基于基底波动力分析的干碎屑流有效摩擦系数试验研究

基底有效摩擦系数对于认知碎屑流灾害的运动特性至关重要,而波动力是碎屑流与基底相互作用的有效反馈,可能对基底摩擦起到控制作用。为此,通过开展碎屑流物理模型试验,直接测量基底切向力和法向力获取有效摩擦系数,进一步讨论两向波动力与有效摩擦系数的相关性规律。试验结果表明:颗粒与基底碰撞产生的两向波动力均受到平均粒径控制,平均粒径越大,基底波动力越强;同时,增大倾角也可增强两向波动力强度;两向波动力与有效摩擦系数均呈负相关,表明较高强度的波动力削弱了碎屑流与基底的摩擦作用,增强了碎屑流流动性。对波动力归一化分析的结果表明:切向波动力强度总是大于法向波动力,表明延流动方向的切向波动力主导了对碎屑流流动性的影响。上述研究将为进一步揭示碎屑流的运移机制和防灾减灾工程提供理论支持。