基于离散元的高堆石边坡工程防护措施实施效果分析

摘要

对于高陡堆石边坡工程,如何定量分析边坡失稳后工程防护措施的阻滑效果是当前的研究空白,该研究对指导工程设计、完善工程措施、提升风险预警与运行管理水平等方面具有重要意义.因此,本文将针对某高陡堆石边坡工程的实际问题,建立高陡堆石边坡离散元模型,定量分析其工程防护措施的实施效果.通过离散元数值模拟,一方面分析失稳情况下,不同混凝土挡墙高度对高堆石边坡整体在的阻滑效果,从失稳前后块石的分布、块石位移、越过混凝土挡墙的块石数量、到达河床的块石数量等角度分析挡墙的阻滑效果;另一方面分析不同混凝土挡墙高度下,滚石从坡顶滚落至坡底河床的运动轨迹及速度变化过程,以及挡墙对滚石的阻挡效果.从运动轨迹、速度时程曲线等图表分析得到:加高底部的混凝土挡墙有利于增强边坡长期运行工况下的边坡稳定性,有利于阻挡滚石滚动到下游河床.通过拟定不同混凝土挡墙高度,并对边坡失稳和滚石工况进行定量分析,最终优化确定混凝土挡墙高度为11m时较为适宜,从而为合理、精确、经济地确定高陡堆石边坡工程防护措施提供指导与建议.