滑带在高速剪切条件下的固液两相流问题

摘要

在滑坡快速下滑过程中,滑带的剪切运动是某种形式的固液两相流.固相颗粒主要是碎石颗粒,液相则是黏土颗粒和水的混合物.固相颗粒之间的液相,无论是静止、流动还是两相流状态,都会对固相颗粒的粒间作用力产生较大影响.在剪切速率达到一定程度后,固相颗粒的随机碰撞产生的颗粒间作用力将成为颗粒间主要作用力,在此作用力作用下,固相颗粒运动符合Navier-Stokes方程所描述的流体运动.由于滑带特有的边界条件,滑带材料在高速剪切条件下的流体运动,可以用简化的Navier-Stokes方程,即雷诺公式来表示.在一定边界条件下,根据雷诺公式,液相流体产生动压变化,液相的动压变化引起固体颗粒之间的接触应力变化,最终导致滑带整体的抗剪强度的变化.