含构造节理的崩塌体动力破碎特征

近年来西南地区崩塌灾害频发,严重影响区域生态环境和人类活动。为明确崩塌体运动过程中的破碎特征,基于对贵州毕节纳雍县鬃岭崩塌的野外地质勘察,使用离散元颗粒流方法模拟了鬃岭崩塌在破坏及堆积阶段的动力破碎过程,并对崩塌体中破碎体的最大弗雷特直径(feret’s diameter)分布特征进行统计分析。结果表明:(1)重力作用下鬃岭崩塌内部构造节理迅速贯通,将崩塌体分割为大量破碎块体,最终沿顺倾节理面滑下。(2)在崩塌前期破坏及后续堆积过程中均存在明显的破碎现象,具体表现为初始破坏时的大范围解体与后续堆积过程中的摩擦拉裂破碎。(3)采用双参数Weibull分布模型及分形几何理论拟合了不同时刻破碎体粒径分布曲线,结果显示崩塌体在堆积阶段(t=21.7~72.4 s)的破碎程度弱于前期破坏阶段(t=0~21.7 s)的破碎程度,破碎体的分形维数及细粒径破碎体的占比在整个运动过程中不断增大,再次论证了崩塌体破坏及堆积全过程中的破碎解体现象。研究结果为揭示鬃岭崩塌的动力破碎机理提供了理论依据,为西南山区崩塌灾害的防治提供了科学指导。