以3DEC模擬降雨入滲引致岩坡破壞與孔隙水壓變化之初步研究－以數值模型為例

Chih-Ying Yao; Yu-Sen Lai; Chia-Ming Lo

doi:10.29417/JCSWC.202303_54(1).0001

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doi:DOI 号

来源数据

P1 - 15

生物农学 > 农业
生物农学 > 森林
生物农学 > 畜牧
生物农学 > 渔业
生物农学 > 生物环境与多样性
工程学 > 土木与建筑工程
工程学 > 市政与环境工程

DOI： 10.29417/JCSWC

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以3DEC模拟降雨入渗引致岩坡破坏与孔隙水压变化之初步研究－以数值模型为例

A Preliminary Study on Rainfall Infiltration Leading to Rock Slope Failure and Pore Pressure Variation through Physical Models Simulated using 3DEC

姚智瀛(Chih-Ying Yao) ；赖宇森(Yu-Sen Lai) ；罗佳明(Chia-Ming Lo)

中华水土保持学报； 54 卷 1 期 (2023 / 03 / 01) ， P1 - 15

繁体中文;英文 DOI： 10.29417/JCSWC.202303_54(1).0001

降雨入渗；岩石边坡；数值模型；孔隙水压；岩体滑动； infiltration ； rock slope ； numerical model ； pore pressure ； rock slide

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摘要 │ 参考文献 (13) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

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In this study, the discrete element method numerical software program 3DEC 5.2 was applied to simulate and analyze the effects of rainfall infiltration on the failure process of rock slopes and the pore pressure variation in the plane of weakness during the failure process. This study constructed two sets of rock-slope numerical models using 3DEC. The first numerical model had a simplified dip slope of approximately 10 m in length and width and 15° in dip angle. The tension crack at the top of the slope was assumed to provide a starting point for rainfall infiltration. In the second numerical model, a plane of weakness with a dip angle of 75° was added to the first model, allowing the rainfall to evenly infiltrate into the slope. In the model, rocks were assumed to be elastic, and the Mohr-Coulomb joint constitutive model was used. This study set water pressure at the crown of the slope or slope surface as the starting point of rainfall infiltration and then used a two-way coupling method for simulation. The simulation results indicate that surface water infiltrates from the top, and that pore pressure accumulates inside the rock slope and the rock slope fails when the water pressure reaches a certain value. The expanded plane of weakness after failure allows the pore pressure to dissipate, and the pore pressure changes during the continual deformation of the rock and sliding, which may eventually cause a large-scale rock slide.

参考文献 ( 13 ) 〈TOP〉

Bakun-Mazor, D.,Keissar, Y.,Feldheim, A.,Detournay, C.,Hatzor, Y. H.(2020).Thermally-Induced Wedging-Ratcheting Failure Mechanism in Rock Slopes.Rock Mechanics and Rock Engineering,53,2521-2538.
Brunetti, M.T.,Peruccacci, S.,Antronico, L.,Bartolini, D.,Deganutti, A.M.,Gariano, S.L.,Iovine, G.,Luciani, S.,Luino, F.,Melillo, M.,Palladino, M.,Parise, M.,Rossi, M.,Turconi, L.,Carmela, V.,Vessia, G.,Viero, A.,Guzzetti, F.(2015).Catalogue of rainfall events with shallow landslides and new rainfall thresholds in Italy.Engineering Geology for Society and Territory,2,1575-1579.
Chun, Z.,Manchao, H.,Murat, K.,Xiaohu, Z.,Zhigang, T.(2021).Numerical simulations of the failure process of anaclinal slope physical model and control mechanism of negative Poisson’s ratio cable.Bulletin of Engineering Geology and the Environment,80,3365-3380.
He, Z.,Wang, B.(2018).Instability process model test for bedding rock slope with weak interlayer under different rainfall conditions.Advances in Civil Engineering,2018,8201031.
Itasca ICG(2019).3 Dimensional Distinct Element Code.Itasca consulting Group Inc..

国际计量

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