红石岩滑坡-碎屑流的物质点法(MPM)模拟

摘要

2014年云南鲁甸6.5级地震触发了红石岩滑坡,形成了高103m、体积方量1700万方的大型堰塞体.滑坡是一典型的动力大变形过程,物质点法(MPM)结合了拉格朗日方法和欧拉算法的优势,避免了网格畸变而适合模拟材料大变形问题,因此可用于模拟滑坡体变形后的滑动和最终堆积形态.而颗粒流μ(Ⅰ)流变模型是近十年来最为有效的一种刻画颗粒介质摩擦特性的连续介质流变模型,在滑坡大变形运动中具有广阔应用前景.本文基于真实三维地形做边界条件,将滑坡体离散为物质点,对红石岩滑坡-碎屑流的全过程进行了动态模拟分析.MPM模拟的堰塞体堆积形态与实际情况较为吻合,说明流动过程能够重现滑坡的历史崩塌、流动、堆积过程,发展的数值方法可用于滑坡一碎屑流等散体灾害研究.