本書融合地貌演化和巖土工程學科優(yōu)勢，給出了泥石流沖淤致災的物理描述，建立了溝谷泥石流和坡面泥石流的地貌演化模型；構(gòu)建了泥石流沖擊理論、磨蝕理論和淤埋固結(jié)理論，實現(xiàn)了對泥石流地貌過程的力學刻畫。依據(jù)泥石流沖擊、磨蝕和淤埋固結(jié)理論，對公路泥石流減災問題做了開拓性研究，建立了泥石流沖蝕斷道災害物理演進模型及其力學機制；提出了“禮讓出境”公路泥石流防控新思想，從泥石流地貌過程防控角度，研發(fā)了泥石流束流排導、沖擊方向水力調(diào)控、斷道災害應急修復、排導結(jié)構(gòu)磨蝕防控等公路泥石流防控系列新技術，編撰了公路泥石流防治工程設計規(guī)范，在川藏公路、天山公路、西昌—瀘沽湖旅游公路等干線公路全面推廣應用，減災效果顯著。
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目錄
序
前言
第一篇 泥石流工程減災實用力學
第1章 泥石流沖擊理論 3
1.1 泥石流沖擊模型試驗 3
1.1.1 試驗裝備 3
1.1.2 試驗設計 10
1.1.3 試驗過程 14
1.1.4 數(shù)據(jù)處理方法 15
1.1.5 試驗結(jié)果分析 16
1.2 泥石流流速 43
1.2.1 泥石流流速觀測 43
1.2.2 經(jīng)典泥石流流速計算公式 47
1.2.3 泥石流固液分相流速計算方法 57
1.3 泥石流沖擊力 65
1.3.1 經(jīng)典公式 65
1.3.2 地貌形跡法 68
1.3.3 龍頭壓脹模型 72
第 2 章 泥石流磨蝕理論 83
2.1 磨蝕試驗 83
2.1.1 試驗裝置 83
2.1.2 試驗設計 83
2.1.3 試驗結(jié)果分析 85
2.2 磨蝕機制 89
2.2.1 漿體磨蝕機理 90
2.2.2 顆粒切削機理 91
2.3 磨蝕力 91
2.3.1 液相漿體磨蝕力 91
2.3.2 固相顆粒磨蝕力 93
2.4 排導槽磨蝕計算 94
2.4.1 磨蝕控制方程 94
2.4.2 磨蝕速度與磨蝕量 96
第3章 泥石流淤埋固結(jié)理論 98
3.1 固結(jié)模型試驗 98
3.1.1 試驗裝備 98
3.1.2 試驗設計 100
3.1.3 試驗過程 101
3.1.4 試驗結(jié)果分析 106
3.2 固結(jié)機理 112
3.2.1 泥石流淤埋沉積物固結(jié)機理 112
3.2.2 泥石流淤埋沉積物固結(jié)力學 113
第二篇 泥石流地貌演化
第4章 溝谷泥石流 133
4.1 岸坡沖蝕槽形成機理 133
4.1.1 沿河路基水流形式 133
4.1.2 彎道環(huán)流 136
4.1.3 突變河道水平渦流 139
4.2 懸岸體形成機制 147
4.2.1 地貌演進模式 147
4.2.2 沖蝕動力效應 149
第5章 坡面泥石流 153
5.1 坡面泥石流演化模式 153
5.2 坡面泥石流局部飽和演化模式試驗解譯 154
5.2.1 試驗裝備 154
5.2.2 試驗設計 154
5.2.3 試驗過程 155
5.2.4 試驗結(jié)果分析 156
第三篇 泥石流斷道機制與安全防控新技術
第6章 泥石流斷道力學機制 163
6.1 路基沉陷 163
6.1.1 路基吸水滲透–浸泡軟化機理 163
6.1.2 路基吸水滲透計算 163
6.1.3 路基穩(wěn)定性計算 166
6.2 路基缺口 169
6.2.1 路基缺口地貌演化 169
6.2.2 路基缺口力學模型 177
6.3 混凝土路面板懸空 203
6.3.1 鋼筋混凝土路面板等效 203
6.3.2 平行懸空路面板斷裂破壞機制 211
6.3.3 角部懸空路面板斷裂破壞機制 241
6.4 橋梁墩臺破壞機制 256
6.4.1 泥石流淤埋橋梁變形與破壞模型試驗 256
6.4.2 泥石流淤埋作用下橋梁變形破壞數(shù)值仿真 261
6.4.3 橋梁墩臺泥石流損毀機制 263
第7章 泥石流攔擋與束流排導 272
7.1 泥石流導排結(jié)構(gòu) 272
7.1.1 結(jié)構(gòu)形式 272
7.1.2 基于泥石流拋程計算的排導槽設計方法 273
7.2 防止護坎沖刷的泥石流攔渣壩 275
7.3 水石分離綜合防治結(jié)構(gòu) 275
第8章 泥石流沖擊方向水力調(diào)控 277
8.1 高速水幕防護法 277
8.2 高速水幕防撞裝置 278
第 9 章 泥石流磨蝕災害防控 279
9.1 耐磨蝕混凝土材料 279
9.1.1 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 279
9.1.2 材料配制方法 279
9.1.3 使用方法 279
9.2 排導槽高速水幕抗磨蝕裝置 280
9.2.1 技術內(nèi)涵 280
9.2.2 工作原理 282
9.3 排導槽橢球冠抗磨蝕結(jié)構(gòu) 282
9.3.1 技術內(nèi)涵 282
9.3.2 工作原理 283
第 10 章 泥石流斷道應急修復 285
10.1 路基缺口組合式戰(zhàn)備橋梁 285
10.1.1 工作原理 285
10.1.2 技術內(nèi)涵 286
10.1.3 使用步驟 295
10.2 路基缺失段錨拉框架結(jié)構(gòu) 296
10.2.1 工作原理 296
10.2.2 技術內(nèi)涵 297
10.2.3 施工方法 305
10.3 懸空混凝土路面板應急加固 306
10.3.1 工作原理 306
10.3.2 技術內(nèi)涵 307
10.3.3 施工方法 313
10.4 決口災害應急封堵方法 313
10.5 淤埋路段戰(zhàn)備浮橋 315
10.5.1 工作原理 315
10.5.2 技術內(nèi)涵 315
10.5.3 使用步驟 319
10.6 淤埋路段液氮樁 320
第11章 工程實例 322
11.1 平川泥石流 322
11.1.1 工程概況 322
11.1.2 攔渣壩 323
11.1.3 底越式排導結(jié)構(gòu) 325
11.2 牛牛壩泥石流 330
11.2.1 工程概況 330
11.2.2 牛牛壩泥石流溝泥石流隧道 332
11.3 天山公路泥石流 338
11.3.1 試驗模型 339
11.3.2 防治結(jié)構(gòu)抗凍融材料開發(fā) 346
11.3.3 泥石流隧道 347
參考文獻 349
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