摘要：水石分离是泥石流工程防治常用的方法,现有水石分离结构均存在结构开口易被堵塞的现象。为了解决这一问题,我们曾设计了一种鱼脊型泥石流水石分离结构,但是该结构对不同类型泥石流的适用范围还有待深入研究。本文通过室内模型试验,模拟不同泥石流密度下的水石分离过程,进行对比试验,探讨泥石流密度对水石分离的影响。试验结果表明:在不同泥石流密度条件下,95%以上大于设计分离粒径的固体颗粒均会被分离出来,显示鱼脊型水石分离结构具有良好的分离粗颗粒能力,但是当泥石流密度大于1 900 kg/m3后,小于设计分离粒径的固体颗粒分离比例明显变大,结构排泄细颗粒的功能将减弱,而且水石分离前后泥石流密度变化不大,结构选择性分选砾石和调节泥石流密度的能力显著下降。对比结构的理想运行效果,得到该结构主要适用于密度小于1 900 kg/m3的泥石流。

摘要：针对中缅管道工程中面临的风机倒塌砸管的安全性问题,在总结风机倒塌的四种常见失效模式的基础上归纳三种工况,利用侵彻力计算公式,对风机倒塌的冲击力和冲击深度进行估算,并结合管道应变设计理论分析了冲击载荷作用下管道的应力应变等参数的变化规律,给出了安全性评价的结果。结果表明:仅风机倒塌冲击时,管道椭圆度变化较大,管道不被破坏,但难以保证管道正常运行;当风机和叶片或者叶片单独破坏时,下侵力较大,管道直接剪断。因此,建议适当加强管道上方叶片的连接强度,以防管道叶片破坏剪断中缅天然气管道事件发生。

摘要：梁式格栅坝是泥石流防治工程中重要和常见的透过型拦砂坝之一,在铁路等线路泥石流防治中具有良好的应用前景与价值。梁式格栅坝对泥石流的调控作用主要体现在泥石流容重、峰值流量、一次冲出总量、冲击特性以及泥石流持续时间等方面。基于量纲分析推导考虑泥石流性质、坝体结构参数、泥石流运动状态等因素影响下梁式格栅坝调节作用的计算式,并结合室内水槽模拟试验结果通过最小二乘法确定计算式中的相应系数,计算值与试验值有较好的吻合度。研究成果可为梁式格栅坝的工程优化设计提供科学合理的依据与技术支持,有助于对梁式格栅坝的调控效果做出客观评价,使梁式格栅坝更好地为防灾减灾服务。

摘要：梳齿坝等结构体在受到泥石流石块撞击时可被简化为悬臂梁。基于悬臂梁变形的静力学理论方法是求解石块撞击悬臂梁的冲击力的主要方法之一,但它无法反应泥石流石块撞击结构的动力学场景。针对石块撞击悬臂梁的动力学特性,该研究基于光纤光栅传感技术,通过落锤模拟泥石流中的石块,开展了7组不同工况的落锤冲击试验,并通过格林函数对落锤的冲击力时程进行反演。结果表明,格林函数能有效反演石块撞击悬臂梁的冲击力时程。冲击力反演结果的精度受制于解调仪的采样频率,其试验标定的误差为15.3%,静力学法计算结果比该计算结果高3倍~5倍。因此,本研究在解决了如何描述泥石流石块撞击悬臂梁的动力学特性这一科学问题的同时,反演结果也进一步获得提升,可有效为泥石流防治工程设计提供理论基础。

摘要：利用地理信息系统(GIS)手段,通过对拦砂坝坝高和库容确定、断面设计、荷载分析、结构计算、稳定性分析和计算,建立了基于GIS的拦砂坝优化设计模型.该模型以坝体的结构稳定性为约束条件,把拦砂坝的优化设计视为一个非线性规划问题,能较准确地计算拦砂坝的体积和库容,以达到投资库容比最小为目标,初步实现了拦砂坝重要参数,如拦砂坝体积(工程投资)、坝体稳定性、库容(拦砂量)的优化设计,为泥石流防治工程的优化设计提供了新的解决途径.

摘要：对于防治工程的设计,泥石流冲击力是一个很重要的参数,其冲击力的大小要准确地进行估计是很困难的,并且由于泥石流的破坏性很强,很难在野外进行冲击力的测量。为了减小模型尺度带来的影响,利用大型水槽进行泥石流冲击力实验,并对得到的冲击力信号进行小波降噪处理。通过比较降噪后重构的信号及降噪后的信号发现,降噪后的泥石流冲击力信号可作为液相浆体的冲击力过程线。对采集到的泥石流冲击力数据分析后发现,泥石流液相浆体的冲击力计算公式p=Kρfv2中的系数K接近于0.5。

摘要：对于一些性质复杂,滑坡推力巨大的边(滑)坡,单一的抗滑结构对其整治已显得无能为力,于是各种组合抗滑结构应运而生,然而目前对采用组合防治结构加固边坡稳定性的研究又十分稀缺。因此,以桩锚组合结构加固边坡为例,运用极限分析上限定理,推导出了地震作用下桩锚组合结构加固边坡中抗滑桩所需提供抗力的计算公式以及该加固边坡的屈服加速度计算公式,并提出了永久位移的预测方法,为地震带边坡防治结构的设计提供理论依据。通过对桩锚组合结构加固的实例边坡的计算分析,得到了在确定的锚索布置条件下,抗滑桩所需提供抗力和边坡屈服加速度与地震系数、抗滑桩布置位置、边坡特性和坡体材料特性等因素相关关系的一系列研究结果,揭示了地震作用下桩锚组合结构加固边坡的稳定性。

摘要：针对抗滑群桩设计理论方面存在的问题,即荷载传递及滑坡推力分配的不确定性,基于极限分析的上限定理,给出了一种抗滑群桩的设计方法,即人为增大第一排抗滑桩的桩间距,并按极限土压力公式设计,作用在第二排抗滑桩上的荷载则按照上限定理给出。根据上述思想,并结合滑坡能量安全系数的定义和多块体体系速度场计算方法,提出了抗滑群桩的一种设计理论。

摘要：某建设场地位于岷江上游大沟流域,为山洪泥石流多发区。从主、支沟山洪泥石流特征、泥石流暴发规模及支沟泥石流对主沟山洪特征的影响等方面分析了场地可能遭受山洪泥石流灾害的危险性,并以此为基础对场地按危险程度进行了分区。结果表明,该场地主体位于基本无危险区,其建设计划是可行的。

摘要：滑坡碎屑流由于体积大、速度快和运动距离远的特性,常常在下游造成较大破坏形成严重的自然灾害。基于消能桩与滑坡碎屑流结构的动力相互作用过程,采用功能原理和结构力学方法,推导了消能桩对滑坡碎屑流能量耗散的理论计算模型。首先,通过冲击力计算模型获得滑坡碎屑流冲击力的垂向分布;其次,由悬臂梁挠曲变形的关系确定其抗弯反力;然后,根据滑坡碎屑流在坡面上流动的面积、厚度估算消能桩的反力,以及在反力方向上碎屑流通过的距离;最后,计算单根桩的动能耗散量。采用推导的公式进行消能桩的优化设计:综合考虑下游防护对象的位置和滑坡体的堆积位置,计算消能桩的“消能效益”,确定消能桩的数量;根据最大块石的冲击力作用,计算需要消能桩的排数,从而确定消能桩的排布设计。选取一个滑坡碎屑流实例,采用上述理论计算模型设计消能桩,计算出消能桩的数量和排数,并根据计算结果进行优化布设。结果表明,该模型适用于消能桩的优化设计与应用。