《巖土體與場地條件作用下的滑坡碎屑流運動機制研究》從滑坡的巖土體特征和運動的場地條件出發(fā)，運用室內(nèi)土工試驗、模型試驗、滑坡資料分析、數(shù)值模擬分析等方法，研究了巖土體參數(shù)和場地條件對滑坡碎屑流運動參數(shù)的作用機制。內(nèi)容包括滑坡巖土體土工試驗、滑坡碎屑流運動模型試驗、運動參數(shù)與影響因素的敏感度分析、不同場地類型的滑坡碎屑流運動特征分析、滑坡碎屑流運動數(shù)值模擬研究和對攔擋結(jié)構(gòu)的運動沖擊特征。為滑坡碎屑流減災(zāi)防災(zāi)和工程治理提供技術(shù)參考和科學(xué)依據(jù)。
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目錄
前言
第1章滑坡碎屑流運動機理概述1
1.1概述1
1.2滑坡碎屑流運動機理2
1.3滑坡碎屑流運動參數(shù)3
1.4結(jié)論4
主要參考文獻4
第2章滑坡模型參數(shù)試驗7
2.1室內(nèi)直剪試驗7
2.1.1土樣制備7
2.1.2試驗步驟9
2.1.3試驗成果及分析10
2.2直剪試驗數(shù)值計算13
2.2.1PFC2D直剪模型13
2.2.2粗粒含量對c？φ值的影響15
2.2.3顆粒形狀對c？φ值的影響19
2.3結(jié)論22
主要參考文獻23
第3章滑坡運動試驗研究24
3.1滑坡模型試驗24
3.1.1試驗裝置24
3.1.2試驗內(nèi)容24
3.1.3數(shù)據(jù)獲取25
3.1.4典型滑坡運動過程26
3.2試驗成果分析28
3.2.1滑坡前緣速度分布28
3.2.2滑坡堆積體分布32
3.2.3滑坡運動距離35
3.2.4討論與分析36
3.3結(jié)論38
第4章坡度與顆粒級配對滑坡前緣運動速度作用的試驗研究40
4.1試驗和方法41
4.1.1場地坡度41
4.1.2材料41
4.1.3數(shù)據(jù)獲取42
4.2前緣速度42
4.3坡度與巖土體對前緣速度的影響44
4.3.1坡腳坡度對運動速度的影響(M3)44
4.3.2不同巖土體材料對運動速度的影響(α=45°)46
4.4滑坡碎屑流的速度分布47
4.5碎屑流運動的能量線模型49
4.6結(jié)論49
主要參考文獻50
第5章滑坡運動參數(shù)與影響因素試驗的敏感度分析52
5.1滑坡運動參數(shù)與體積52
5.2坡腳下水平運動距離的影響因素敏感度分析54
5.2.1因素對水平運動距離的影響特征54
5.2.2水平運動距離的影響因素敏感度分析55
5.3等效摩擦系數(shù)56
5.3.1等效摩擦系數(shù)的特征56
5.3.2等效摩擦系數(shù)的影響因素的敏感度分析57
5.4坡度和顆粒級配對運動參數(shù)的作用機制分析59
5.5結(jié)論59
主要參考文獻60
第6章地形因子對滑坡運動參數(shù)的影響研究62
6.1滑坡的運動參數(shù)與地形62
6.2滑坡坡度特征63
6.3滑坡體積與滑坡運動參數(shù)的關(guān)系67
6.4地形因素對滑坡運動參數(shù)的影響69
6.4.1滑坡體積1×104m3≤V<10×104m369
6.4.2滑坡體積10×104m3≤V<100×104m372
6.4.3滑坡體積V≥100×104m374
6.5結(jié)論77
主要參考文獻77
第7章坡腳型與偏轉(zhuǎn)型場地對滑坡運動作用研究79
7.1坡腳型滑坡80
7.1.1坡腳型滑坡特征80
7.1.2未考慮地形影響的坡腳型滑坡運動距離84
7.1.3地形因素對坡腳型滑坡的運動距離的影響分析85
7.2偏轉(zhuǎn)型滑坡86
7.2.1偏轉(zhuǎn)型滑坡特征86
7.2.2未考慮地形影響的偏轉(zhuǎn)型滑坡運動距離89
7.2.3地形因素對偏轉(zhuǎn)型滑坡的運動距離影響分析90
7.3結(jié)論92
主要參考文獻92
第8章河流型場地的滑坡堵江判別94
8.1無明顯受河流阻止的滑坡數(shù)據(jù)94
8.2滑坡等效摩擦系數(shù)96
8.3滑坡水平運動距離的預(yù)測97
8.4滑坡堵江判別98
8.5結(jié)論99
主要參考文獻100
第9章災(zāi)難性地震和降雨滑坡體積與運動距離研究102
9.1我國災(zāi)難性滑坡概況102
9.2滑坡等價摩擦系數(shù)105
9.3滑坡最大水平距離106
9.4滑坡最大垂直距離109
9.5結(jié)論111
主要參考文獻111
第10章非完全受阻地震滑坡運動距離的影響因素及機制分析114
10.1概述114
10.2地層巖性118
10.3地震烈度對運動距離的影響120
10.4巖層傾向與坡向夾角對運動距離的影響121
10.5場地條件123
10.6結(jié)論126
主要參考文獻126
第11章滑坡碎屑流運動數(shù)值模擬研究129
11.1概述129
11.2滑坡碎屑流PFC2D數(shù)值模擬原理129
11.2.1力-位移定律130
11.2.2運動定律130
11.2.3接觸本構(gòu)模型130
11.2.4阻尼131
11.2.5時步132
11.3PFC2D滑坡碎屑流模擬133
11.3.1滑坡碎屑流數(shù)值模擬模型133
11.3.2計算工況135
11.3.3可行性分析136
11.4數(shù)值模擬計算分析140
11.4.1坡腳型場地條件140
11.4.2階梯型場地條件144
11.5東河口高速滑坡-碎屑流運動過程模擬147
11.5.1高速滑坡-碎屑流運動模擬機制147
11.5.2東河口滑坡運動概況147
11.5.3東河口滑坡模擬模型149
11.5.4計算結(jié)果分析153
11.6結(jié)論156
主要參考文獻157
第12章滑坡碎屑流運動對攔擋結(jié)構(gòu)的沖擊研究158
12.1滑坡碎屑流沖擊實驗研究158
12.1.1實驗材料物理參數(shù)158
12.1.2實驗裝置160
12.1.3實驗設(shè)計161
12.1.4實驗結(jié)果與分析162
12.1.5擋土墻上的沖擊力分布164
12.2碎屑流沖擊擋墻的土拱效應(yīng)研究171
12.2.1PFC2D碎屑流模擬模型171
12.2.2計算結(jié)果分析173
12.2.3碎屑流沖擊擋墻的土拱效應(yīng)174
12.2.4碎屑流速度對土拱效應(yīng)的影響175
12.2.5土拱效應(yīng)的形成特征176
12.2.6土拱效應(yīng)對碎屑流沖擊力的影響178
12.2.7土拱效應(yīng)在實際工程中的表現(xiàn)179
12.3碎屑流沖擊擋墻的影響因素180
12.3.1計算工況181
12.3.2影響因素類型181
12.3.3因素影響結(jié)果分析184
12.4結(jié)論195
主要參考文獻196
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