大数据-算法-汶川县飞沙关震裂斜坡变形演化过程数值模拟分析.pdf

【大数据在震裂斜坡变形演化分析中的应用】 大数据技术在现代地质灾害研究中发挥着重要作用，尤其是在震裂斜坡的变形演化过程分析中。汶川县飞沙关震裂斜坡变形演化过程的研究就是一个典型的例子，它利用大数据分析来理解和预测这类地质灾害的行为。 震裂斜坡是地震活动中常见的一种地质现象，它们的变形和滑动行为受多种因素影响，包括地震动参数、岩体完整性、地形地貌、地下水状况等。在汶川“5·12”地震中，震裂斜坡表现出不同的行为模式，有些在地震期间滑移，而有些则在后续的降雨作用下发生失稳。这种复杂的动态过程需要大量的数据支持和高效的算法来解析。 本研究采用三维有限差分法（FLAC'D）进行数值模拟，这是一种基于大数据的计算方法，能够详尽地模拟斜坡在地震和降雨作用下的变形过程。通过对飞沙关滑坡的现场调查和岩体物理力学试验，获取了岩土体的物理力学参数，如岩石容重、抗剪强度、抗压强度、弹性模量和泊松比，这些数据是构建数值模型的基础。 研究发现，地震是飞沙关震裂斜坡稳定性的重要影响因素，而震后暴雨则是导致斜坡失稳的直接触发因素。滑坡的破坏过程可以分为三个阶段：前缘公路开挖、地震影响和震后暴雨。其中，地震导致岩体力学参数的衰减，结构面的抗剪强度和摩擦角的变化对斜坡稳定性具有显著影响。 数值模拟结果显示，地震过程中斜坡产生大面积塑性破坏区，但滑移面并未完全贯通，形成了“锁固段”。这个“锁固段”在震后的一段时间内支撑着斜坡的稳定性，但在持续暴雨的作用下，斜坡主要发生竖向和水平的位移，最终导致失稳。 参数敏感性分析表明，无论是地震工况还是震后暴雨工况，内摩擦角对斜坡稳定性的影响都大于内聚力。这提示我们在评估斜坡稳定性时，不仅需要关注内聚力，还要重视结构面的摩擦特性。 大数据分析和先进的数值模拟技术为理解震裂斜坡的变形演化提供了强有力的工具，有助于预测地质灾害，制定防灾减灾策略。对于类似飞沙关这样的震裂斜坡，通过综合考虑地质条件、地震影响和环境因素，可以更准确地评估其潜在风险，为灾区的重建和安全规划提供科学依据。