倾斜滑坡模型破坏过程研究

• 作 者: 王能永
• 机 构: 三峡大学
• 出 处: 三峡大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 倾斜滑坡模型 破坏过程 离散元 工程选址 防灾减灾工作

我国是一个地质灾害频发的国家,特别是近年来随着建设规模的扩大,各种水利工程的兴修,滑坡问题已严重威胁着人民的生活及财产安全。这些滑坡的发生,常常会中断交通,堵塞河道,掩埋村镇,造成重大的人员伤亡和巨大的经济损失。因此,对滑坡破坏过程以及塌落体的堆积形态和影响范围进行研究,对于基础设施的选址和防灾减灾,都有十分重要的理论意义和现实意义。　　本文主要采用离散元数值模拟和滑坡物理模型试验相结合的方法,以白家包滑坡为例,对倾斜滑坡模型破坏过程进行研究。　　首先,介绍了拟研究对象的工程概况及力学参数,接着介绍离散元解题的基本步骤。考虑到 PFC程序不能直接运用材料的宏观力学参数,因此研究了离散元细观参数与材料宏观参数之间的关系。通过自然休止角试验,简单标定了材料内摩擦角与自然休止角之间的关系,得出了数值模拟所需的细观参数,并通过三轴压缩试验,验证了所选参数的合理性。　　其次,利用PFC2D软件建立了白家包滑坡原型尺寸数值模拟计算模型,通过改变模型细观参数,模拟该滑坡在倾斜加载和强度折减法中的破坏形式,就滑坡破坏时的堆积体形态、位移、速度等特征量进行分析,综合对比两种方法破坏特征量,得出二者的破坏形式有很大的相关性及相似性。　　最后,通过倾斜滑坡模型,以该滑坡在模型试验中的尺寸进行滑坡物理模型试验。对滑坡破坏时的特征物理量进行全面分析,结合数值模拟结果,得出了白家包滑坡的破坏模式特征,验证了倾斜模型加载方式的可行性。　　综上所述,本文利用PFC2D软件较好的模拟了边坡在倾斜加载方式下产生的大变形破坏过程,并分析了滑坡破坏时的速度、位移及堆积体形态特征,从而为工程选址和防灾减灾提供了依据。