碎片流探索必须为碎屑流的计划,预防和控制工程设计服务。碎片流的特征值是碎片流研究和预防和控制工程中必不可少的参数。因此,必须在勘探工作期间确定泥石流流量,流速,动力学,冲动高度和弯曲的超高的特征值,并提交给泥石流的预防和控制工程设计部。
(i)确定泥石流流量
碎屑流的流量包括碎屑流的峰值流量和原发性碎屑流的砂转运,这是预防和控制碎片流的基本参数。
1。泥石流峰流量的计算
(1)形式调查方法
选择泥石流通道中的2至3个流量测量部分。横截面是在凹槽截面中选择的,具有直道,横截面变化低,没有阻塞,没有返回流,横截面上的上下沟渠没有污泥的变化以及透明的泥浆标记。然后确定泥浆位置,并小心地查找边界通过后泥石流留下的痕迹。最后,这些部分上的碎屑流表面比下降(如果无法通过痕迹确定,沟槽床比下降),泥浆水平高度HC(或液压半径)和泥浆流量等参数(如果无法确定)和泥浆流量。测量跨流截面区域。在使用相应的碎屑流速度计算公式来计算平均横截面速度VC之后,您可以使用以下公式来计算泥浆流量部分的峰值流速QC。
地质灾难调查和评估
其中:WC是碎片流的跨流截面区域M-2; VC是碎屑流截面的平均流速,m/s。
(2)雨水和洪水法
这是一种基于泥石流流量和大雨同时出现的假设建立的计算方法,并且在计算部分中大雨和洪水的设计流被转换为泥石流流量。计算步骤是首先根据水文方法在不同频率下计算小盆地的大降雨的峰值流量(QP的计算方法可以在水文手册中找到),然后使用以下公式来计算流量碎屑流量的速率:
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其中:QP是频率P,M3/s的大雨泛滥的设计流; QC是用频率P,M3/s的碎屑流的峰值流量; φ是碎屑流的淤泥校正系数; γC是碎片流的大量重量,T/M3; γW是透明水的重度T/M3; γH是碎屑流中固体物质的重度T/M3;直流是碎屑流的阻塞系数,可以通过检查体验表513来获得。
泥石流阻塞系数DC,当有实验数据时,您可以根据两个方程进行估算:
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其中:t是泥石流阻塞的时间。
表5-13 Mudslide阻塞系数的DC值
2。计算泥石流流程的总量
可以通过计算和实际测量方法确定原发性泥石流流量Q(M3)的总量。实际的测量方法具有很高的精度,但通常不符合测量条件。计算只是一个粗略的估计。根据泥石流T(S)和最大流速QC(M3/s)的持续时间,根据泥石流的突然浪涌和下降的特征将过程线推广。根据以下公式计算Q:
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k = 0.264
当F <5km2时,k = 0.202;
F = 5 ~10km2,k = 0.113;
F = 10 ~100km2,k = 0.0378;
f >100km2,k<0.0252。
固体物质的总量QH从泥石流中赶出:
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(ii)确定泥石流的流速
碎屑流的流速是确定碎屑流动性能的最重要参数之一。如果无法确定泥石流的流速,则无法解决许多泥石流工程纠正的问题。目前,泥石流流量流速的计算公式是半经验或经验公式。总而言之,它通常分为三类:稀有泥浆流量流量的计算公式,这是泥石流流中大石头运动速度计算公式的计算公式。
1。稀有泥石流流量的计算公式
(1)西南地区的公式(铁路部第二次调查和设计研究所)
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其中:VC是泥石流截面的平均流速,这是黄河河谷的粗糙度系数,可以通过检查水文手册来获得; r是液压半径,m,通常可以用平均水深H(M)代替; I是泥石流的液压斜率,通常可用于沟渠,床被纵向斜坡取代。
(2)北京市政设计学院建议在北京地区推荐体验公式
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其中:MW是河床外的电阻系数,可以通过查找表514来获得; RC是固体颗粒(M)的直径;
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表5-14河床的外部电阻系数
(3)铁路部第三次调查和设计研究所的经验公式
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(4)铁路部(西北地区)第一次调查和设计研究所的经验公式
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2。粘性泥石流流速的计算公式
(1)Dongchuan Mudslide改进公式
