›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (9): 2850-2856.

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基于离散单元法的滑坡堆积及其涌浪计算

徐 寅1, 2,陈胜宏1   

  1. 1.武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072;2.南昌工程学院 水利与生态工程学院,南昌330029
  • 出版日期:2012-09-11 发布日期:2012-09-12
  • 作者简介:徐寅,男,1986年生,博士研究生,主要从事水工结构工程及岩土工程方面的研究工作

Calculation of heap shape of landslide and its surge based on discrete element method

XU Yin1, 2, CHEN Sheng-hong1   

  1. 1. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China; 2. School of Water Conservancy and Ecological Engineering, Nanchang Institute of Technology, Nanchang 330029, China
  • Online:2012-09-11 Published:2012-09-12

摘要: 采用离散单元法对水库库岸边坡的动态破坏过程进行了研究,给出了计算流程并开发了相应的软件。介绍了离散单元法的基本原理,分析了常用的计算滑坡速度方法的不足及用离散单元法的优势,基于离散单元法提供的块体运动信息并结合波动方程模拟了滑坡体滑入水库时所激起的涌浪。此外,采用离散单元法研究了滑坡的堆积形状。通过算例验证了方法的可行性与程序的正确性。算例结果表明:块体在坡面上运动时,用离散单元法计算得到的块体的速度和能量法与潘家铮法一致,且更方便、更高效;由于涌浪的叠加,多个块体所激起的涌浪高度比单个块体的涌浪高一些,这表明在进行涌浪分析时,考虑多块体的涌浪叠加效应是至关重要的,滑坡的堆积形状为滑坡的灾害评估提供了依据。通过自行开发的离散单元法软件模拟了块体的滑动和涌浪的产生及其传播过程,其模拟结果为研究边坡的滑动破坏的启动、破坏过程及滑坡的风险评价提供了新的思路。

关键词: 滑坡灾害, 涌浪, 离散单元法, 滑坡堆积

Abstract: Discrete element method (DEM) is adopted to simulate the whole failure process of reservoir bank slope. The flow chart of this paper is carried out and its corresponding software is developed. The basic principles of DEM are introduced. The disadvantages of the existing methods of calculating landslide velocity and advantages of DEM are analyzed. The height and shape of the surge of the reservoir stirred up by the landslide is simulated by combining the block information provided by DEM and wave equation, the heap shape of the landslide is also carried out by DEM. The feasibility and accuracy of the method is verified by case studies. The results of the examples indicate that the block velocity on the slope calculated by DEM agrees well with that the energy conservation method and Pan Jiazheng method; the DEM is more convenience and has a higher efficiency. The height of surge stirred up by multi-blocks is greater than that of single-block due to the plus of surges, which indicates that it is important to consider the plus of surges when analyzing the height of surge. The heap shape of the blocks provides basic data for the disaster assessment of landslide. The sliding of the block and the generating and transmitting of surge are also carried out by a self-developed DEM software, which provides a new idea for the study of the start, the process and the risk assessment of slope failure.

Key words: landslide hazard, surge, discrete element method, heap shape of landslide

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[1] 旷杜敏, 龙志林, 周益春, 闫超萍, 陈佳敏, . 基于BP神经网络的岩土胶结材料速率敏感 效应预测研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 390-399.
[2] 张成功, 尹振宇, 吴则祥, 金银富, . 颗粒形状对粒状材料圆柱塌落影响的 三维离散元模拟 [J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1197-1203.
[3] 景 路, 郭颂怡, 赵 涛, . 基于流体动力学-离散单元耦合算法的 海底滑坡动力学分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 388-394.
[4] 刘勋楠,赵兰浩,毛 佳,许 栋,. 三维距离势离散单元法[J]. , 2018, 39(7): 2639-2650.
[5] 周兴涛,盛 谦,崔 臻,冷先伦,付晓东,马亚丽娜, . 颗粒离散单元法动力人工边界设置方法[J]. , 2018, 39(7): 2671-2680.
[6] 崔 臻,盛 谦,冷先伦,罗庆姿,. 地下洞室地震动力响应的岩体结构控制效应[J]. , 2018, 39(5): 1811-1824.
[7] 刘 笋,蒋明镜,付 昌,朱俊高,. 结构性砂土静力触探试验离散元分析[J]. , 2018, 39(3): 933-942.
[8] 李 磊,蒋明镜,张伏光, . 深部岩石考虑残余强度时三轴试验离散元定量模拟及参数分析[J]. , 2018, 39(3): 1082-1090.
[9] 罗 滔,E. T. Ooi,A. H. C Chan,傅少君,. 一种模拟堆石料颗粒破碎的离散元-比例边界有限元结合法[J]. , 2017, 38(5): 1463-1471.
[10] 张 徐,赵春发,翟婉明,冯 洋. 铁路有砟道床振动和变形的离散元模拟与试验验证[J]. , 2017, 38(5): 1481-1488.
[11] 王志超,李大鸣,. 基于SPH-DEM流-固耦合算法的滑坡涌浪模拟[J]. , 2017, 38(4): 1226-1232.
[12] 罗 滔,OOI E T,CHAN A H C,傅少君,. 一种模拟堆石料的二维多边形离散单元法及程序[J]. , 2017, 38(3): 883-892.
[13] 贺 洁 ,蒋明镜 , . 孔隙填充型能源土的宏微观力学特性真三轴试验离散元分析[J]. , 2016, 37(10): 3026-3034.
[14] 蒋明镜 ,奚邦禄 ,申志福 ,戴永生 , . 月壤水平开挖推剪阻力影响因素离散元数值分析[J]. , 2016, 37(1): 229-236.
[15] 蒋明镜 ,付 昌 ,刘静德 ,李 涛 , . 各向异性结构性砂土离散元分析[J]. , 2015, 36(S1): 577-584.
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[1] 张文杰,陈云敏. 垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计[J]. , 2010, 31(1): 211 -215 .
[2] 高广运,赵元一,高 盟,杨成斌. 分层土中群桩水平动力阻抗的改进计算[J]. , 2010, 31(2): 509 -515 .
[3] 王明年,郭 军,罗禄森,喻 渝,杨建民,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. , 2010, 31(4): 1157 -1162 .
[4] 胡勇刚,罗 强,张 良,黄 晶,陈亚美. 基于离心模型试验的水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基变形特性分析[J]. , 2010, 31(7): 2207 -2213 .
[5] 谭峰屹,姜志全,李仲秋,颜惠和. 附加质量法在昆明新机场填料压实密度检测中的应用研究[J]. , 2010, 31(7): 2214 -2218 .
[6] 柴 波,殷坤龙,肖拥军. 巴东新城区库岸斜坡软弱带特征[J]. , 2010, 31(8): 2501 -2506 .
[7] 王维铭,孙 锐,曹振中,袁晓铭. 国内外地震液化场地特征对比研究[J]. , 2010, 31(12): 3913 -3918 .
[8] 熊 炜,周曾辉,余开彪,吴亚平,罗 炜. 基于弯曲路径的混凝土超声层析成像及其改进[J]. , 2011, 32(2): 629 -634 .
[9] 王光进,杨春和,张 超,马洪岭,孔祥云,侯克鹏. 超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究[J]. , 2011, 32(3): 905 -913 .
[10] 胡海军,蒋明镜,赵 涛,彭建兵,李 红. 制样方法对重塑黄土单轴抗拉强度影响的初探[J]. , 2009, 30(S2): 196 -199 .