該研究將熱熔過程劃分為三個階段：弱化階段、剪切強(qiáng)化階段和熱熔潤滑階段，并分別構(gòu)建了三階段滑帶溫度場與運(yùn)動演化方程，定量評價高速滑坡運(yùn)動演化過程中速度、粘性系數(shù)、熔融體體積分?jǐn)?shù)、溫度及摩擦系數(shù)變化趨勢，探索不同功率轉(zhuǎn)化系數(shù)下，熱熔現(xiàn)象對不同規(guī)模整體性滑坡運(yùn)動的影響。高速滑坡第一階段摩擦弱化機(jī)理主要緣于剪切帶顆粒破碎和閃熱，摩擦系數(shù)演化趨勢可采用指數(shù)衰減方程描述。第二階段摩擦強(qiáng)化主要有兩個原因：其一是熔融體填充部分孔隙，增加了滑動面接觸面積；其二是熔融體和固體顆?；旌显龃罅思羟袔?qiáng)度，基于礦物選擇性熔融特性，并考慮熔融體體積分?jǐn)?shù)，量化剪切帶強(qiáng)度增量。第三階段：當(dāng)熔融體含量達(dá)到一定程度時，滑體和基巖被熔融體分開，滑坡剪切阻力主要由粘滯阻力提供，在此階段，主要考慮溫度、化學(xué)成分、碎屑含量、含水量等因素對粘性系數(shù)的影響，建立熱傳導(dǎo)方程和應(yīng)力場方程，計(jì)算不同滑體厚度和剪切帶厚度條件下各參數(shù)的變化趨勢。
通過對不同厚度和功率轉(zhuǎn)換系數(shù)下視摩擦系數(shù)演化趨勢模擬分析表明，當(dāng)滑體厚度小或者功率轉(zhuǎn)化系數(shù)足夠小時，視摩擦系數(shù)基本保持不變，滑帶熱熔開始階段熔融體對滑坡運(yùn)動有阻礙作用，但很快進(jìn)入弱化階段。
相關(guān)成果于6月30日發(fā)表在國際地學(xué)領(lǐng)域頂級期刊、自然指數(shù)期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth上。
文章鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JB019453
高速摩擦試驗(yàn)中典型的摩擦系數(shù)變化趨勢
不同滑體厚度和剪切帶厚度條件下，塊體速度、粘性系數(shù)、熔融體積分?jǐn)?shù)、溫度及摩擦系數(shù)的變化趨勢
不同滑體厚度和功率轉(zhuǎn)換系數(shù)下視摩擦系數(shù)的變化趨勢