泥石流物理力学指标试验

泥石流物理力学指标试验

1、泥石流体取样

1) 取代表性土样作泥石流流体重度(γc)和颗粒分析试验。

2) 取样作试验或用比拟法确定固体颗粒密度(γH)。

3) 对大型重点控制性泥石流沟，取主要补给区的土样作天然含水量(wn)和天然密度等试验，必要时取泥石流堆积物土样作粘度(?)和静切力(?)试验。

4) 在黄土和粘土地区，以泥石流堆积物作工程地基时，取泥石流堆积物土样做物理力学性质、湿陷性或湿化性试验。

2、泥石流流体重度(γc)的确定

泥石流流体重度(γc)的确定，目前测试手段还不能解决，因此暂时的替代办法有：

1)、根据数量化评分法确定重度：

根据数量化评分（N）建立与重度(γc)的线性关系，制成备查表直接查找，参见表2-3--1。

2)、现场仿制：可靠性很难保证。

现场请当地曾亲眼看见过该沟泥石流暴发的老居民多人次，在需要测试的沟段，选取有代表性的堆积物搅拌成暴发时的泥石流流体状态，进行样品仿制，然后分别测出样品的总质量和总体积，按下式求出泥石流流体重度。

（2-3-1）式中：γc-泥石流流体重度，t／m3；

Gc-样品的总质量，t；

V-样品的总体积，m3。

3)、现场评估

在泥石流沟现场，请多人次当地亲自目睹过该沟泥石流暴发或受过灾害的村民，描述泥石流流体特征和流体运动状况。然后按表2-3-2的特征确定泥石流流体重度。

3、泥沙级配取样分析

1)、体积法

在需要试验的沟段，选择有代表性的试验点，，取样坑的边长取2～3倍最大粒径、深取1～2个最大粒径，清除表层杂质，取出其全部土、砂、石，从中挑出粒径大于200mm以上的石块单个分别称重，其余按粒径分别按200～150mm，150～100mm，100～50mm，50～20mm，20mm以下分成若干级，每级分组称重，计算分组粒径，并绘制颗粒级配曲线。按粒径与重量关系的理论公式：

(2-3-2)

求算泥砂粒径(也可以直接查表)，然后求得所需特征值。

2)、方格网法

在取样地段，选出代表性沟段画出100个1mx1m的小方格，取每个小方格交点上的一石块（剔除个别大孤石）来作统计。量取每个石块的三轴向尺寸（长、宽、高），计算三边尺寸的几何均值或算术平均值，

作为该石块的平均直径。然后按粒径大小分成若干个粒径组，称出各粒径组的质量与总质量之比，绘制颗粒级配曲线，求算颗粒级配曲线并求得所需特征值。

取泥石流浆体，使用标准粘度计或旋转粘度计和泥浆静切力计测试。

4、泥石流流体的粘度(η)和静切力(τ)测试

1)、泥石流粘度(η)的测试

a）漏斗粘度计测定法：用量杯取通过筛网（小于0.2mm）的泥浆700cm3于漏斗中，让

泥浆经内径为5mm的管子从漏斗流出，注满500cm3容器所需的时间(以s计)，即为测得的泥浆粘度。

b）旋转粘度计测定法：通过圆筒在流体中作同心圆旋转，测定其扭矩；也可连续改变旋转的角速度，测定各剪切速率下的剪应力，从而测得流体的流变曲线。根据有关公式可求得流体的粘度。

2)、泥石流静切力(τ)测试

采用1007型静切力计测量。将过筛的泥浆倒入外筒，把带钢丝的悬柱挂在支架上，钢丝要悬中，泥浆面和悬柱顶面相平。静止1min或10min，分别测定钢丝扭转角度，此读数乘以钢丝系数即为1min或10min的剪切力。