Investigação experimental e numérica da interceptação de fluxos de detritos usando múltiplas barreiras flexíveis em degraus

Barreiras flexíveis são um tipo de estrutura de contenção ambientalmente amigável e facilmente construída. Devido à deformabilidade e à resistência limitada do material da barreira flexível, essas barreiras podem ser utilizadas apenas em ravinas de fluxo de detritos de pequeno ou médio porte. Neste estudo, propusemos um layout aprimorado, nomeadamente as barreiras flexíveis múltiplas em degraus, para abordar as limitações das barreiras flexíveis tradicionais na aplicação do controle de fluxos de detritos. Utilizamos métodos experimentais e numéricos para investigar o efeito de separação das barreiras flexíveis múltiplas em degraus e suas distribuições de tensão e deformação na aggradacão sólida após atingir sua capacidade máxima de armazenamento. Os resultados demonstraram que a capacidade das barreiras flexíveis múltiplas em degraus de separar partículas grandes diminui gradualmente com o aumento da densidade do fluxo de detritos, o que implica que a capacidade de regulamentação do fluxo de detritos das barreiras flexíveis múltiplas em degraus diminui com o aumento da densidade do fluxo de detritos. Quando a densidade do fluxo de detritos excede 2200 kg/m3, as barreiras flexíveis múltiplas em degraus perderão completamente sua capacidade de reduzir a densidade dos fluxos de detritos. Além disso, a espessura da aggradacão sólida inicialmente aumenta e depois diminui subseqüentemente corrente acima; a espessura da aggradacão sólida aumenta com o aumento da densidade do fluxo de detritos. Os resultados obtidos a partir da simulação numérica demonstraram que haveria tensão de corte e deformação de corte relativamente grandes perto da base de cada barreira flexível. Quando o espaço longitudinal das barreiras flexíveis aumenta para 1,6 vezes a sua altura, a tensão interna da camada de aggradacão superior que foi transferida para a camada inferior gradualmente enfraquece ou desaparece. Sob essa condição, a pressão do solo da barreira flexível é relativamente pequena. Os resultados deste estudo fornecem orientações para o projeto e construção de barreiras flexíveis múltiplas em degraus em ravinas de fluxo de detritos largas.