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泥石流流速横向分布特征与防治工程结构优化 被引量：11
1
作者 徐林荣 韩征 +1 位作者 苏志满 吴强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3715-3720,3728,共7页
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... 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%。 展开更多
关键词 泥石流 流速 荷载 横向分布 拦砂坝结构优化
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非透过性泥石流拦砂坝研究现状及展望 被引量：8
2
作者 陈华勇 柳金峰 +1 位作者 赵万玉 唐金波 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期323-330,共8页
由于泥石流动力过程的复杂性和理论研究的不完善,拦砂坝防治工程中关键参数计算与拦砂坝结构设计仍然存在诸多不足。首先,简要介绍了拦砂坝工程防治的发展历程及其重要作用。然后,从溢流口过流能力计算、坝体所受泥石流冲击力、坝后冲... 由于泥石流动力过程的复杂性和理论研究的不完善,拦砂坝防治工程中关键参数计算与拦砂坝结构设计仍然存在诸多不足。首先,简要介绍了拦砂坝工程防治的发展历程及其重要作用。然后,从溢流口过流能力计算、坝体所受泥石流冲击力、坝后冲刷深度与基础埋深以及坝体结构稳定性4个方面详细评述了非透过性泥石流拦砂坝研究取得的主要成果及存在的问题。最后,从设计参数计算方法、新型拦砂坝结构、新型抗冲耐磨材料的研发与应用以及拦砂坝防治体系建设等方面探讨了非透过性泥石流拦砂坝研究的发展趋势。 展开更多
关键词 拦砂坝 泥石流 体型 参数设计 综述
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泥石流作用下砌体房屋破坏机理与结构优化 被引量：12
3
作者 雷雨 崔鹏 蒋先刚 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期61-69,共9页
针对提高砌体结构这一山区房屋的主要结构类型在泥石流作用下稳定性的问题,分析泥石流对房屋作用特点,提出砌体结构房屋中关键承重结构的破坏模式。以墙体弯曲应力破坏准则为基础,结合泥石流冲击力与流速流深的定量关系,建立基于泥石流... 针对提高砌体结构这一山区房屋的主要结构类型在泥石流作用下稳定性的问题,分析泥石流对房屋作用特点,提出砌体结构房屋中关键承重结构的破坏模式。以墙体弯曲应力破坏准则为基础,结合泥石流冲击力与流速流深的定量关系,建立基于泥石流流速流深的砌体墙结构破坏模型,找出不同砌体墙的破坏临界条件。结果表明:传统砌体结构抵抗泥石流冲击能力极低,以240 mm厚的墙体为例,当泥石流流速为4 m/s时,一旦泥石流深度超过0.4 m,受到正面冲击的墙体将会发生破坏。在考虑砌体墙结构特性的基础上,提出泥石流危险区砌体房屋优化方案;以七盘沟泥石流灾害调查中的房屋破坏实例,验证了方案的可行性,为提高房屋受泥石流作用影响的抗灾能力提供新思路。 展开更多
关键词 泥石流 冲击破坏 砌体房屋 破坏机理 结构优化
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泥石流拦砂坝排泄孔优化及其数值模拟研究 被引量：11
4
作者 王小军 陈晓清 +1 位作者 谢湘平 李昆 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第9期28-34,共7页
