基于FLAC_3D_模拟和强度折减法的滑坡稳定性计算_桂蕾

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FLAC强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

第28卷第5期2007年10月华　北　水　利　水　电　学　院　学　报Journal of North China I nstitute of W ater Conservancy and Hydr oelectric PowerVol 128No 15Oct .2007收稿日期:2007-04-30;修订日期:2007-06-10基金项目:华北水利水电学院高层次人才科研启动项目;2005年度河南省高校杰出科研人才创新工程项目(HA I P URT )(2005KYCX015);河南省重点科技攻关计划项目.作者简介:刘娉慧(1977-),女,河南荥阳人,华北水利水电学院讲师,博士,主要从事岩土工程方面的研究.文章编号:1002-5634(2007)05-0052-03F LAC 强度折减法在边坡稳定性分析中的应用刘娉慧1,房后国2,黄志全1,刘　煊2(1.华北水利水电学院,河南郑州450011;2.黄河勘测规划设计有限公司,河南郑州450003)摘　要:将F LAC 强大的数值计算能力与强度折减技术相结合,以广义剪应变发展与数值计算的不收敛性作为边坡失稳的评价依据,利用F LAC 计算结果的动态显示技术,描绘出了边坡失稳形态,为准确判定边坡的真实受力状态提供可靠的依据.通过对三交坪边坡不同工况下的稳定性分析表明,强度折减所确定的边坡安全系数与传统极限平衡法所得的结果十分接近,滑面的形状及位置也极为相似,因此认为该方法是合理可行的.关键词:强度折减;数值计算;边坡稳定;破坏判断;F LAC 中图分类号:T U457 文献标识码:A1　强度折减法的基本原理目前数值分析方法一般只能得出边坡的应力、位移、塑性区等,无法得到边坡危险滑面以及相应的安全系数.强度折减法将强度折减技术与数值模拟方法相结合,在给定的评判指标下,通过调整折减系数对边坡的稳定性进行分析,求得边坡的最小稳定安全系数.其基本原理是将岩土体强度指标c,φ值同时除以一个折减系数F,得到一组新的c ′,φ′,作为材料新的参数进行数值计算,当边坡岩土体符合给定的临界破坏状态判定条件时,对应的F 称为边坡的最小安全系数[1-4].连续介质快速拉格朗日差分分析方法(F LAC )是用于研究连续介质在达到稳定塑流过程中的机制行为的显式有限差分程序,程序的结果是由特殊的数学模型和专门的数值插值导出的.能较好地模拟地质材料在达到强度极限或屈服极限时发生塑性流动的力学行为,特别适用于分析渐进破坏和失稳及模拟大变形问题.采用强度折减法分析边坡的稳定性是以岩土体弹塑性模型为基础,采用Mohr 2Cou 2l o mb 破坏准则c ′=cF,　φ′=arctantan φFf =αFI 1+J 2=kFα=23sinφ23π(9-sin 2φ)k =63c cos φ23π(9-sin 2φ)式中:I 1,J 2分别为应力张量第一不变量和应力偏张量的第二不变量;系数α,k 与岩土材料强度参数c,φ有关.2　边坡失稳破坏判断的定义用数值计算方法求解边坡安全系数时,对于边坡临界失稳或极限平衡状态的评判,目前主要有3类评判方法:①当给定较大的迭代次数内数值计算无法保证其收敛性,表示应力重分布不能满足岩土体的破坏准则和总体平衡要求,边坡破坏和数值不收敛同时发生,伴随着网格节点位移显著增加,则认为边坡处于极限状态;②当边坡内某特征点处的变形随抗剪强度折减系数逐渐增大而突然增大时,则认为边坡达到了临界失稳状态;③当边坡内的塑性区或某一水平的塑性应变从坡址到坡顶相互贯通时,则认为边坡达到了极限状态.通过对比分析发现,①判据在一般情况下较为合适,且数值计算不收敛时一定意味着塑性区贯通或位移发生突变,塑性区贯通只是边坡达到极限平衡的必要条件,而非充分条件,塑性区贯通后需要进一步观察变形或位移的大小,应将特征点位移的突变性和塑性区的相互贯通性两者相结合综合评判边坡的临界极限平衡状态[5-6].采用塑性区开展的情况作为评判岩土体的整体失稳破坏是较合理的.