基于DEM模拟的破碎对黄土滑坡动力学特征影响研究

为研究滑体破碎对黄土滑坡动力学过程的影响,基于PFC2D建立了一种考虑到黄土特殊结构的可破碎离散元滑坡模型,通过改变细观强度参数生成不同强度滑体,模拟不同破碎率下的滑坡发生过程,分析了破碎对滑坡速度、流动性和堆积特征等方面的影响,再现了党川8#滑坡从启动到停止全过程.结果表明:(1)滑体峰值速度与破碎率呈负相关,具体表现为:滑体最大运动速度随破碎率的增大呈幂函数减小.(2)破碎对滑坡流动性的促进作用可能存在某阈值点,使得当破碎率小于该值时,有效摩擦系数随破碎率的增大不显著降低,反之则迅速减小.(3)随着破碎程度的增加,滑坡堆积厚度减小,水平分布范围越广,分选降低,孔隙的分布趋于均一化,且最大堆积厚度的位置多位于地形低洼处.(4)党川8#滑坡从失稳到停止运动总历时28 s,局部最大速度约17 m·s-1,最远滑动距离约195 m,破碎率达到19％.揭示了破碎对黄土滑坡动力学过程的影响,对黄土滑坡动力学研究具有一定参考价值.