为改善拦砂坝排水孔堵塞问题,提出了以调节泥石流流量为主的排水孔优化策略;并通过数值模拟初步研究了横、纵断面形态对优化后的排水孔(排泄孔)排泄能力的影响,以及排泄孔对不同性质的泥石流的排泄效果。通过对横断面形态、纵断面形态... 为改善拦砂坝排水孔堵塞问题,提出了以调节泥石流流量为主的排水孔优化策略;并通过数值模拟初步研究了横、纵断面形态对优化后的排水孔(排泄孔)排泄能力的影响,以及排泄孔对不同性质的泥石流的排泄效果。通过对横断面形态、纵断面形态及浆体容重三因子的正交组合,进行了80组模拟试验,以平均排泄流量珚Q和坝前泥深下降速率为主要评价指标,结果表明具有合理宽深比的矩形横断面相对最优。对容重较小的流体,窄深型的矩形断面排泄能力最好;而对高容重流体,则正方形断面相对更好。在可流动范围内,排泄效果随着排泄孔纵比降的增大而增大;而增大沿程排泄孔横断面截面积(变截面一坡到底喇叭型)可提高相同纵比降排泄孔的排泄能力。同时,随着流体容重的增加,排泄孔的排泄能力逐渐降低。 展开更多
关键词 泥石流 拦砂坎 排泄孔 数值模拟 优化
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基于漂木分离效果的鱼脊型水石分离结构参数优化 被引量：6
5
作者 谢湘平 韦方强 +1 位作者 杨红娟 代志强 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期55-63,共9页
为了研究鱼脊型水石分离结构对泥石流（特别是携带漂木的泥石流）的减灾效果,通过模型实验,探讨水石分离格栅对漂木的分离效果及其主要结构参数对分离效果的影响,根据实验结果结合已有研究成果,进一步讨论主要结构参数的优化取值方法。... 为了研究鱼脊型水石分离结构对泥石流（特别是携带漂木的泥石流）的减灾效果,通过模型实验,探讨水石分离格栅对漂木的分离效果及其主要结构参数对分离效果的影响,根据实验结果结合已有研究成果,进一步讨论主要结构参数的优化取值方法。实验证明,水石分离结构可对漂木产生良好的减灾效果,但各结构参数需合理设置,其中,引流坝引流口开口宽度b与漂木长度L之间应满足b（0.5-1.0）L以满足漂木的过流需求,水石分离格栅长度S需考虑漂木在流体中的运动速度而适当放大,肋梁间距a与漂木直径D之间应满足a〈3.85D以满足漂木分离率达80%以上的需求,肋梁倾角γ=90°时漂木分离效果和结构稳定性最佳。 展开更多
关键词 泥石流 漂木 鱼脊型水石分离结构 参数优化
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石笼拱柔性拦截坝新技术及其数值模拟 被引量：16
6
作者 苏洁 周成 +4 位作者 陈生水 何建村 何宁 吴艳 张桂荣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期269-275,共7页
针对常见的泥石流拦挡结构被冲击破坏的问题,提出了柔性石笼拱拦截坝新技术。柔性石笼拱以石笼为主要材料,砌筑成拱形,上游面铺设废旧轮胎防冲垫层,拦截泥石流。利用ANSYS LS-DYNA软件,分析了柔性石笼拱结构对泥石流冲击的动力响应,并... 针对常见的泥石流拦挡结构被冲击破坏的问题,提出了柔性石笼拱拦截坝新技术。柔性石笼拱以石笼为主要材料,砌筑成拱形,上游面铺设废旧轮胎防冲垫层,拦截泥石流。利用ANSYS LS-DYNA软件,分析了柔性石笼拱结构对泥石流冲击的动力响应,并与刚性浆砌石结构进行对比。通过MIDAS GTS软件计算,分析了石笼拱拦蓄泥石流后孔隙水压力变化及静力稳定特性。数值计算结果表明,柔性石笼拱结构能合理地优化结构受力,变形自适应,减小巨石冲击荷载以及饱和泥石流的浆体压力对结构的不利影响。 展开更多
关键词 泥石流防治 石笼拱 抗冲击 柔性结构 变形自适应
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忠武输气管道榔坪河谷拦砂坝的优化设计 被引量：1
7
作者 张宏亮 邓清禄 张宏燕 《安全与环境工程》 CAS 2011年第5期123-126,共4页
本文通过对忠武输气管道榔坪河谷山洪灾害特征及已建拦砂坝损毁原因的分析,对拦砂坝进行了合理的优化设计及稳定性分析,该研究可为拦砂坝的设计及类似灾害防治提供理论依据。
关键词 拦砂坝 优化设计 山洪泥石流 榔坪河谷
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翼墙型拦挡坝在泥石流防治中的应用研究——以塘房沟泥石流治理为例 被引量：4
