基于离散元法的颗粒流理论模拟砂土漏失型塌陷的方法技术

本发明专利技术公开了基于离散元法的颗粒流理论模拟砂土漏失型塌陷的方法，基于DFM模型理论研究砂土变形破坏，建立砂土颗粒接触模型，绘制颗粒模型偏应力‑时步曲线；绘制不同围压强度下的莫尔圆包络线，基于离散元法的颗粒流理论建立细观力学模型，获取颗粒的运动状态和应力分布，确定流体单元孔隙率及流体单元网格节点水头；最终，建立颗粒流流失特征，模拟砂土岩溶塌陷全过程，并进行模拟数据对比分析。本发明专利技术采用离散元法的颗粒流理论，建立降雨条件下砂土漏失型岩溶塌陷模型，能够模拟不同强度降水强度和降雨历时条件下的地层的变化特征，实验操作简单，能够较好地得到模拟过程的动态变化信息，对砂土漏失型塌陷的灾变全过程直观可见。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及降雨条件下的熔岩塌陷模拟，具体为基于离散元法的颗粒流理论模拟砂土漏失型塌陷的方法。

技术介绍

1、岩溶塌陷作为常见的地质灾害，影响制约了经济社会的发展。岩溶塌陷分为“砂土漏失型塌陷”和“土洞冒落型塌陷”，其中砂土漏失型塌陷主要发生在冲积湖积平原、近代河流洪积或冲积阶地上。经研究发现导致砂土发生漏失型塌陷的主要是降雨所导致，当地层突遇大量降水，土体会向失稳破坏转变，导致地面发生坍塌。

2、目前，物理模拟和数值方法是解决地质工程领域土体变形破坏问题的常用手段。luu等采用dem-lbm耦合方法研究降雨下宏观覆盖土层变形特征及土层内部侵蚀的微观力学特征(engineering geology，2019，260：105249)；吴庆华等利用物理模型实验采用恒压取样与剖面压力监测技术定量研究砂土覆盖岩溶开口的塌陷全过程(长江科学院院报，2018，35(3)：52-58)。

3、尽管上述砂土漏失型岩溶塌陷研究水动力条件和基础地质条件在内的一些影响因素，但未考虑降雨强度和降雨历时对岩溶塌陷产生的影响。采用室内模型实验进行相关研究只能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于离散元法的颗粒流理论模拟砂土漏失型塌陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于离散元法的颗粒流理论模拟砂土漏失型塌陷的方法，其特征在于，所述步骤S1，其具体为：基于DEM模型理论，选取线性黏结模型作为模拟砂土漏失型岩溶塌陷的颗粒模型，在线性黏结模型中接触黏结键可以看作一组弹簧黏结点，提供了一种极小的线弹性的力学性状；线性黏结模型强制执行无滑移条件，当接触键存在时，滑移不会发生；当黏结键存在时，法向阻尼力可以变为拉伸状态，黏结法向力和黏结剪切力分别为：

3.根据权利要求1所述的基于离散元法的颗粒流理论模拟砂土漏失型塌陷的方法，其特...

【技术特征摘要】

1.一种基于离散元法的颗粒流理论模拟砂土漏失型塌陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于离散元法的颗粒流理论模拟砂土漏失型塌陷的方法，其特征在于，所述步骤s1，其具体为：基于dem模型理论，选取线性黏结模型作为模拟砂土漏失型岩溶塌陷的颗粒模型，在线性黏结模型中接触黏结键可以看作一组弹簧黏结点，提供了一种极小的线弹性的力学性状；线性黏结模型强制执行无滑移条件，当接触键存在时，滑移不会发生；当黏结键存在时，法向阻尼力可以变为拉伸状态，黏结法向力和黏结剪切力分别为：

3....

【专利技术属性】
技术研发人员：李娴，储黎明，舒文宇，汪亦显，陶建华，安然，郭盼盼，江晨，徐扬，权传杰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：