群发性崩塌的压缩特性实验研究

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群发性崩塌灾害是一种全球泛生的地质灾害,给人类生命财产带来巨大损失。它具有规模大,运动速度快,进入沟谷借助气垫效应运动的更远。2009年6月5日,重庆武隆鸡尾山发生特大型群发性崩塌,80余人遇难,显然,着眼于群发性崩塌灾害的运动压缩特性研究,是交通、城建减灾的国家需求,对防灾减灾具有重要意义。本文采用空气动力学、模型试验、小波变换理论、正交试验分析等研究手段,对群发性崩塌灾害运动的压缩特性进行研究,取得的主要研究成果如下:(1)通过国内外文献分析,获知群发性崩塌体具有方量大、运动速度快、进入沟谷后具有高速运动特点,借助气垫效应使得运动距离更远,致灾更加严重。(2)基于空气动力学,建立群发性崩塌体下落过程压缩底部空气的理论推导模型,通过压缩波理论,推导崩塌体下落时对其底部空气的压缩理论及其计算方法,提出了空气外泄系数,通过理论推导得到了考虑空气动力学效应时,崩塌体到达沟谷底部时的压缩方程。(3)崩塌体压缩特性实验,针对崩塌体与空气的作用通过空气压缩特性试验对崩塌体下落过程中其底部的空气压缩力进行研究,研究了影响崩塌体空气动力效应的不同因素,崩塌体的重量、孔隙率以及崩塌体的高度,在此基础上得到了崩塌体下落过程中的外泄系数和空气压缩力,并且通过正交试验分析,对影响因素的重要性进行分析研究。(4)应用于重庆武隆鸡尾山群发性崩塌中,对碎屑流进行了理论分析,将成果应用到武隆鸡尾山群发性崩塌中,得到了考虑空气效应时崩塌体落到沟谷的速度。
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