柱状岩体崩塌动力特征与破碎规律——以重庆甑子岩崩塌为例

摘 要：柱状岩体崩塌具有分布范围广、破坏能力强、影响范围大的特点。2004年8月12号，重庆甑子岩W12危岩体发生崩塌，崩塌体运动距离约600m，形成显著超前空气冲击效应，激起浮尘高度约150m。文章基于MatDEM离散元软件对甑子岩崩塌动力特征与破碎规律进行了研究，建立了按照实际节理分布的崩塌模型，实现了崩塌全过程的模拟，并结合影像资料验证了模型的有效性，在此基础上对MatDEM进行二次开发，统计分析了崩塌过程中岩块粒径演化规律，确定了崩塌过程中的四个显著颗粒破碎时刻，分别为崩塌源区底部岩体受压破碎、中上部岩体撞击低速三角区、中部岩体撞击斜坡地面与上部岩体撞击斜坡地面。引入分形维数与双参数Weibull分布模型分析了崩塌前后颗粒破碎规律，结果显示崩塌后颗粒破碎明显，细粒颗粒占比显著增加。文章为岩体崩塌的动力特征与破碎规律的研究提供了依据。

图2 甑子岩崩塌卫星影像

图5 甑子岩崩塌MatDEM 模型

图8 甑子岩崩塌岩块粒径演化

图10 甑子岩崩塌岩块质量分布

图11 崩塌堆积岩块级配曲线