基于离散单元法的石峁遗址东门城墙稳定性及加固方法研究

石峁遗址外城东门城墙出现了严重的外倾变形,面临倒塌风险,为对其进行科学保护,进行了城墙稳定性及加固方法的研究。提出风化折减系数表征灰缝的风化程度,利用离散单元法建立城墙模型,并验证其有效性,通过强度折减法研究在风化作用下城墙的变形及稳定性,通过反演分析法确定城墙的风化程度和灰缝的力学参数。研究结果表明:灰缝强度降低是城墙变形失稳的主要原因;在土压力作用下,城墙破坏呈滑移-倾覆模式;城墙目前处于欠稳定状态,风化系数为0.45~0.48,灰缝强度粘聚力和内摩擦角分别为21 kPa和14°。在此基础上,提出了灰缝灌浆和外侧支撑两种加固方法并进行了比选,最终加固取得了良好的效果。研究结果可为石峁城墙的后续的加固保护提供借鉴和参考。