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颗粒粒径对泥石流形成影响的试验研究①

2014-08-21李翠娜李业勋

佳木斯大学学报(自然科学版) 2014年1期

李翠娜, 李业勋

(1.同济大学地下建筑与工程系,上海200092;2.中交三航局第二工程有限公司,上海200122)

0 引言

泥石流是固体颗粒与水的均匀混合物沿坡体迅速下滑的大体积移动[1],具有爆发突然、历时短暂、来势凶猛等特点[2],对当地环境和人类生活造成巨大破坏.

泥石流与其形成区颗粒粒径分布关系密切[3].Wang G 等(2001,2003)[4,5]对不同粒径的两种硅砂进行人工降雨诱发泥石流试验,粒径为D50=0.13mm时发生分层下滑破坏(retrogressive sliding),粒径为D50=0.05mm时发生流滑现象(flowslides).陈晓清[6]结合蒋家沟径流和人工降雨试验,对宽级配砾石土原位渗透、滑坡转化泥石流起动进行研究.Zhou J等(2011)[7]通过自行设计的可视化砂土泥石流室内模型试验装置,结合数码测量变形技术对泥石流形成的破坏形态进行了研究.

为研究泥石流受土体颗粒粒径的影响,进行室内模型试验.室内模型试验试样采用中砂和细砂混合,按照不同细砂质量比配置了6组不同颗粒粒径试样,进行降雨诱发泥石流的室内模型试验,分析了不同颗粒粒径下泥石流的形成模式,并分析中砂坡体泥石流形成过程中孔隙水压力变化规律.本文为泥石流的研究提供理论参考价值.

1 室内模型试验

1.1 室内模型试验装置

(1)泥石流发生模型槽

试验坡体厚度为10cm,宽度为25cm,上表面长度为60cm,试验比例为1∶20,模拟坡体厚度为2m的浅层坡体.泥石流发生模型槽宽度为25cm,长度为40cm,一、二级坡底长度均为75cm(见图1).一、二级坡底与水平面的夹角分别为35°和15°,泥石流在一级坡体上发生,在第……

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