滑坡渐进破坏运动过程的颗粒流仿真模拟

王 宇，李 晓，王声星，侯文诗

滑坡渐进破坏运动过程的颗粒流仿真模拟

王 宇1，2，李 晓1，王声星1，2，侯文诗1，2

（1.中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室，北京 100029；2.中国科学院大学，北京 100049）

采用颗粒流离散元模拟滑坡的变形破坏全过程，不需要假定滑动面的位置和形状，颗粒根据所受到的接触力调整其位置，最终从抗剪强度最弱面发生剪切破坏。白河滑坡是受强降雨影响诱发的上部顺层、下部微切层的大型古基岩滑坡，滑坡的发生是其独特内外因共同作用的结果。据现场调查资料，总结了滑坡的成因与形成机制。运用基于离散元法的颗粒流（PFC）程序，引入平行粘结模型，通过数值模拟，确定滑带土细观参数与宏观力学性质的关系；据此建立滑坡模型；然后，运用颗粒流离散元法对滑坡运动渐进全过程进行数值模拟，对滑坡不同关键部位进行位移、孔隙率变化及应变监测，阐明其渐进发展过程，明确其时空演化规律。模拟结果表明：上部的土体沿基岩面先出现开裂，导致中部滑体产生剪胀，对下部古滑体产生推挤作用，导致新老崩积堆积区及白河中学食堂地区的失稳，形成整体滑动。通过对白河滑坡发生→发展→破坏的动态演化模拟，可为工程决策提供理论依据。

滑坡；颗粒流（PFC）；数值模拟；渐进破坏；平行粘结模型

1 研究背景

滑坡破坏通常并不是一蹴而就的，而是一个岩土体随时间而缓慢变形和突发性崩塌的过程，该过程具有时空渐进性。……