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对成昆铁路北段一些粘性泥石流浆体所作的剪切试验结果表明,流变参数[含:表观粘度η和屈服应力(极限静切力)τ]随时间推移而变化。粘性泥石流浆体的流变参数具有时间依赖效应,随剪切时间推移而递增。粘性泥石流浆体呈现出反触变性的流变行为,随时间推移而变稠,就此越发变得不易流动。 相似文献
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动床条件下粘性泥石流沟道淤积实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
泥石流淤积是危害建筑物的主要方式之一.为了探讨动床条件下泥石流沟道淤积规律,开展了不同泥石流重度、不同沟床物质重度、不同沟道坡度以及不同泥石流总量共4组单次淤积实验和1组不同沟道坡度下的泥石流连续淤积实验.实验结果表明,单次淤积时,泥石流淤积厚度随着沟道坡度的增加而减小,随着泥石流重度的增大而增大,随泥石流总量的增大而增大,受沟床物质重度变化的影响较小;连续淤积时,随着沟道坡度的增加,第2次淤积相对于第1次淤积结果依次表现为完全淤积、冲淤交替以及完全冲刷,且冲刷始于沟道前缘,逐渐向后缘发展.在分析泥石流淤积厚度的影响因素基础上,通过回归分析建立了动床条件下粘性泥石流沟道淤积厚度的经验预测公式:H=0.005x+ (1.63E-11)e(rc)-0.003ln(sinθ) +0.22V-0.02. 相似文献
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粘性泥石流阻力和运动方程验证分析 总被引：6，自引：2，他引：4
现有的粘性泥石流阻力方程可以大致归纳为三类：一类是将泥石流视为固液两相流,通过理论分析建立的泥石流阻力运动方程;二类是认为粘性泥石流符合宾汉姆流体阻力方程;三类是依据泥石流体具有基本符合库伦公式的剪切强度,将泥石流视为固体颗粒散体重力流,在理论分析基础上建立的阻力和运动方程。用粘性泥石流动力学实验数据对三类阻力运动方程进行了验证,结果表明第三类阻力和运动方程与实际接近。 相似文献
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泥石流静力学是研究泥石流静止状态下的某些特征和一些规律。准确测定泥石流及其浆体的特征值,对揭示泥石流的形成和运动机理将起着十分重要的作用。 在野外(如西昌黑沙河,云南浑水沟,蒋家沟)开展观测试验以来,我们引进了石油钻井泥浆,土力学,土壤学和水化学等学科的某些试验方法,结合前人的工作经验,初步总结出泥石流及其浆体的组成,流变,结构和化学特性等参数的测试方法。以供与同行商讨。 相似文献
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泥石流浆体的黏度是泥石流运动模型中的重要参数。利用相对黏度-颗粒体积分数的计算方法得到浆体黏度需要最大体积分数这一关键参数。本文利用不同来源泥石流堆积物中的细颗粒部分配置浆体开展流变实验,研究最大体积分数的确定方法。首先利用Anton Paar MCR301流变仪的同心圆筒系统测量每个细颗粒土体在不同颗粒体积分数下的流变曲线,通过宾汉模型得到各样品的塑性黏度,进而计算其与同温度下清水的相对黏度。然后利用6个应用较为广泛的相对黏度-颗粒体积分数计算方法对实验数据进行拟合,对各方法拟合的最大体积分数进行比较,分析其与细颗粒土体的特征体积分数(随机疏松堆积体积分数、随机密实堆积体积分数、击实体积分数、沉积稳定体积分数)的关系。结果显示对于同一土体配置的浆体,不同计算方法拟合的最大体积分数有所不同,但是同一种方法得到的不同土体的最大体积分数与土体的击实体积分数存在显著的线性关系,据此建立了各计算方法中最大体积分数的经验计算式。此外还建立了浆体相对黏度与颗粒体积分数、击实体积分数之间的指数关系式,该式可用于估算中等浓度和高浓度浆体与清水的相对黏度。 相似文献
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《山地学报》2016,(6)
