[發明專利]粘性泥石流實體攔砂壩穩定性測算方法及其應用

有效

• 申請號: 201710364231.4
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107142891B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 柳金峰;孫昊;游勇;林雪平;楊東旭
• 申請（專利權）人: 中國科學院;水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E02B3/10
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 張帆;肖國華

1.粘性泥石流實體攔砂壩穩定性測算方法，用于測算實體攔砂壩在空庫過流工況或半庫過流工況條件下的抗滑移穩定性系數K_c(n-1)、抗傾覆穩定性系數K_y(n-1)，其特征在于：

調查確定實體攔砂壩屬于空庫過流工況或半庫過流工況；

在空庫過流工況條件下，經野外實地調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定工程參數，包括攔砂壩基底摩擦系數f、攔砂壩壩頂厚度B、攔砂壩壩高H、迎水面坡比1:m、筑壩材料容重γ_b、泥石流容重γ_c、攔砂壩處初始狀態溝道底寬L_i、溝床糙率系數1:n、泥石流平均流量Q、溝道左岸坡比1:M₁、溝道右岸坡比1:M₂、溝道縱比降I、泥石流體內摩擦角建筑物形狀系數λ；所述攔砂壩基底摩擦系數f的取值是砂類土取0.4、碎石類土和泥石流堆積取0.5、軟質巖取0.4～0.6、硬質巖取0.6～0.7，所述建筑物形狀系數λ取值是根據泥石流所挾石塊最大顆粒粒徑D取值；

聯立式1.1～式1.10計算第n-1陣泥石流來流時抗滑移穩定性系數K_c(n-1)、抗傾覆穩定性系數K_y(n-1)：

式中，f——攔砂壩基底摩擦系數，

B——攔砂壩壩頂厚度，單位m，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

H——攔砂壩壩高，單位m，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

m——迎水面坡比倒數，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

γ_b——筑壩材料容重，單位t·m^-3，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

h_i——平均泥深，單位m，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

γ_c——泥石流容重，單位t·m^-3，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

L_i——攔砂壩處初始狀態溝道底寬，單位m，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

n——溝床糙率系數倒數，無量綱數，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

Q——泥石流平均流量，單位m³·s^-1，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

M₁——溝道左岸坡比倒數，無量綱數，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

M₂——溝道右岸坡比倒數，無量綱數，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

I——溝道縱比降，無量綱數，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

——泥石流體內摩擦角，單位°，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

λ——建筑物形狀系數，根據泥石流所挾石塊最大顆粒粒徑D取值；

在實體攔砂壩在半庫過流工況條件下，進一步確定工程參數，包括庫內堆積物容重γ₀、庫內堆積厚度h₀、庫內堆積物內摩擦角

聯立式1.1、式2.1～式2.7、式1.3、式1.5、式1.7～式1.10計算第n-1陣泥石流來流時抗滑移穩定性系數K_c(n-1)、抗傾覆穩定性系數K_y(n-1)：

式中，γ₀——庫內堆積物容重，單位t·m^-3，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

h₀——庫內堆積厚度，單位m，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定，

——庫內堆積物內摩擦角，單位°，根據野外調查、室內土工試驗、攔砂壩設計工程確定。