蚀起动过程各不相同:细粒土在后方径流开始后在前缘出现细沟,逐渐发展为拉槽,贯穿至后缘;粗粒土径流开始后前缘坍滑,呈溯源侵蚀的特点;上细下粗土率先在土层分界处形成凹槽,并逐渐向后缘延伸;上粗下细土于前缘部分先形成细沟,其后面层的粗粒土滑动,铲刮前缘细粒土。 (2)泥石流起动瞬间,粗颗粒主要以滑动、跳跃、滚动三种形式起动,细粒土中粗颗粒的起动运移形式以滚动和跳跃为主;粗粒土中粗颗粒以滑动起动为主;上细下粗土前期汇流粗颗粒起动以滚动及跳跃为主,后期为滑动为主;上粗下细土中粗颗粒起动以滑动为主。 (3)雨强越大,径流量越大,下切侵蚀越强烈。侵蚀曲线有先增加后减小的趋势,最大侵蚀深度一般出现坡体陡缓变化处。 (4)利用室内模拟试验结果,结合分维理论,建立了“宽缓”型沟道物源动储量评价模型并进行了验证。
张友谊
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