基于滑面分区段力学模型的高速滑坡运动过程能量转化研究

• 作者: 刘艺梁 陈健翔 高晨曦 宋琨 唐玄
• 来源期刊: 地质科技通报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 力学模型 滑坡运动过程 千将坪滑坡 能量损耗 滑坡速度
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: “地灾失稳机制及其风险评价”专辑
• 页码范围: 139-146
• 页数: 8页
• 分类号: P642.22
• 语种: 中文
• DOI: 10.19509/j.cnki.dzkq.2022.0061

摘要

高速滑坡具有运动速度快、波及范围广的灾害特征,因此对滑坡启动、加速和静止整个运动过程进行研究很有必要.基于滑面力学特性将滑面分为弹性介质区和应变弱化区,构建了高速滑坡二维力学模型,提出了滑坡启动动能计算公式和滑坡运动过程的能量计算公式;以千将坪滑坡为例,采用启动动能计算公式得出滑坡的启动速度为2.35 m/s;依据滑面形态将其运动轨迹划分为快速加速、平稳加速、平稳减速、急剧减速4个阶段,进行运动过程分析,得出滑坡最大速度为16.8 m/s,以滑坡前缘高程所在平面为势能基准面,分析不同能量与总能量占比的变化情况,在滑坡的4个运动阶段中,动能占比分别为9.1％,25.6％,15.1％,0％;摩擦损耗能量占比分别为:5.5％,58.8％,81.7％,95.5％;势能占比分别为:85.2％,14.2％,0％,0％;其他阻力能耗占比分别为:0.2％,1.4％,3.2％,4.5％.研究结论对高速滑坡致灾机制和风险分析具有重要意义.