地震滑坡碎屑流動力學參數確定的試驗研究

《地震滑坡碎屑流動力學參數確定的試驗研究》是依託四川大學，由周家文擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：地震滑坡碎屑流動力學參數確定的試驗研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：周家文
• 依託單位：四川大學

項目摘要

本課題依託汶川地震觸發的典型滑坡碎屑流為研究對象，採用現場調查、室內試驗、理論分析和數值試驗等手段，對地震滑坡碎屑流動力學參數的確定問題進行研究。通過岩石室內試驗和數值試驗的對比分析，研究岩石試驗參數與數值參數之間的關係；提出碎屑流滑坡的滾動摩擦係數概念，通過開展滑坡碎屑流室內模擬試驗，引入近距離數碼照相測量技術來提取碎屑流滑動過程的信息數據，結合數值試驗來確定碎屑流的滾動摩擦係數，並研究其主要影響因素。結合概念模型和滑坡實例的數值試驗，重點研究滑坡碎屑流動力學參數與滑坡災害評價參數（滑坡深度和體積、滑動速度和距離、堆積厚度和範圍）之間的關係。研究得到的數值參數經驗取值及災害評價參數可為地震滑坡碎屑流的防災減災提供理論依據，具有較高的研究意義和社會價值。

結題摘要

課題通過大量的室內岩土體力學試驗及滑坡-碎屑流物理模型試驗，結合理論分析和數值模擬手段，對岩土體變形破壞過程、地震滑坡碎屑流的形成機理、滑坡動力學過程、堆積及致災範圍等問題取得了一定的進展。課題制定的三大部分研究內容已基本完成，並結合其他課題的研究對本課題的研究內容有所拓展。課題研究目標及其實現情況如下： （1）通過開展大量的岩石室內壓縮試驗和鬆散堆積物力學特性試驗，掌握了汶川地震災區典型岩土體的強度變形特徵及力學參數取值範圍；通過比較數值模擬結果與室內試驗結果，建立了岩土體室內力學參數和數值之間的關係； （2）通過室內滑坡碎屑流物理模型試驗，掌握了滑坡方量、顆粒物質組成、下墊麵條件、地形坡度條件等對滑坡運動、堆積及供給溝道過程的影響規律；結合滑坡運動及供給溝道數值試驗，掌握了滑坡方量、顆粒粒徑大小、地形地貌等對滑坡動力過程的影響規律。結合室內物理模型試驗和數值反演分析，確定了滑坡碎屑流滾動摩擦係數的取值範圍：室內滑坡碎屑流一般在0.1-0.3之間，實際滑坡尺度該參數一般在0.2-0.6之間。 （3）通過對汶川地震觸發的東河口滑坡、楊家溝滑坡等實例進行分析，獲得了地震條件下滑坡碎屑流的動力過程：地震斜坡失穩破裂運動堆積；結合物理模型試驗和滑坡數值試驗成果，掌握了岩體力學參數及滾動摩擦係數對滑坡動力過程的影響規律。 課題研究期間與國內外多位研究同行開展了合作交流工作，為本課題的順利實施提供了良好的支撐。課題研究期間共發表科研論文18篇，其中SCI檢索9篇、EI檢索6篇，論文發表在Landslides、Journal of Asian Earth Sciences、Engineering Geology、岩石力學與工程學報、岩土力學等國內外權威學術期刊上。課題執行期間，共參加國內外學術會議交流8次，並作關於滑坡碎屑流研究進展方面的分組報告2次。獲授權實用新型專利2項，培養碩士研究生2名。