冻融循环被认为是全球寒冷地区一些重大山体滑坡的关键触发因素之一。尽管冻融循环对岩石强度退化的影响已得到广泛研究，但在定性评估其如何促使稳定岩质边坡演变为大规模块体运动方面的研究较少。为了定量描述山体滑坡演化过程中的边坡位移、裂缝扩展、应力链和承载结构，香港科技大学研究人员使用基于离散元的数值模型来模拟具有随机分布初始裂缝的边坡在冻融循环作用下山体滑坡启动的整个过程，揭示了受冻融循环影响的山体滑坡位移演化的本质。
研究发现，冻融诱发的滑坡演化可分为三个阶段。早期阶段的特点是在一个冻融循环内坡体位移呈现“增长-稳定-回弹”的趋势。在这个阶段滑坡的演化较为平缓。在第二阶段，位移回弹消失，滑坡进入快速演化时期。在最后阶段，坡体位移在整个冻融循环中持续增长，表明滑坡已被触发；坡体位移主要发生在坡面温度大于0°时，这准确地模拟了冻结期由于水的相变导致的冰岩界面强度的增加。因此，可以推测在较温暖的月份融化诱发滑坡的风险更大；冻胀压力导致裂缝的产生，从而引起承重结构的破坏和重建，这是坡体位移演化的本质。在冻胀压力和上覆荷载作用下最终承重结构的破坏是滑坡的直接触发因素。承重结构的演化过程可以解释为从强承重结构（粘结形式）演变为弱承重结构（摩擦形式）。仔细识别承重结构并实施有效的支撑措施以避免坡体破坏是很有必要的；初始裂缝的性质和断层带的埋深对坡体抵抗冻融循环有显著影响。尽管由于初始裂缝的不确定性和冻融诱发滑坡的复杂性很难得出一般性结论，但研究表明，有必要加强坡脚和靠近地表的断层附近的岩体；当初始裂缝倾角接近坡角时，在滑坡演化的早期阶段，冻融引起的坡体变形相对较小。这可能表明不与坡面平行的裂缝更有可能促进冻融引起的变形。这为寒冷地区的坡体变形控制和滑坡预防提供了一些指导；对于由冻融循环触发的滑坡，深层破坏通常需要坡体被断层穿过，否则坡体容易发生表面侵蚀或浅层滑坡。
这项工作使用离散元方法在冻融循环和水入渗作用下对滑坡启动的整个过程进行了数值重现。研究模型可以定量描述滑坡演化过程，解释滑坡启动机制，并为寒冷地区的滑坡预警和预防提供理论基础。相关研究成果发表于《International Journal of Rock Mechanics and Mining
Sciences》[1]。
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