现场调查的数据分析表明:同等规模体积的中、小型滑坡碎屑流的运动参数存在较大的差异,这些参数的差异源于滑坡体积、岩土体特性和地形条件耦合作用的结果,理论分析和数值计算常常不能完全解释其机理。因此,在模型试验的基础上,运用极差、方差分析等方法,探讨了滑坡碎屑流的体积、颗粒级配和斜坡坡度对坡脚下的水平运动距离、等效摩擦系数的影响。研究表明:滑坡碎屑流体积在同等规模等级和相同的落差条件下,3种因素对坡脚下水平运动距离的影响大小依次为颗粒级配、斜坡坡度和体积。颗粒级配对碎屑流坡脚下的水平运动距离的影响非常显著,而同等规模内变化的体积的影响不显著。因素对等效摩擦系数的影响大小顺序为斜坡坡度、颗粒级配和体积。坡度对碎屑流等效摩擦系数的影响非常显著,而同等规模内变化的体积的影响不显著。 相似文献
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《山地学报》2021,(2)
泥浆是泥石流动力学的重要研究对象。细小的黏性颗粒是黏性泥石流泥浆的基本组成部分,传统流变模型可以描述粘性泥石流中颗粒物质相互作用,然而各灾害点物质组成的差异性使得泥浆流变模型的应用各有不同,且当前研究缺少对不同模型应用的详细讨论。本研究利用MCR301流变仪,开展不同含水量成都粘土泥浆流变实验,分析成都粘土泥浆剪切应力随剪切速率变化过程、含水量对剪切应力的影响;对比分析幂律模型、宾汉模型和HerschelBulkley模型(H-B模型),拟合各含水量成都粘土泥浆的流变实验结果。得出如下结论:(1)随着含水量由50%增大到400%,成都粘土泥浆切应力迅速降低,由超过8000 Pa降低到5 Pa左右;当剪切速率约为0.2 s~(-1)时,剪切应力随剪切速率增加而迅速增大,但当剪切速率大于0.2 s~(-1)时,剪切应力随剪切速率增加而增长缓慢,成都粘土泥浆表现出典型的剪切稀化非牛顿体流体;(2)H-B模型能很好地反映各含水量成都粘土泥浆剪切应力与剪切速率的变化全过程(剪切稀化),是拟合成都粘土泥浆流变过程的最佳数学模型;(3)泥浆屈服应力(τ_(HB))和流动指数(η_(HB))随含水量的增加迅速减小。本文流变模型实验的开展和研究对深入认知和探索泥石流致灾全过程具有重要意义。 相似文献
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《山地学报》2015,(5)
根据概率统计模型的运算特性,通过对模型参数进行适当修正,由此改进了泥石流灾害敏感性计算模型。选取岷江上游为研究区域,利用RS和GIS技术,提取2005年、2009年、2013年6类土地利用类型[耕地、林(草)地、裸地、城乡建筑用地、水域、冰川]。针对传统模型的不足,运用改进模型定量分析研究区内不同坡度级别、不同岩性条件下土地利用类型对泥石流灾害的敏感性。研究发现,当坡度为25°~45°时,林(草)地、裸地、城乡建筑用地对泥石流的敏感性较大,在第四系、志留系和泥盆系地层中,耕地及城乡建筑用地对泥石流的敏感性较大。对比分析表明,此改进模型在不同影响因素条件下均表现较好,其计算结果更加准确。 相似文献
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“东川型”排导槽结构对泥石流流速影响的实验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
消能肋槛和排导槽纵比降是控制"东川型"泥石流排导槽内流体运动的两个关键因素.泥石流流速是反映排导槽工程输移力及对排导槽的冲刷淤积破坏的重要参数之一.通过实验,对固定配比的泥石流流体在不同的肋槛组合下的排导槽中的流速进行了研究,结果表明:(1)肋槛间距从40 cm增加至60 cm时,泥石流流速先增加后减少,在间距50 cm时达到最大值;(2)肋槛高度对泥石流流速的影响非常复杂,在不同的肋槛间距和纵比降下表现不同的相关关系;(3)纵比降对排导槽内的泥石流流体基本呈正相关;(4)得到了肋槛间距与肋槛高度之比值N与泥石流流速V之间关系的数学表达式:V=0.0341N+C,其中C为常量. 相似文献
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崩滑土体坡面运动过程研究现状与展望 总被引：1，自引：0，他引：1
