堆載誘發型土質滑坡運動特征物質點法模擬

吳方東，張 巍，史卜濤，施 斌，張 云，鄭 帥

(南京大學地球科學與工程學院，江蘇 南京 210046)

堆載誘發型土質滑坡運動特征物質點法模擬

吳方東，張 巍，史卜濤，施 斌，張 云，鄭 帥

(南京大學地球科學與工程學院，江蘇 南京 210046)

坡頂堆載是人類工程活動誘發滑坡的主因之一。物質點法(MPM)屬于一種無網格數值計算方法，它能夠有效模擬滑坡大變形全過程物質行為與運動特征。文章基于線性形函數離散方法、MUSL求解格式及Drucker-Prager屈服準則，建立了可用于滑坡全過程模擬的單套單相物質點模型；通過對比干燥鋁棒堆積物模擬砂堆失穩過程的基準試驗結果，對模型有效性進行了驗證。對堆載誘發型土質滑坡典型工況進行了物質點法全過程模擬，獲得了滑坡全過程中典型時刻坡體形態、塑性應變分布以及控制點滑速演化趨勢。結果表明：算例堆載誘發型土質滑坡屬推移型滑坡，具有漸進性破壞特征，可分為坡頂壓縮、局部蠕滑、加速滑動與減速滑動等四個階段。參數分析結果亦表明，堆載誘發型土質滑坡前緣物質運動特征量均與堆載量間存在強正相關性、而與土體黏聚力及內摩擦角存在強負相關性。統計29種典型工況，分別建立了峰值滑動加速度、最大滑速、最大滑距及坡體最大動能等運動特征量與堆載量、土體黏聚力及內摩擦角之間的線性回歸方程，可用于堆載誘發型土質滑坡致災行為預測。

土質滑坡；堆載；物質點法；運動參數

斜坡棄土堆載、坡頂興建房屋或構筑物等人類工程活動是誘發滑坡的主因之一[1～3]?！?br>