摘要：以易贡滑坡—碎屑流为背景,针对滑坡—碎屑流形成过程复杂、铲刮作用机制难以分析等问题,基于matdem离散元软件,研究铲刮作用对易贡滑坡形成的影响。通过获取的高程数据,根据真实的地形地貌,利用matdem软件1:1构建易贡滑坡三维地质模型,并通过内置功能训练参数,实现了宏微观参数的转化。将易贡滑坡分为局部铲刮和全过程铲刮2种情况,设立对照组进行分别讨论,研究坡的不同区域发生铲刮和全过程发生铲刮对易贡滑坡形成的影响,取得以下认识:局部区域发生铲刮时,崩滑体对基层物质有抬升隆起作用,基层物质获得巨大动能,速度瞬间增大;在坡中下部发生铲刮,会增大滑体的速度,在坡前缘发生铲刮,会推挤着前缘物质向前运动称之为“犁耕”效应;滑坡发生铲刮作用,会显著增加滑体的速度,促进滑坡—碎屑流的形成,造成更大的危害。研究结果为滑坡—碎屑流的形成分析提供参考。

摘要：九包岩滑坡自2019年开始持续缓慢变形，2021年9月雨季，在持续的强降雨作用下该滑坡于该年9月17日发生变形滑移。通过实地踏勘、钻探、位移监测等传统工程地质勘探，采用有限元数值模拟方法Midas-GTS对不同工况下边坡的渗流场、位移场进行分析模拟计算，综合分析滑坡的成因机制，并进一步引入矩阵离散元数值模拟方法matdem,通过自编代码对暴雨工况下滑坡滑动演化趋势进行预测。结果表明：（1）有限元数值模拟结果与钻探结果一致，揭示九包岩滑坡滑动带位于第四系滑坡堆积层碎石土(Q4del)与侏罗系中统遂宁组(J2sn)泥岩接触面；（2）有限元数值模拟结果与实地勘探结果显示：九包岩滑坡为以推移式为主牵引式为辅的多级浅层土质滑坡，分上下两部分滑体，两者紧密相接，滑坡区土层松散的结构以及坡体前后丰富的储水为滑坡的形成提供了物源基础，雨季丰沛的降雨为滑坡的外部诱发因素也是导致滑坡的关键因素；（3）有限元数值模拟结果表明：九包岩滑坡天然工况下处于基本稳定状态，降雨工况下处于欠稳定状态，持续发生极端暴雨情况下，有可能产生大位移滑坡；（4）离散元模拟结果表明：极端降雨情况下边坡处于失稳状态，两部分滑体通过两条滑带贯穿，滑坡进一步失稳发生大位移滑动，将造成巨大的经济损失及人员伤亡；（5）有限元离散元相结合的研究方法既能与勘察、钻探、监测相印证又可对成因机制进行定量分析，并能够对滑坡的后续演化进行预测，该方法可为类似的山地多级滑坡灾害研究提供参考和借鉴。

摘要：黄泥扁滑坡是一个小型中层土质滑坡,已出现滑移的迹象,急需对其进行支护治理,分析该滑坡的破坏机理、验证现有的支护结构是否满足滑坡的稳定性要求以及探索合理且有效的支护部位和支护形式具有十分重要的意义。基于matdem建立了黄泥扁滑坡在20年一遇洪水位下的三维模型,模拟了滑坡在无支护、挡土墙支护、挡土墙和抗滑桩共同支护3种情况下的变形,并根据位移场分析了不同支护方案的支护效果。模拟结果显示:①该滑坡在无支护的情况下处于不稳定状态;②在无支护的情况下,滑体从滨河路的坡脚处剪出,在有挡土墙支护的情况下,滑体从快速通道的坡脚处剪出,表明现有的挡土墙支护结构并不满足滑坡的稳定性需求,需要对快速通道的坡脚进行重点支护;③采用抗滑桩对快速通道的坡脚进行支护,并在抗滑桩之间加设挡土板,此方案不仅在很大程度上提高了滑坡的整体稳定性,而且有效地解决了部分土体从桩间滑落的问题。研究成果可以为后续的工程设计、施工等提供一定的参考,同时也验证了matdem在滑坡分析中的适用性。

摘要：随着露天矿山转入地下开采,研究二次扰动后覆岩与边坡系统的稳定性显得尤为重要。以江西某大型露天转地下房柱法开采矿山为研究背景,使用matdem离散元软件建立了数值模拟模型,计算并分析了房柱法开采扰动下覆岩与露天边坡的位移、应力以及动能等参数的变化规律。结果表明:随着开采空区形成,采场覆岩形成了以开采区域为中心的椭圆形应力降低区,该区域岩层发生了显著的破坏,并且沿着开采推进方向移动。采场顶板的应力变化随开采进程表现出应力集中—应力增大—应力重构—应力平衡4个阶段。地下开采使得采场覆岩以及露天边坡产生了较大位移,覆岩的岩移面积和岩移动能均较边坡的更大,覆岩的变化表现出更加敏感的特性。研究结果可以为相似矿山的开采设计提供借鉴。

