泥石流在松散堆积物弯道的侵蚀特征研究

摘要

为系统研究泥石流在松散堆积物弯道的侵蚀特征，基于水槽试验，开展了不同泥石流密度、曲率半径、土体中值粒径及沟床坡度下的泥石流在松散堆积物弯道的侵蚀破坏过程研究，重点对泥石流弯道侵蚀过程、土体破坏现象的特征和规律进行分析总结。结果表明，泥石流弯道侵蚀模式分为泥石流自身侵蚀作用与重力侵蚀作用，弯道上游土体破坏阶段分为坡脚侵蚀阶段和失稳崩滑阶段，凹岸中游土体受侵蚀作用最为剧烈，自中游向两端侵蚀作用逐渐减弱，上游受侵蚀作用大于下游；泥石流弯道侵蚀速率与容重、曲率半径、土体中值粒径呈负相关关系，与沟床坡度呈正相关关系；弯道环流与泥石流弯道侵蚀特征及弯道泥石流剪切力沿程变化规律关系密切，通过测得各断面土体被侵蚀后退距离，并利用公式反算得到泥石流弯道剪切力的沿程变化规律为自上游向下游泥石流弯道剪切力先增大再减小再增大；采用非线性回归分析方法构建了泥石流弯道峰值剪切力计算模型，与试验数据拟合度较好，相关系数为0.95。

关键词

泥石流 / 弯道侵蚀 / 土体失稳 / 弯道环流 / 剪切力