岩崩坡面撞击碎裂特征离散元模拟

作者：黄健; 袁镜清; 曾探; 廖健鸿^*; 黄祥; 王豪

来源：地质科技通报, 2023, 1-13.

DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.tb20220513

• 岩崩
• 撞击破碎
• 离散元法
• Weibull分布

岩崩作为山区常见地质灾害类型之一，具有显著的突发性、随机性与破坏性特征。岩体失稳与坡面撞击常会产生强烈的动力碎裂现象，但由于撞击碎裂机理不清，造成碎裂块体运动轨迹预测非常困难。因此，本文利用离散单元法(PFC2D)模拟技术，开展不同坠落高度、不同撞击坡度条件下岩崩坡面撞击碎裂过程模拟研究，通过对比分析岩崩块体速度、裂纹数量、冲击力、碎裂块体尺寸分布特征，剖析岩崩坡面撞击碎裂过程。结果表明：岩体碎裂由撞击点开始，沿结构面先出现解体，再产生新断裂面的岩石破碎；随坠落高度增加或撞击面坡度减小，撞击速度变化呈“阶梯效应”，冲击力变化呈“双峰现象”，且碎裂块体数目增多，尺寸减小；岩崩坡面撞击碎裂块体的尺寸，满足双参数Weibull分布，参数m和η与坠落高度呈负相关，与撞击面坡度呈正相关。研究成果对揭示岩崩坡面撞击碎裂机理及预测块体运动轨迹提供了技术支撑。

• 单位
  成都理工大学; 北京城建勘测设计研究院; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室