基于颗粒流方法的堆积层滑坡变形破坏机理分析与冲击强度研究

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滑坡变形破坏机理与冲击强度研究是滑坡风险评估的一项关键内容。陕南山区是我国滑坡灾害高易发区,分布有大量的堆积层滑坡,严重威胁着人民生命财产安全及社会经济持续发展,该类型滑坡的形成与变形破坏机理分析及滑坡冲击强度的定量研究对区内滑坡风险定量评估、滑坡防灾减灾等具有重要的理论与实际意义。本文在分析国内外有关滑坡变形破坏机理、滑坡冲击强度分析及堆积层滑坡研究现状的基础上,以陕南山区勉县杨家湾堆积层滑坡为研究对象,通过野外调查、勘察及室内实验,分析研究了滑坡区地质环境条件、滑坡发育特征、滑坡影响因素及其稳定性,认为杨家湾滑坡为一浅层膨胀性堆积层滑坡,其主要影响因素为地层岩性、降雨、地震和人类工程活动,滑坡在饱水状态下处于不稳定状态。在对滑坡工程地质特征进行分析的基础上,基于颗粒流方法与岩土体本构模型理论,构建了杨家湾滑坡的数值模型,对滑坡变形破坏机理及运动特征进行了深入研究,认为该滑坡的变形破坏机制表现为典型的牵引式渐进破坏。在对滑坡运动特征分析的基础上,选择滑坡冲击力、冲击距离、冲击速度与动能等表征滑坡冲击强度的指标,开展了滑坡冲击强度定量研究,同时结合能量守恒等理论,推导建立了滑坡冲击力及冲击速度的理论计算公式,进行了滑坡冲击强度指标的对比分析研究,得出滑坡冲击力随坡脚距的增大而线性递减,滑坡冲击速度及动能先快速增大后缓慢减小,相关强度指标变化特征的数值分析结果与理论计算结果较为吻合。论文相关研究方法及成果为同类型滑坡风险定量评估尤其承灾体易损性定量分析研究提供了必要的借鉴。
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