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在沟谷地形中,滑坡碎屑流的运动常受到地形的影响,导致其运动方向发生改变,进而影响到滑坡运动速度和堆积特征。本文利用三维离散元素法,对四川都江堰三溪村高速远程滑坡进行模拟,研究滑坡体不同部位的块体失稳后,在沟道偏转地形主导下的滑坡碎屑流前缘的运动速度、各部位滑体的速度变化过程和堆积特征,并提出沟道偏转地形耗能模型分析了地形偏转造成的动能消耗。研究结果显示:滑坡前缘在地形偏转位置运动方向发生变化,导致运动速度突降;由于滑坡不同部位的滑块相对于地形偏转点具有不同的撞击角度,导致其撞击后产生不同的偏转角度,滑块的偏转角度越大,速度变化越大;由沟道偏转地形导致的滑坡运动速度减小反映了偏转地形对滑坡的动能产生的耗散,动能耗散率与cos~2θ(θ为偏转地形在水平面上的偏转角度)成反比;不同部位滑块的堆积长度随偏转角度的增大而减小。本研究分析了沟谷地形偏转对滑坡碎屑流运动速度作用机制及不同部位岩土体堆积范围的影响,可为该类地形条件下滑坡的运动机制研究和防灾减灾工作提供参考。 相似文献
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滑坡碎屑流对拦挡结构的直接冲击常产生较高的峰值冲击力和冲击能量，导致结构发生破坏而失效；而导引结构通过改变碎屑流的运动路径，可减缓其冲击效应，提高结构抗冲击能力。文章运用三维离散元模拟软件，结合室内休止角试验的结果，校准数值模拟参数，以三种不同导引结构（凹型圆弧、直线型、凸型圆弧）为变量进行数值模拟分析。研究结果表明:凹型圆弧结构B1可以有效地将碎屑流颗粒的冲击力进行转化，结构所受的法向力最小，切向力最大，对颗粒的导引作用最大。经过三种不同导引结构后，颗粒与滑槽之间的碰撞和摩擦是导致颗粒动能减小的主要原因；而三种不同导引结构对颗粒动能的耗散效果无显著差异。导引结构的作用对于颗粒堆积体积分布有显著的影响，主要影响区是靠近坡脚处，对导引结构之后的堆积区域的颗粒体积分布影响不显著。通过对冲击效应和堆积特性的研究，得到凹型圆弧结构形式最优，可以为碎屑流的防护工程抗冲击设计提供参考。 相似文献
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《岩土力学》2017,(10):2949-2956
为探究高放核废物深地质处置缓冲材料的长期稳定性,以内蒙古高庙子(GMZ)天然钠基膨润土为研究对象,揭示了γ辐照老化作用对高压实天然钠基膨润土样品力学强度和变形特性的影响。采用钴源在室温下对该膨润土进行不同累积剂量的辐照作用,分析了辐照前、后膨润土的矿物成分变化,并开展了三轴剪切以及膨胀变形试验。结果表明:γ辐照老化作用引起膨润土部分矿物成分的变化,蒙脱石微观结构稳定性降低并转化为更稳定的硅酸盐和硅铝酸盐矿物;膨润土经过辐照作用后剪切强度有所增长且随辐照剂量增大,矿物成分发生了变化,同等围压下膨润土的剪切峰值强度逐渐提高;随着围压的增大,强度增长的幅度逐渐变缓,辐照剂量对强度的影响减弱,表明围压对膨润土强度的增长有一定的抑制作用;由于辐照后蒙脱石的含量减少,膨润土的膨胀变形性能相应减弱,即膨胀力、自由膨胀应变、有荷膨胀应变等指标降低。 相似文献
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基于离散元的高速远程滑坡运动堆积特征及 能量转化研究 ——以三溪村滑坡为例 总被引：5，自引：5，他引：0
