高速遠程滑坡運動過程中常表現出超常的高速度和異常高的流動性，是自然界中具有極端破壞力的地質災害現象之一。在其運動過程中，由于有適宜的地形條件（如溝谷圈閉地形），或特殊運動過程的存在（如高剪切熱能產生水蒸氣），高速運動的滑體內部極易形成圈閉氣流，產生浮力作用，形成氣、固二相流。為探索滑體運動過程中強烈的氣體摻入對其高速運動特征的影響，本項目以研究高速遠程滑坡“裹氣流態化”減阻機理為目標，選取汶川地震過程中所發生的若干典型高速滑坡實例為研究對象，開展研究。首先，自行設計流化床實驗裝置、圓環式旋轉剪切實驗裝置和三維物理模型實驗裝置，開展一系列實驗研究，探討了裹入氣流對滑體運動特性的影響；其次，借助FLUENT軟件，對滑體高速運動過程中所產生的超前沖擊氣浪進行了模擬分析，并基于數值模擬結果，借助LS-DYNA軟件，對超前沖擊氣浪作用下，建筑物的破壞特征進行了全過程模擬。通過上述研究，主要得到以下幾點結論：（1）滑體內部氣流的裹入，可明顯降低滑體的動態抗剪強度，起到減阻作用；由于滑坡碎屑顆粒的高度不規則性，其間易形成“架橋”現象，氣流不易擴散，當滑體內裹入氣流足夠多時，將會在其下方形成高壓氣墊層，產生空氣擎托現象；沿三維復雜地形條件下，隨著滑體內部氣體裹入量的增加，可見滑體運動距離增加的現象。由此可見：高速遠程滑坡運動過程中氣流的裹入可在一定程度上促進滑坡的高速遠程運動。（2）三維物理模型實驗研究亦發現：滑體在運動過程中具有明顯的流體運動特性。滑體在高速運動過程中，溝谷岸坡地形約束條件下所引起的碎屑流“分流-匯流”運動過程，可導致滑體表面縱向“溝-脊”相間流態化堆積地貌的形成；而碎屑顆粒的無側限跳躍式擴離運動，則可在運動路徑上形成共軛“X”型堆積形態。（3）在滑體的高速運動過程中，其前方可產生破壞性超前沖擊氣浪。研究發現：在牛圈溝滑坡和王家巖滑坡的高速運動過程中，其前方超前沖擊氣浪壓強峰值分別高達657 Pa和600 Pa，相當于11級暴風的強度；在謝家店子滑坡的高速運動過程中，其前方超前氣浪的峰值壓強則高達385 Pa，相當于10級暴風的強度，均可對沿途障礙物造成毀滅性的破壞。此外，在滑體的高速運動的過程中，當其前方一定范圍內出現較為高大的障壁時，碎屑流前方來不及擴散的高壓氣流將產生極為明顯的壓強梯度變化，增強氣浪的破壞能力。該研究成果對于揭示高速遠程滑坡運動規律及機理具有

本項目研究高速遠程滑坡-碎屑流的裹氣流態化減阻機理。首先，通過流化床試驗和流變試驗，測定碎屑流在不同氣-固比下的流變特性參數；然后，據所得流變參數，通過所選取的三個典型實例的三維相似模型試驗，研究高速滑坡-碎屑流沿不同斜坡運動路徑上的平面運動形態、速度分布情況、滑床鏟刮特征及碎屑堆積結構等運動學特性參數；再基于顆粒流技術PFC-3D方法的基本理論和物理模型試驗數據，建立碎屑流運動過程的數值模擬方法，最大程度的實現對碎屑流運動機理的精細模擬，并將所得結果與試驗結果進行對比，揭示碎屑流遠程運動的流動規律和動力學特征，建立高速遠程滑坡-碎屑流流態化不同運動階段的運動速度、運動距離、覆蓋面積的計算公式。其研究成果對于揭示高速遠程滑坡-碎屑流運動規律及機理，防災減災，具有重要的科學理論價值及工程應用前景。

國內外幾乎所有的高速遠程滑坡皆呈現流體化的運動特征。這些滑坡的滑體都毫不例外的從有一定結構的巖體轉化為流體化的濕碎屑流或干碎屑流。本項目將以1991年發生的云南頭寨溝滑坡為原型，研究高速滑體碰撞沖擊碎屑化和碎屑體之間相互碰撞進一步破碎的動力學機理；研究干碎屑流運動過程中不同粒徑碎屑顆粒的起動速度，計算碎屑體運動過程中受到的空氣動力；應用二相流理論研究高速遠程滑坡碎屑流運動特征和運動機理，建立適合高速遠程滑坡干碎屑流的流動模型；采用顆粒流程序(PFC2D)研究高速遠程滑坡碎屑流的運動過程和不同時刻碎屑物的堆積特征，分析滑坡遠程碎屑流運動速度和動能隨時間的變化規律。本項目成果豐富了高速遠程滑坡流體動力學理論的內涵，具有重要的學術價值，對防災減災有重要意義。

高速遠程滑坡沖擊化碎屑流拋擲軌跡及速度的研究、沖擊化碎屑流拋擲飛行阻力及定向拋距計算的研究；高速滑體沖擊液化機理、動量沖擊散體流化起動流速與起動規律、高速振動-羥幸夯踝杌淼氖笛檠芯坑肜礪鄯治觶桓咚倩魯捌瞬⒎卻笮⑺ゼ醣浠媛傘⒊寤髁Α⑵蘋底饔們慷取踩嗬氳氖笛檠芯坑肜礪鄯治觥