王秋生，苏瑞林，高晓静

（北京工业大学 建筑工程学院，北京 100124）

1 研究背景

岩土类材料的冲刷特性研究是在诸如桥墩基础冲蚀、河道崩岸及土石坝溃坝等工程事故处置中广泛涉及的重要课题[1-4］。土体的冲蚀特性主要包括起动应力和冲蚀速率两方面，其中起动应力定义为在水流作用下土体由静止转变为运动的临界状态时所对应的水流切应力；冲蚀速率则为一定水流强度下土体单位时间被冲刷分离的重量或高度。土体冲蚀速率是起动应力的函数，冲蚀速率涉及的侵蚀系数也与起动应力相关[5］。因此，土体的起动条件是土体冲蚀特性研究中的根本问题。

早期对土体起动研究的对象多为无黏性砂或黏性细颗粒泥沙。Shields[6］通过大量水槽试验得到了起动应力与土颗粒粒径的关系，绘制了Shields曲线，指出粗颗粒土起动应力和平均粒径在双对数坐标下呈线性关系，而细颗粒土并无此规律；窦国仁[7］基于石英丝试验提出了两颗粒间的接触面积的计算方法，并结合泥沙颗粒在水下的受力分析推导了适用于不同颗粒大小的起动流速公式；蒋昌波等[8］对新港海河口的新淤泥沙进行了理论及试验研究，指出细颗粒泥沙的起动规律可用延伸希尔兹曲线加以描述；舒彩文等[9］研究了干容重对黏性淤积物起动和冲刷的影响，提出干容重是黏性淤积物起动应力及冲刷速率的主要影响因素，随着干容重的增加，起动应力显著上升。

近年来国内外学者对起动应力较大的黏性土的抗冲特性开展了较为深入的研究。……