高速远程滑坡-碎屑流运动速度、堆积特征和能量转化是研究其致灾机制的重要因素，而模型试验、野外调查并不能全面揭示其成灾机理。文章以三溪村滑坡为例，采用PFC3D离散元模拟方法，揭示滑坡运动过程中的前部、中部和后部岩土体的速度演化分布、堆积特征和能量转化关系。研究结果表明:三溪村滑坡的残余摩擦系数为0.2时，模拟结果与实际堆积特征一致。前部、中部、后部岩土体到峰值速度存在差异，前部岩土体速度分布表现为显著的单峰型特征，而后部岩土体速度分布为双峰型特征。滑坡不同部位的岩土体堆积呈现层序分布；滑坡重力势能的转化中，摩擦耗能占总能量的52%，动能峰值时刻仅有15%的重力势能转化为动能。研究结果可为高速远程滑坡的运动机理分析和防灾减灾治理工程提供重要参考。 相似文献
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拦挡结构可以有效减小滑坡致灾范围、减弱致灾强度。文章以滑坡碎屑流为研究对象，通过对比模型试验和数值模拟结果，校正三维离散元模拟参数，进而研究不同坡脚角度和挡板高度对冲击力、最大水平运动距离的影响。研究结果表明:三个坡脚角度碎屑流冲击力的变化过程存在明显区别，坡脚角度为35°和45°时，冲击力时程曲线经历了两个显著的变化阶段:线性增大、线性减小。而坡脚角度为55°时，碎屑流冲击力时程曲线出现三个变化阶段:线性增加、恒力阶段、线性减小。挡板高度越高，恒力阶段的持续时间越短，冲击力线性减小阶段时间越长。小颗粒（2.5~10 mm）对挡板的冲击效应显著；中等颗粒（10~25 mm）随着挡板高度的增加，对挡板的冲击效应逐渐增大；而大颗粒（25~60 mm）作用在挡板上的冲击效应出现突变，与其他两种颗粒对比，整个运动过程冲击效应不显著。碎屑流的运程随着挡板高度的增加逐渐减小。对比三个坡脚角度下挡板的拦挡效果，坡脚角度α≤45°时，拦挡效果显著。 相似文献
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根据滑坡地形特征，将沟谷偏转型滑坡划分为坡脚偏转型、凹面偏转型和凸面偏转型三种类型，其主要地形参数为滑源区坡度、斜坡坡度、沟谷坡度和偏转角度。通过数值模拟，采用正交分析、极差分析和方差分析初步探讨主要地形参数对沟谷偏转型滑坡运动参数的影响。结果表明:沟谷偏转型滑坡的视摩擦系数、前缘速度恢复系数均主要受地形起伏的影响。斜坡坡度对视摩擦系数的影响最大，沟谷坡度次之，偏转角度最小；斜坡坡度、沟谷坡度对前缘速度恢复系数的影响大于偏转角度的影响。斜坡坡度是视摩擦系数的显著性因素，斜坡坡度、沟谷坡度是前缘速度恢复系数的显著性因素。视摩擦系数、前缘速度恢复系数与主控地形因子之间存在显著的非线性关系，可分别用二次函数、二次型函数进行描述。 相似文献
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L型挡土墙滑裂面确定方法与地震稳定性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了L型挡土墙两种破坏模式，即长踵板式和短踵板式，且破坏模式受几何参数和物理力学参数影响。研究了两种破坏模式下L型挡土墙滑裂面确定方法和地震稳定性问题，界定了两种破坏模式的临界条件。考虑第二、第三滑裂面产生条件，应用极限分析运动学原理，建立地震荷载作用下L型挡土墙临界状态方程，推导出地震加速度系数表达式。根据极值原理，给出最优解，从而计算得到临界屈服加速度系数及其对应的滑裂面倾角。通过算例分析可知：临界屈服加速度系数小于M-O公式法，长踵板式L型挡土墙滑裂面倾角与坦墙判别公式结果相同，且滑裂面之间的夹角等于90o-φ，即与滑移线场的结论相同。短踵板式L型挡土墙滑裂面夹角近似等于90o-φ。 相似文献
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