震區(qū)礫石土泥石流起動臨界狀態(tài)與力學(xué)性狀
本文選題:汶川震區(qū) + 礫石土; 參考:《山地學(xué)報》2017年04期
【摘要】:雖然汶川震區(qū)的松散礫石土歷經(jīng)近10年的自然固結(jié)過程,坡面植被恢復(fù)良好,但災(zāi)后持續(xù)活躍的泥石流等地質(zhì)災(zāi)害告訴我們,了解這類因地震產(chǎn)生的礫石土的力學(xué)性狀,仍然是理解災(zāi)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害肆虐的最重要的方面之一。本文以汶川縣映秀鎮(zhèn)牛圈溝泥石流源區(qū)的礫石土為研究對象,采用人工水槽模型試驗與三軸測試,觀察泥石流起動時礫石土的宏細(xì)觀現(xiàn)象,分析粗細(xì)顆粒含量變化對礫石土干密度的影響,并從臨界狀態(tài)土力學(xué)角度,探討了泥石流起動時礫石土的力學(xué)性狀,提出礫石土臨界狀態(tài)數(shù)學(xué)表達(dá)式。結(jié)果表明:(1)泥石流起動時間、模式與初始干密度密切相關(guān),其過程伴隨著干密度和孔隙比的變化;(2)細(xì)顆粒遷移與粗細(xì)顆粒含量調(diào)整引起土體內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)重組是干密度與孔隙比變化的主要原因;(3)相同級配的礫石土在等同圍壓條件下排水剪切,會近似達(dá)到一個臨界孔隙比;(4)礫石土力學(xué)性狀可根據(jù)其狀態(tài)參數(shù)(e,p')與e_c-p'平面臨界狀態(tài)線的相對位置來判斷;(5)礫石土邊坡在降雨淋溶下失穩(wěn)形成泥石流,坡體內(nèi)同時存在剪脹與剪縮兩種力學(xué)性狀,且以剪脹為主。本文研究成果一方面能對泥石流起動機理的理論體系進(jìn)行完善與補充,另一方面能為震區(qū)礫石土泥石流的防治預(yù)警預(yù)報提供初步依據(jù)。
[Abstract]:Although the loose gravel soil in Wenchuan earthquake area has undergone a natural consolidation process for nearly 10 years, and the vegetation on the slope has recovered well, the continuous and active geological disasters such as debris flow after the disaster tell us to understand the mechanical properties of this kind of gravel soil caused by the earthquake. It is still one of the most important aspects of understanding the ravages of geological disasters in disaster areas. In this paper, the gravel soil of Niuhuanggou debris flow source area in Yingxiu Town, Wenchuan County, is taken as the research object, and the macroscopical phenomenon of gravel soil during debris flow starting is observed by using artificial flume model test and triaxial test. The influence of coarse and fine particle content on dry density of gravel soil is analyzed. From the point of view of critical soil mechanics, the mechanical properties of gravel soil during debris flow starting are discussed, and the mathematical expression of critical state of gravel soil is put forward. The results show that the starting time and model of debris flow are closely related to the initial dry density. The process is accompanied by the change of dry density and porosity ratio.) Fine particle migration and the adjustment of coarse particle content are the main reasons for the change of dry density and porosity ratio. The gravel soil with the same gradation is the same. Drainage shear under confining pressure, The mechanical properties of gravel soil can be estimated according to the relative position between the critical state line and the critical state line of ec-p' plane. There are two kinds of mechanical properties in the slope, shear expansion and shearing contraction, and the shear dilatancy is the main one. On the one hand, the research results of this paper can perfect and supplement the theoretical system of debris flow starter, on the other hand, it can provide a preliminary basis for early warning and forecast of debris flow in gravel soil in earthquake area.
【作者單位】: 廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;工程防災(zāi)與結(jié)構(gòu)安全教育部重點實驗室;廣西防災(zāi)減災(zāi)與工程安全重點實驗室;中國科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所;昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院;蘇州市偉基基礎(chǔ)工程有限公司;Department
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(41071058;41402272;51609041) 廣西科技廳基金(2015 GXNSFBA139222) 廣西防災(zāi)減災(zāi)與工程安全重點實驗室項目(2016 ZDX09)~~
【分類號】:P642.23
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,本文編號:1828724
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