Although individually both continuum and discontinuum numerical analyses provide useful means to analyze rock slope stability problems, complex failures typically involve mechanisms related to both existing discontinuities (i.e. discontinuum) and deformation and brittle fracture of intact rock (i.e. continuum). One such example is the 1991 Randa rockslide in the southwestern Swiss Alps, where failure involved several complex mechanisms, which require the consideration of progressive failure and rock mass strength degradation. This paper presents results from a series of hybrid finite-/discrete-element models directed towards the explicit modelling of brittle fracturing in natural rock slopes, enabling the modelling of progressive failure, from initiation, through to the development of catastrophic failure, transport and deposition.

RÉSUMÉ

Si les modelisations numeriques de type continu ou discontinu fournissent des outils utiles pour l'analyse de problèmes de stabilite de pentes rocheuses, elles montrent de serieuses limitations lorsque des mecanismes de rupture complexes impliquent des processus lies autant aux discontinuites preexistantes qu'au developpement progressif de nouvelles fractures. Ceci se retrouve typiquement dans l'exemple de l'eboulement de 1991 à Randa dans les Alpes suisses du sud-ouest, où la rupture a implique plusieurs mecanismes complexes necessitant la prise en consideration de la fracturation progressive ainsi que de la degradation de la resistance des masses rocheuses. Cet article presente des resultats provisoires d'une serie de modèles hybrides orientes vers la modelisation explicite de la fracturation de pentes naturelles, permettant la modelisation de fractures progressive de leur initiation jusqu'à leur developpement, leur rupture catastrophique, leur transport et leur deposition.

ZUSAMMENFASSUNG

Obwohl numerische Kontinuum- und Diskontinuum-Berechnungen einzeln nuetzliche Ergebnisse zur Stabilitatsanalyse von Felshangen liefern, sind komplexe Felsrutschungen typischerweise mit Mechanismen verbunden, die sowohl durch bestehende Trennflachen (s.a. Diskontinuum-Ansatz) als auch durch die Deformation und das Versagen intakter Felsbereiche (s.a. Kontinuum-Ansatz) bedingt werden. Ein Beispiel fuer einen solchen Sachverhalt ist der Bergsturz von Randa 1991 im suedwestlichen Teil der Schweizer Alpen, bei dem die Rutschung mehrere komplexe Mechanismen umfasste, so dass "progressive failure" und Verminderung der Gebirgsfestigkeit in Betracht gezogen werden muessen. Dieser Artikel beschreibt vorlaufige Ergebnisse einer Reihe von hybriden Modellrechnungen (Finite-/Diskrete- Elemente). Diese haben zum Ziel, explizit das bruchhafte Versagen natuerlicher Felshange zu modellieren, wobei das progressives Versagen im ganzen modelliert wird, von der Anfangsphase ueber die Entwicklung zum katastrophalen Versagen und den Transport und die Ablagerung der Rutschmassen.

Introduction

In massive natural rock slopes and deep, engineered slopes (e.g. open pit mines), potential failure surfaces are often considered as being extensive, continuous planes. The justification for this is part due to post-failure observations where fully persistent discontinuities are fitted to the failure surface to explain its origin in a geological context, and partly due to the constraints of the analysis technique employed (many of which require the input of fully persistent discontinuities, e.g. limit equilibrium wedge or planar analysis, distinct-element method, etc.). Such assumptions are often only valid in cases where the volume of the failed block is relatively small (e.g. 1000's of m3) or where major persistent faults and/or bedding planes are present.

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