泥石流流速横向分布特征与防治工程结构优化

作者：徐林荣; 韩征; 苏志满; 吴强

来源：岩土力学, 2012, 33(12): 3715-3720+3728.

DOI：10.16285/j.rsm.2012.12.020

• 泥石流
• 流速
• 荷载
• 横向分布
• 拦砂坝结构优化

以往研究表明,泥石流流速在沟道横断面上分布不均,但目前尚无理论依据,国内现行相关规范暂时建议在泥石流拦挡坝、排导槽等防治工程设计时,流速、荷载按均布考虑,这与实际的受荷情况有所差别,从而导致防治工程局部稳定性偏小,极易发生工程失效。为此,基于冲淤平衡原理、流体均质假设及沟道横断面形状的合理简化,结合雨洪修正法与形态断面法相关原理,演绎了沟道横断面任意位置流速计算公式的推导过程,并获取了泥石流流速的横向分布的非线性特征。通过四川省地震灾区理县甲司口沟泥石流防治工程的实例分析,发现横向上泥石流的中泓线流速与两侧流速相差达到300%。据此对拦砂坝进行了结构优化设计,在确保功能的前提下,提高了坝体稳定性系数约20%,节约了工程造价约5%。

• 单位
  土木工程学院; 中国科学院成都山地灾害与环境研究所; 九州大学; 中南大学