8
作者 李斌 赵阳 龙建辉 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期129-135,共7页
"5·12"大地震后,灾区泥石流灾害发生频率明显升高。为消减灾害影响、减少损失,现已对灾区大部分易发性泥石流沟进行了治理。在泥石流的防治工程中,拦挡坝是一种应用比较广泛的措施。相比于传统的直线型重力拦挡坝,本文... "5·12"大地震后,灾区泥石流灾害发生频率明显升高。为消减灾害影响、减少损失,现已对灾区大部分易发性泥石流沟进行了治理。在泥石流的防治工程中,拦挡坝是一种应用比较广泛的措施。相比于传统的直线型重力拦挡坝,本文结合塘房沟泥石流形成的地质条件,提出并应用翼墙型拦挡坝在泥石流的防治工程中。本文利用有限元软件ANSYS对翼墙型拦挡坝在泥石流整体冲击力作用下进行了数值模拟计算,分析了拦挡坝的变形和受力特征。最后结合拦挡坝的数值模拟计算结果,为保证拦挡坝的长期有效性,对其进行了结构设计优化,研究成果可为相似泥石流防治工程提供借鉴。 展开更多
关键词 泥石流 翼墙型拦挡坝 数值模拟 设计优化
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鱼脊型水石分离结构对泥石流的物质与能量调控效果试验研究 被引量：6
9
作者 谢湘平 韦方强 +1 位作者 王小军 杨红娟 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期49-59,共11页
为了深入了解鱼脊型水石分离结构对泥石流的调控效果,展开了系统的试验研究。根据鱼脊型水石分离结构的特点,分析了该结构对泥石流具有控制性且定量分离粗颗粒、减小泥石流容重和泥沙含量、减小泥石流流速等物质与能量调控功能,提出了... 为了深入了解鱼脊型水石分离结构对泥石流的调控效果,展开了系统的试验研究。根据鱼脊型水石分离结构的特点,分析了该结构对泥石流具有控制性且定量分离粗颗粒、减小泥石流容重和泥沙含量、减小泥石流流速等物质与能量调控功能,提出了相关表征参数;并通过试验得到以下结果:鱼脊型水石分离结构对固体物质不同粒径段的分离作用不同。其中,大于格栅间距的粗颗粒分离比可达0.8~1.0,而小于格栅间距的细颗粒分离比可用格栅间距及细颗粒平均粒径之比( D=dfm)幂函数关系表达。基于此,推导单个结构和多级结构的泥沙总分离率的经验计算公式。总体而言,鱼脊型水石分离结构分离出来的固体颗粒具有较好的分选性,可为分离物的二次利用提供可能;经过水石分离结构调控后流体携带的固体颗粒平均粒径减小,容重降低,流速减小,经结构调控后的泥石流容重的计算公式也得到了验证。研究成果为鱼脊型水石分离格栅和梯级水石分离结构系统的设计及工程应用提供依据。 展开更多
关键词 泥石流 拦砂坝 鱼脊型水石分离结构 颗粒级配 泥沙分离率
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西藏古乡沟泥石流堰塞湖演化规律
10
作者 吕立群 王兆印 +1 位作者 漆力健 韩鲁杰 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2015年第5期14-18,共5页
西藏东南地区地质灾害频发,历史上曾多次发生过泥石流阻塞河流形成堰塞湖的灾害事件。但是对西藏东南地区堰塞湖的研究多针对长时间大尺度的古堰塞湖的研究,而对短时间高分辨率的泥石流堰塞湖演化规律的研究尚显不足。古乡沟是帕隆藏布... 西藏东南地区地质灾害频发,历史上曾多次发生过泥石流阻塞河流形成堰塞湖的灾害事件。但是对西藏东南地区堰塞湖的研究多针对长时间大尺度的古堰塞湖的研究,而对短时间高分辨率的泥石流堰塞湖演化规律的研究尚显不足。古乡沟是帕隆藏布江的一条支流,泥石流规模大,爆发频率高,曾两次阻断帕隆藏布江。通过对古乡堰塞湖段的河床结构测量和沙洲钻孔取样,计算了古乡沟泥石流阻断帕隆藏布江后对泥沙淤积速率和山区河床结构的影响。 展开更多
关键词 泥石流 堰塞湖 泥沙淤积率 河床结构
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