基于FDEM的戒台寺古滑体开裂破坏过程数值模拟

戒台寺古滑坡体受多期构造运动控制,边坡岩体中裂缝发育,结构破碎,风化卸荷引起局部滑移严重。2005年,对古滑体Ⅰ级和Ⅱ级平台进行了综合治理,但2013年后期,戒台寺大雄宝殿后墙和后花园地面又发育多组裂缝,且在Ⅲ级平台坡脚处发现大量新断口崩塌坡积物,古滑体有复活征兆。为探索戒台寺古滑坡体从二次稳定到开裂破坏的变形机制和破坏特征,文章首先采用杂交有限元-离散元法(FDEM)建立戒台寺古滑坡体数值模型;然后,将模拟计算结果与现场GPS地表位移监测曲线和破坏特征进行对比分析,结果显示FDEM数值模型较好地再现了戒台寺古滑坡体局部开裂、扩展、贯通、脱离、滑移、碰撞和堆积全过程;最后,判断出戒台寺古滑坡体的危险区域,为古滑坡体深部力学监测点设置提供科学依据。

全方位专业监测系统在戒台寺滑坡的应用及展望

戒台寺滑坡是北京市典型的滑坡,具有多层、多级和多块的蠕滑变形特征。依据戒台寺滑坡的特点,采用了目前国内外先进的专业监测方法,对戒台寺滑坡的绝对位移、相对位移、物理场、诱发因素和其他因素进行专业监测,建设成了一套以39台专业监测设备为基础的实时专业监测系统。该专业监测系统的建立,对戒台寺滑坡实时状态信息进行了全方位的采集,为戒台寺滑坡的状态提供实时分析,及时掌握戒台寺滑坡的最新动态,为确保戒台寺的安全提供数据保障。随着专业监测数据的积累,未来将采用机理分析结合形变特征的模式对戒台寺滑坡的稳定性及状态进行分析,以提高专业监测的可靠性及精度。

戒台寺滑坡的数值模拟分析

北京戒台寺滑坡是由采矿引发的特大型岩石滑坡,采用大型通用有限差分软件FLAC3D对滑坡进行数值分析及平面应变情况计算,通过改变材料弹性模量、泊桑比、容重、C、Φ值等指标,尽可能模拟滑体、滑带及滑床等地层岩性特征和地表的变形特征。根据过去、现在、将来可能发生的情况,设计了八种工况。按各种不同工况依次计算滑坡体内部的应力、位移和塑性区的发展变化、结构物内部受力与变形情况。验证了滑坡的变形特征及其发生发展机理,为类似工程提供了参考经验。