恒定渗流作用下泥石流起动过程冲刷试验分析

摘要：

渗流是泥石流水动力条件主要来源之一,不同渗流流量具有不同的渗流力和冲刷力,从而可引起不同规模泥石流.通过开展室内水槽试验,利用测压管量测渗流过程中的孔隙水压力,并结合高清摄像技术从微观角度记录堆积土体内部细颗粒的运移、骨架颗粒的坍塌现象,以此分析研究土体渗透破坏、起动形成泥石流过程中的渗流和冲刷作用.在此基础上设定水槽坡度为7°,调节恒定渗流流量分别为120、170、265、320 ml/s,分析不同恒定渗流流量对固体堆积物失稳、泥石流起动过程中流态变化的影响.分析结果表明,在恒定渗流流量作用下,堆积土体内部细颗粒迁移、骨架颗粒坍塌造成土体颗粒重排列、孔隙水压力上升进而导致土体抗力降低是泥石流土体颗粒失稳、起动、冲刷的重要原因;随着渗流流量增加,流速迅速上升,土体内孔隙水压力逐步增大,骨架颗粒的失稳、移动主要受渗流及水流冲刷两方面共同作用,堆积土体颗粒的移动分别表现出缓慢小幅滑动后稳定、过渡型滑动和快速流滑现象.

关键词：恒定渗流、泥石流起动、孔隙水压力、冲刷、水槽试验

所属期刊栏目：35

分类号：P642.23(水文地质学与工程地质学)

资助基金：水利部公益性行业科研专项经费项目资助No.201301058;中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室自主项目资助;国家自然科学恒定非均匀泥石流坝后冲刷动力过程与机理研究No.41372331.

在线出版日期：2015-02-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3489-3495