土工离心机技术在山区地质灾害研究中的背景

土工离心机是地质灾害模型实验研究中的重要装备，它通过高速旋转产生离心加速度模拟超重力环境。应用离心机进行山区地质灾害模型实验时，对模型缩尺比要求各不相同。总结了滑坡、降雨、泥石流模型实验的研究现状和实验缩尺比要求，归纳了国内外离心机技术的进展和未来发展方向。

山区地质灾害是具有强大破坏力的自然灾害，主要包括滑坡、崩塌、泥石流等。 为了了解山区地质灾害的机理，探索防灾减灾措施，人们采用极限平衡法、数值模拟法、物理模型模拟法等多种方法对岩土体的稳定性进行了大量的研究。 由于岩土体的性质复杂，影响边坡稳定性的因素众多，各种数值模拟都有其局限性。物理模型实验在滑坡成因、滑动后滑坡体的发展等研究中有着独特的优势。因此，物理模型模拟成为研究边坡稳定性的重要方法之一。

在地质灾害中， 重力是引起灾害的主要动力，起主导作用。 当模型尺寸远远小于原型尺寸时，通过增大密度来实现相应应力是不可行的，而通过离心机增大 加 速 度 可 实 现 相 应 应 力 。 法 国 工 程 师 EdouardPhillips 于 1869 年最先提出了土工离心模型实验的构想。 20 世纪 30 年代，离心机得以在工程中应用，之后，得到迅速发展。 目前，利用土工离心机进行模型实验已经成为岩土研究的重要手段。 与现场实验和数值实验相比，模型实验有着独特的优越性。 土工离心机模型实验在模拟工程原型、 用实验数据验证和发展土的本构模型和计算程序、岩土工程的应用性基础研究和新现象研究，教学和军事用途等各方面都有重要应用。