岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (8): 2720-2732.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0967CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0967
毕晖1,江兴元1, 2,赵荣乾1,邓志南1
BI Hui1, JIANG Xing-yuan1, 2, ZHAO Rong-qian1, DENG Zhi-nan1
摘要: 滑坡-碎屑流具有高速、远程和高能量特征,致灾性强,其运动过程与堆积形态受地形起伏影响显著,但现有研究对其如何调控动力学机制仍显不足。通过滑槽物理模型,设置8、15、25 cm三类地形障碍高度,系统开展28组不同体积(6.76×103~2.50×104 cm3)与粒径(0.4~3.0 cm)的碎屑流试验,为复杂地形下碎屑流成灾机制分析提供了理论依据。试验表明,8 cm低地形起伏可引发颗粒抛射与二次加速,但波动剧烈,25 cm高地形起伏滞留颗粒,使能量耗散率提升至91%~96%,显著抑制运动。碎屑流颗粒体积增大,虽增强初始动能,但内部摩擦加剧导致颗粒运动能力下降,粒径增大则通过降低摩擦耗能提升流动性,使其扩散范围扩展,大粒径对地形起伏因流态特殊受地形起伏影响较大。弗劳德数(Fr<0.8)与质心位移分析表明,碎屑流处于缓流状态,地形起伏通过惯性力与阻力相互作用主导能量分配。本研究定量揭示了地形-颗粒-体积的协同调控机制,为高山峡谷区碎屑流灾害的风险预测提供了理论依据。
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