考虑滑床摩擦弱化的大光包滑坡运动机制DDA数值模拟研究

• 作者: 刘伦杰 富海鹰 张迎宾 王庆栋 王金梅 相晨琳 程谦恭
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 地震滑坡 摩擦弱化 大光包滑坡 非连续变形分析 高速远程滑坡
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 地质灾害
• 页码范围: 1221-1232
• 页数: 12页
• 分类号: P642.22
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2019-307

摘要

2008年汶川发生MS8.0级地震,此次地震触发了大约20万处滑坡,其中大光包滑坡是汶川地震触发的最大规模的滑坡,其复杂的高速远程运动机理引起了国内外学者的广泛关注.本文结合热分解及动态结晶将地震中断层间摩擦弱化机制(闪速加热导致热分解及粉末润滑)运用于大光包滑坡高速远程运动的模拟.本文通过修改非连续变形分析(DDA)程序中强度参数的输入方式,以基于速度变化的强度参数取代原DDA程序中的常数强度参数,进而实现了摩擦系数随接触两侧相对速度变化的动态调整.运用修改后的DDA对大光包滑坡的运动过程进行模拟.模拟结果表明滑床摩擦弱化是导致大光包滑坡高速远程运动特征的重要原因,修改后的DDA由于考虑了滑床摩擦弱化能够更加合理地模拟滑坡的高速远程运动特征,本文模拟的大光包滑坡在地震作用下失稳后,由于滑床摩擦弱化,更多的能量转化为动能,高速滑体掠过黄洞子沟后,爬上对面的平梁子,最终由于平梁子的"急刹车"作用,滑体停止运动.与修改前DDA相比,修改后的DDA对大光包滑坡运动过程和最终堆积形态的模拟结果与已有文献记载和野外调查结果相吻合.这也间接证明了大光包滑坡滑动过程中由于白云岩间摩擦闪速加热导致热分解及粉末润滑造成的摩擦系数降低,可能是造成大光包滑坡高速远程运动的重要原因.