滑坡碎屑流冲击拦挡结构的离散元模拟

作者：张睿骁; 樊晓一^*; 姜元俊

来源：水文地质工程地质, 2019, 46(01): 148-155.

DOI：10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2019.01.20

• 滑坡
• 碎屑流
• 拦挡结构
• 冲击力
• 最大水平运动距离

拦挡结构可以有效减小滑坡致灾范围、减弱致灾强度。文章以滑坡碎屑流为研究对象,通过对比模型试验和数值模拟结果,校正三维离散元模拟参数,进而研究不同坡脚角度和挡板高度对冲击力、最大水平运动距离的影响。研究结果表明:三个坡脚角度碎屑流冲击力的变化过程存在明显区别,坡脚角度为35°和45°时,冲击力时程曲线经历了两个显著的变化阶段:线性增大、线性减小。而坡脚角度为55°时,碎屑流冲击力时程曲线出现三个变化阶段:线性增加、恒力阶段、线性减小。挡板高度越高,恒力阶段的持续时间越短,冲击力线性减小阶段时间越长。小颗粒(2.5～10 mm)对挡板的冲击效应显著;中等颗粒(10～25 mm)随着挡板高度的增加,对挡板的冲击效应逐渐增大;而大颗粒(25～60 mm)作用在挡板上的冲击效应出现突变,与其他两种颗粒对比,整个运动过程冲击效应不显著。碎屑流的运程随着挡板高度的增加逐渐减小。对比三个坡脚角度下挡板的拦挡效果,坡脚角度α≤45°时,拦挡效果显著。

• 单位
  中国科学院成都山地灾害与环境研究所; 西南科技大学; 土木工程与建筑学院