首页 期刊 山地学报 砾石土分形特征及其与泥石流启动关系试验 【正文】

砾石土分形特征及其与泥石流启动关系试验

作者:贺拿; 曾梅; 陈宁生; 李涛; 陈容 河南理工大学土木工程学院; 河南焦作454000; 河南工业和信息化职业学院; 河南焦作454000; 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所/山地灾害与地表过程重点实验室; 四川成都610041; 河南省建筑科学研究院有限公司; 河南郑州450053
砾石土   分形特征   分维值   泥石流启动   试验  

摘要:对116条泥石流沟取样,所取土样共182个,通过室内颗分试验得到其颗粒组成特征,以此为基础引入分形理论计算各土样的分维值,并分析分维值与级配特征之间的关系。分析发现:泥石流源区砾石土以一重分形特征为主,分维值介于2.250-2.798之间,分维值大的砾石土颗粒组成较为均匀,分维值减小,砾石土中的细颗粒含量逐渐降低。基于砾石土分维值分布区间,在野外配置土样开展泥石流启动试验,综合分析试验现象、孔隙水压力及含水量变化情况得到以下结论:形成泥石流的砾石土具有临界特征,分维值小于2.4的砾石土不易形成泥石流;分维值介于2.4-2.6时,以土力类泥石流为主,泥石流重度较高且规模较大;分维值介于2.6-2.7时,以水力类泥石流为主,泥石流的重度较低,以稀性泥石流为主,并伴有明显的阵性特征。分维值及降雨条件相同时,土体变形(未启动形成泥石流)或破坏启动形成泥石流的时间与密度呈正相关关系。

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