滑坡堆积体反粒序现象的离散元数值分析

滑坡灾害调查发现,对于大型的高速远程滑坡,其堆积体中往往存在大粒径颗粒在上、小粒径颗粒在下的反粒序堆积现象。为了揭示大型滑坡反粒序堆积现象的机理和影响因素,借助离散元数值分析方法,研究分形维数、滑坡体积以及加速区长度对滑坡体内不同粒径颗粒移动过程的影响规律,并对鸡尾山滑坡进行模拟,分析其堆积体中反粒序堆积结构的形成原因。结果表明:滑坡体在滑动过程中因发生颗粒破碎而形成不同粒径大小的颗粒,在颗粒分选机制作用下,小粒径颗粒通过颗粒间的孔隙向滑坡体下方移动,大颗粒在剪切作用下越过小颗粒向滑坡体上方移动,最终在滑坡堆积体中形成反粒序堆积结构。颗粒分选过程主要通过动力筛分作用和剪切作用进行,其作用力大小与颗粒粒径大小和颗粒受到的上覆压力有关,分形维数越大、上覆压力越大,颗粒分选程度越小,反粒序堆积现象越不明显。