摘要：在对陕西省山阳县烟家沟滑坡基本地质特征调查的基础上,利用无人机获取滑坡高程数据,基于高性能矩阵离散元软件matdem建立起烟家沟滑坡运动及堆积特征的三维离散元模型,还原了滑坡启动发生的全过程,最终得到了运动速度、滑移距离以及堆积体厚度3个方面特征,取得以下认识:烟家沟滑坡属于高速滑坡;滑坡运动堆积过程分为加速碰撞堆积阶段、整体滑动堆积阶段和减速堆积阶段;其堆积层厚度分布沿运动方向呈现出先增加后减小的总体变化趋势,且堆积厚度在堆积体后部达到最大;matdem矩阵离散元法用来模拟滑坡演化过程具有可行性.

摘要：刮板输送机中部槽的铲装能力是输送装备设计的重要性能指标。现有中部槽设计主要依靠经验及试验检验,对不同地质工况的适应性较差。通过基于matdem的离散元仿真技术的运用,可以对不同地质条件下的中部槽铲装效果进行模拟分析,开展铲装能力优化研究,进而找出最佳的设计方案,提高中部槽的铲装能力。

摘要：撞击采样是适用于小行星表面微重力环境的采样方式,目前已成功应用于Hayabusa 1和Hayabusa 2小行星探测任务。文章基于国产高性能离散元软件matdem,建立小行星微重力撞击采样模型,探索初始撞击速度和弹体形状对撞击后风化层内部特征和溅射颗粒的影响。结果表明,增加初始撞击速度能够增大风化层相同区域内部应力和密实度,提高溅射颗粒数量和来自风化层深部的颗粒数量。在风化层相同区域,锥头弹体能够产生最大的应力峰值,平头弹体产生的应力峰值最小。圆形和平头弹体产生的溅射颗粒数量最多,且具有最好的深部采样能力。锥头弹体产生的溅射颗粒数量最少,深部采样能力最弱。结论有助于理解撞击过程内部机理,为深空探测中的撞击采样方案设计提供参考。

摘要：受持续降雨影响,2020年8月21日凌晨,四川省汉源县中海村发生滑坡灾害导致人员伤亡。在详细现场调查和滑坡特征分析的基础上,采用matdem软件对滑坡运动过程进行了数值模拟分析,结果表明:中海村滑坡是发育在昔格达组地层的中型滑坡,持续降雨致使滑面强度劣化降低是滑坡的主要触发因素;滑坡运动过程可划分为启滑冲击、运动刮铲和堆积停止3个阶段,滑源区对冲击滑移区的二次冲击导致滑坡范围的进一步扩大;运动过程的重力势能总耗散量和摩擦热能增长量分别为8.141×10^(11) J和8.117×10^(11) J,滑坡重力势能主要转化为颗粒单元间的摩擦热能。研究成果对昔格达组半成岩地层的滑坡灾害防治具有重要意义。

摘要：邳北石膏矿区由于石膏矿大量开采引发的采空区地面塌陷灾害日益严重,掌握石膏矿采空塌陷过程及控制因素,对保障矿区人民生命财产安全具有重要的意义。根据希州石膏矿典型的工程地质条件,利用matdem建立了采空区离散元模型,研究了矿房数量、矿房尺寸、矿柱宽度以及护顶层厚度对采空区塌陷特征的影响,同时研究了塌落拱稳定的影响因素,揭示了采空塌陷特征和机理,模拟所得的塌陷深度与影响范围与实际调查结果相近,验证了离散元用于石膏矿采空区地面塌陷研究的可行性,为邳北石膏矿采空区塌陷的监测设计、预测预报以及灾害防治提供了理论参考。

摘要：浅层土体内的水热耦合作用会带来一些工程地质问题,关乎城市安全建设。为探究浅层土体内的水热耦合过程和规律,基于前人试验成果,本文改进了matdem程序,建立了二维离散元水热耦合模型并进行数值分析。最后在模型中讨论了水温和土体渗透性对温度场的影响。研究结果表明:(1)模拟值和文献监测值的平均RMSE、R2、Re分别为1.65℃、0.80、3.95%,较好地模拟了水热耦合过程中的温度场分布;(2)水温增加,土体升温速率成倍提高;不同渗透性差异的砂土互层中,土体温度场的分布形式存在很大区别。该工作可为其他工况下的多场耦合数值模拟提供参考和借鉴。