云南头寨大型高速岩质滑坡流体动力学机理的研究

云南昭通头寨沟1991年9月23日突然发生大型高速岩质滑坡,总方量约1 800×104m3的滑体高速下滑,在2～3 min的时间内冲入盘河,长3.65 km、深40 m的头寨沟被碎屑状玄武岩充满,在沟口形成宽250 m的滑坡堆积。头寨滑坡发生后,已有过一些研究,大多着生于形成条件、产生原因和运动特征等几方面,对滑坡的高速远滑机理研究不多。作者在去现场详细调查的基础上,阐述了头寨滑坡的环境条件,研究了头寨滑坡全程各个活动阶段的运动特征,通过试验研究了头寨滑坡启程活动阶段滑面高速摩擦的规律和近程活动阶段滑坡凌空飞行的空气动力学效应,从流体动力学的观点分析了头寨滑坡高速远程的流体动力学机理。具体研究工作有如下几个方面: (1) 按头寨滑坡活动的时间和空间,划分为启程、近程和远程三个相互联系的活动阶段。研究了头寨滑坡各个活动阶段的运动特征,发现各个活动阶段滑坡的运动特征显著不同。启程活动阶段滑坡体以高速滑动为主,近程活动阶段以凌空高速飞行为主,远程活动阶段则以高速碎屑流运动为主。因此,各个活动阶段都有各自不同的流体动力学现象。 (2) 系统地研究了不同试验条件下玄武岩表面摩擦系数的变化规律,探讨了玄武岩摩擦表面特性、滑动速度、法向压力等因素对摩擦系数的影响,取得了系统试验成果及不同