崩滑土体坡面运动包括刚性块体整体滑动、崩滑泥流、崩滑破碎3种形态;根据粗颗粒间介质差异,崩滑破碎运动可分为无粘碎屑崩滑运动、粘性碎屑崩滑运动;根据运动过程不同形态,将崩滑破碎运动分为崩滑破碎、粗颗粒与泥浆混合运动、泥石流3个阶段。概述崩滑土体坡面运动过程调查实验研究现状;分析块体滑动摩擦理论、流体理论、散粒体理论在崩滑土体坡面运动过程应用情况,指出块体滑动摩擦理论、流体理论在描述崩滑破碎运动过程的不足;分析崩滑破碎后,间隙介质对粗颗粒运动的影响,指出目前散粒体理论描述崩滑土体坡面运动过程的不足,提出通过设定颗粒间的细观力学参数来再现崩滑土体复杂破碎运动过程的思路和重点研究的内容,为下一步研究提供依据。 相似文献
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北京山区由于山坡陡峻、构造发育、岩体破碎,加上气候条件,泥石流灾害的发生较为频繁.密云县是北京山区泥石流高发区,冯家峪镇则是密云县泥石流发生最多的区域.密云县冯家峪镇西白莲峪历史上发生多次泥石流,其流域自然地理条件复杂、泥石流堆积形态多样,大烂碴沟泥石流堆积扇具有一定的代表性.研究泥石流堆积特征及其演变过程,以期丰富北京山区泥石流基础资料,同时对完善泥石流灾害防治的危险区区划有所裨益.在收集当地泥石流发生历史资料的基础上,详细的调查了西白莲峪大烂碴沟的自然地理状况和泥石流堆积物的特点.大烂碴沟上游沟谷剖面呈"V"形,切割明显,地形坡度一般在32.以上,而下游沟谷剖面呈"U"形.从泥石流形成的年代和冲刷痕迹推测,"U"形沟谷为泥石流冲刷形成.整个流域成扇形,泥石流形成区面积为0.58 km2,流通区面积为0.09 km2.大烂碴沟流通区沟道极短,这样,形成区汇集洪水到达流通区后,严重冲刷沟谷坡脚,破坏基岩的稳定性,造成两岸岩石滑坡、崩塌和沟床岩石的整体性搬运,从而形成泥石流.流域出口处有泥石流扇形堆积体,砾石含量较多.采用野外调查和室内实验结合的方法对大烂碴沟泥石流的堆积物特点进行研究,具体如下:(1)地貌特征:采用野外量测与填图的方法,主要调查堆积扇的部位及其地形、沟道比降与宽度,堆积物外部形态等.(2)结构组成:主要有颗粒级配、岩性组成、砾石排列与分选性、堆积物的结构与构造特征,以及粒态、擦痕、砾石包裹情况,大漂砾粒径、堆积位置与排列等颗粒特征.砾石的调查通过在沟道内随机选取一定数量的砾石进行abc长度和倾向调查.以上参数通过现场观测、测量取得.选定泥石流堆积区典型部位Ⅰ和Ⅲ,通过挖圆形探坑,取出全部颗粒.将颗粒直径大于10 mm的大颗粒筛出,称重,将剩余颗粒1 kg左右带回实验室分析.粒度分析的主要方法为:平均粒径比中值能更正确地反映碎屑颗粒的集中趋势,按福克和沃德的平均粒径的表达式Mx:φ16 φ50 φ80/3判别碎屑颗粒的集中趋势;采用由福克和沃德提出的标准偏差σ=φ84-φ16/4 φ95-φ5/6.6判别颗粒大小的均匀程度;采用福,克和沃德的偏度公式:SK1=φ16 φ84 2φ50/2(φ84-φ16) φ5 φ95-2φ50/2(φ95-φ5)判别粒度分布的不对称程度;峰度是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的,也就是度量粒皮分布的中部与两尾端的展形之比,采用福克和沃德提'出的峰度公式KG=φ95-φ5 φ80/2.44(φ75-φ25)判别.在查阅历史资料和堆积物调查的基础上,本文对大烂碴沟泥石流堆积扇的发育和演变过程进行了分析.研究结果表明,该区泥石流堆积扇的形成受到初次水石流和二次粘性泥石流两种泥石流形成过程的影响,水石流形成堆积扇主体,粘性泥石流则起到显著改变堆积扇形态特征的作用.大烂碴沟泥石流堆积扇的演变过程和特征明显受到大烂碴主沟和西白莲峪主沟水流的影响.从外部特征来看,堆积扇可以分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ四个区,其中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ区表现为二次泥石流堆积特征,Ⅳ区表现为初次泥石流堆积特征.两次泥石流形成过程中固体物质的运动方式、搬运距离和侵蚀强度不同,其堆积扇在不同分区的沙砾粒径、排列方向和圆度也反映出两次泥石流的形成特征.该研究结果对今后进一步探讨北京山区泥石流形成机理和运动过程以及为北京山区泥石流防治制定有效措施提供了科学依据. 相似文献