含双裂隙组灰岩边坡渐进失稳过程分析

利用离散元MatDEM软件二次开发功能建立了含双裂隙组的灰岩边坡数值模型,重点关注边坡位移和摩擦热的变化情况,分析了含双裂隙组灰岩边坡的渐进失稳过程,再与矿山现场位移监测数据和边坡坡顶破坏模式进行对比。结果表明,含双裂隙组灰岩边坡的破坏过程在竖向裂隙的影响下是一个由表及里逐步“剪切滑移-张拉断裂”的渐进失稳过程,依据滑移面的数量可分为裂隙贯通、初层滑动、二层滑动和三层滑动4个阶段。数值模拟结果与矿山现场监测数据一致,证实了MatDEM软件在研究裂隙边坡破坏模式上的可适用性,可为矿山未来的监测和治理提供参考。     

边坡稳定性强度折减颗粒离散元法分析的细观参数标定策略

根据岩土体力学指标标定颗粒细观参数是应用颗粒离散元解决岩土工程问题的一项基础工作。用颗粒离散元法执行边坡稳定性强度折减法分析时，岩土体抗剪强度随折减系数变化不断调整，使用试算法标定颗粒细观参数则效率严重不足。为解决此问题，采用国产颗粒离散元软件MatDEM，以颗粒细观参数为输入、岩土体抗剪强度指标为输出构建BP神经网络，开发双轴压缩数值模型并行试验技术加速神经网络样本数据的获取过程，重复执行“逆向标定-精度检查-样本修正”实现颗粒细观参数的逆向迭代修正标定。测试试验结果表明，该策略标定的颗粒细观参数与抗剪强度目标高度匹配，数值试验结果与目标值相比误差可控制在不超过1%。采用澳大利亚计算机应用协会（ACADS）的两个边坡稳定性分析经典考题，以模型平均位移突变为极限状态判据执行强度折减法分析，检验该策略的应用效果。结果显示：该策略的标定能力可满足抗剪强度不断调整时颗粒细观参数重新设定的需要，安全系数计算结果与ACADS推荐解具有良好可比性。