陈 剑， 王全才， 王 浩， 陈颖骐， 李 俊

(1.中国科学院 山地灾害与地表过程重点实验室，成都 610041；2.中国科学院 水利部成都山地灾害与环境研究所，成都 610041；3.中国科学院大学，北京 100049；4.河南大学 土木建筑学院，河南 开封 475001)

基于Hertz理论的泥石流块石冲击力修正系数研究

陈 剑1,2,3， 王全才1,2， 王 浩4， 陈颖骐1,2,3， 李 俊1,2,3

(1.中国科学院 山地灾害与地表过程重点实验室，成都 610041；2.中国科学院 水利部成都山地灾害与环境研究所，成都 610041；3.中国科学院大学，北京 100049；4.河南大学 土木建筑学院，河南 开封 475001)

基于Hertz弹性碰撞理论的修正公式是计算泥石流块石冲击力的有效方法之一，但公式中的修正系数目前尚无具体的量化方法。在Hertz接触理论和Thornton弹塑性假设的基础上，建立了泥石流块石冲击构筑物的计算模型，推导了修正系数的表达式。研究表明，修正系数是材料强度、泥石流块石尺寸和速度的函数而非一个常量，其随泥石流块石冲击速度的增加而减小，随泥石流块石半径、构筑物材料强度的增加而增加。板子沟泥石流沟防治工程计算结果显示，修正冲击力仅为Hertz弹性碰撞冲击力的15.58%。当泥石流块石冲击速度小于 3 m/s，修正系数大于0.20；当泥石流块石冲击速度大于3 m/s，修正系数介于0.10～0.20，计算结果与实践估计较为一致。

泥石流；块石冲击力；修正系数；Hertz接触力学；Thornton弹塑性假设

泥石流是山区常见的地质灾害之一，在泥石流灾害频繁发生的地区，对其危害范围内的各种构筑物造成了严重威胁[1-2]。泥石流对构筑物的危害方式主要表现为冲击和淤埋[3]，尤以块石冲击破坏最为显著[4-5]。……