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其中:VC是泥流截面的平均流速,m/s; HC是计算部分的平均泥浆深度,M; IC是泥浆流的液压斜率,K是粘性泥浆流速系数,该表是通过插值方法找到的(表5-15)。
表5-15 k粘性泥浆流速速度参数的值
(2)甘努木区粘性泥石流流速的计算公式
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其中:MC是泥石流流沟的床粗糙度系数,使用插值方法在表5-16中找到。
(3)用于全面结合西藏的古克西亚盖的常见公式,dongchuan的江吉亚古和wudu的Huoshaogou。
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其中:NC是粘性泥石流的河床粗糙度,可以使用插值方法从表5-17中找到。
表5-16 MC的床粗糙度系数的MC值
表5-17粘性泥石流NC的河床粗糙度
3。泥石流中大石头运动速度的计算公式
在没有大量实验数据和测量数据的情况下,为了促进基于累积的泥石流废水的最大粒径计算石材的运动速度,CM Fleishman建议使用以下公式:
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其中:VS是泥石流中大石头的运动速度,m/s; dmax是泥石流积聚中最大石头的粒径,m; A是全面考虑的摩擦系数(肮脏的重量,石头的比重,石块,石块,石块块的参数,例如形状系数,凹槽床比下降等),3.5≤aby4.5,平均a = 4.0。
(iii)确定碎片流动的动态特性值
1。确定泥石流的撞击力
泥石流流的影响力是预防和控制工程设计的重要参数。它分为两种类型:流体的整体冲动压力和单个石头的影响力。
(1)计算泥浆流体的总体脉冲压力的公式
·铁路部第二次调查和设计研究所(Chengkun和Dongchuan Lines)的公式:
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其中:δ是碎屑流体的总影响压力,PA; γC是碎片流的大量重量,T/M3; VC是碎屑流的流速,m/s; G是重力加速度,取G = 9.8m/s2; α是在建筑物下的力,表面和污垢流动压力的方向之间的角度(°); λ是建筑形状系数,圆形建筑物λ= 1.0,矩形建筑物λ= 1.33和方形建筑物λ= 1.47。
·日本公式:
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其中:HC是计算部分的平均泥浆深度。
·砾石和泥石流脉冲压力的计算公式:
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其中:d是石头的粒径,m。
(2)泥石流液中大石头的撞击力
·对光束的影响力:
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其中:e是组件的弹性模量; J是组件横截面中央轴的惯性矩; l是组件的长度,m; v是石材机芯的速度,m/s; W是石头的质量。
·对码头的影响力:
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其中:R是动能还原系数,圆端r = 0.3,C1和C2分别是巨石和码头的弹性变形系数,C1+C2 = 0.005。
·三级方程式:
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其中:A是冲击接触区; C是石材的弹性波动传输系数。
2。确定泥石流的高度
(1)最大涌向泥石流流前方的电涌公式
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其中:ΔH是碎屑流的最大浪涌,m; g是重力加速度,m/s2; VC是碎屑流的流速,m/s。
(2)泥石流的流量受沟床的阻力爬升
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3。泥石流曲线超高
由于泥石流的惯性很高,因此在凹面海岸上存在着重要的超高曲线现象。计算公式如下:
(1)从弯曲动态平衡条件得出的计算公式
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其中:ΔH是弯曲路径,m; R2是凹岸的曲率半径,M; R1是凸岸的曲率半径,M; VC是泥石流的流速,m/s。
(2)这个(高桥)公式
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其中:BC是泥石流流的表面宽度,M; RC是曲线的曲率半径,m。
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