滑坡碎屑流冲击拦挡结构的动力堆积特性离散元数值研究

【作者】 来志强； 周伟； 赵连军；

【机构】 黄河水利委员会黄河水利科学研究院； 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室； 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室；

【摘要】 采用离散单元法模拟了滑坡碎屑流冲击拦挡结构的动力堆积过程,建立了不同滑槽粗糙度下碎屑流运动机制、碎屑颗粒尺寸分离效应和宏细观堆积特征之间的相关关系。研究结果表明,当滑槽粗糙度增大时,碎屑流运动机制逐渐由剪切摩擦向剧烈碰撞转变,碎屑颗粒尺寸分离效应发展加快,颗粒体冲击至拦挡结构时长度增加,运动时间增大。此外,碎屑流宏细观堆积特征受碎屑颗粒尺寸分离效应影响显著。当碎屑颗粒的尺寸分离发展程度增大时,堆积体不同粒径颗粒分层结构更加明显,堆积体内部中小粒径颗粒增多,孔隙率减小,内部结构密实度提高。颗粒体与滑槽的堆积角度随滑槽粗糙度的增大而沿顺时针方向线性偏转减小。在细观堆积组构方面,颗粒体强弱力链分布差异减小,强力链比重增大,弱力链比重减小,从概率上讲,外界扰动将会有更大概率影响到堆积体的稳定特性。更多还原