但如何准确的计算塑性应变的大小,并描述出塑性区的发展状况一直是强度折减方法求解边坡最小安全系数的障碍.F LAC 程序较好地解决了这一问题:边坡破坏的特征是某一幅值的广义剪应变从坡角到坡顶上下贯通,此前的折减系数即为边坡的安全系数,广义剪应变不仅含有塑性分量,而且也包括弹性分量,在一定程度上反映了岩土体的剪切破坏状态,物理意义明确.在此结合广义剪应变的发展状况和数值计算的收敛情况,判断边坡失稳破坏.3　三交坪边坡稳定性分析3.1　工程概况永定桥水库位于汉源县境内大渡河左岸支流流沙河上游,水库正常蓄水位为1600.00m ,最大坝高102.00m,坝前壅水83.00m;校核洪水位1601.67m,水库总库容2070万m 3.三交坪蠕滑体的稳定问题是制约永定桥水库建设的重大工程地质问题.三交坪蠕滑体位于坝址上游约800.00m 的流沙河左岸,该蠕滑体顺坡长约1.70k m,沿河宽约1.00k m,后缘高程1750.00m,前缘直达河边(高程约1560.00m ),平面分布面积约1.70k m 2.三交坪蠕滑体的上游侧中前部,于1992年曾出现大量拉裂缝.此后,在坡体中部和前缘常形成一系列的弧形拉裂缝,裂缝宽一般0.01～0.20c m,长数米至数十米不等.边坡中部的裂缝已造成多处房屋开裂变形,院落塌陷.此外,该区内泉点分布较普遍,流量一般均小于2L /s,随季节和后缘跃进堰的过水量及水位等因素变化.这些现象均表明,自1992年以来,坡体局部已经出现变形破坏.该蠕滑体距大坝较近,一旦失稳,不仅将使水库报废,水库变成土石库,而且可能冲毁大坝,危及下游居民的生命及财产安全.因此,非常有必要对该蠕滑体不同工况下的稳定状况、失稳方式等开展深入、系统的研究.3.2　岩土体物理力学参数在充分踏勘调查的基础上,选取了边坡典型地段有代表性的岩土试样,在野外做了现场原位大剪试验和配套的室内物性试验.钻探揭露的岩土体物理力学性质见表1.表1　三交坪边坡岩土体物理力学性质地层编号内摩擦角φ/(°)凝聚力c /kPa 天然密度γw /(k N ・m -3)饱和密度γsat/(k N ・m -3)④碎石土23.02022.322.8③含砾粉质粘土14.01320.321.6②层碎石土23.02022.322.8①含砾粉质粘土13.01520.421.8⑤下卧基岩32.018525.027.0河床砂卵石29.0023.023.8压戗平台填料39.022.024.03.3　模型的建立采用“地质灾害过程模拟与过程控制”的研究思路,把地质过程机制分析与定量评价相结合,构建了三交坪边坡二维典型剖面模型,对边坡的演化过程进行了模拟,对边坡在不同条件下的稳定性进行了充分、系统的研究.计算模型选取三交坪纵2-2、纵3-3剖面,所建模型左右长为1000.00m,左边界高为560.00m ,右边界高为310.00m ,模型左右边界采用X 方向法向约束,底部采用固定端约束,共同构成模型的边界条件,如图1、图2所示.采用M -C 强度准则,先计算坡体的自重应力场,采用强度折减法计算3种工况下的稳定性:①工况1(目前状况);②工况2(目前状况+暴雨);③工况3(目前状况+地震).当计算不再收敛时,各种工况下边坡的广义剪应变如图3～8所示.图1　三交坪边坡纵2-2有限元模型图图2　三交坪边坡纵2-2有限元模型图(局部放大)35第28卷第5期刘娉慧等:　F LAC 强度折减法在边坡稳定性分析中的应用图3　工况1剖面2-2广义剪应变分布图(局部放大)图4　工况2剖面2-2广义剪应变分布图(局部放大)图5　工况3剖面2-2广义剪应变分布图(局部放大)图6　工况1剖面3-3广义剪应变分布图(局部放大)图7　工况2剖面3-3广义剪应变分布图(局部放大)图8　工况3剖面3-3广义剪应变分布图(局部放大)3.4　数值模拟结果及分析数值模拟计算结果见表2,强度折减法求得边坡的安全系数与传统极限平衡法求得的十分接近.表2　三交坪边坡稳定性系数表计算方法剖面2-2剖面3-3工况1工况2工况3工况1工况2工况3强度折减0.9600.9100.7800.9800.9000.790Boshop 法0.9780.9290.7850.9980.9170.799M -P 法0.9830.9340.7901.0110.9240.817计算结果表明:目前状况下(水库未蓄水时),剖面2、剖面3的潜在滑面位于深层含砾粉质粘土层,但只在边坡底部形成局部滑动,整体稳定性较好,上部含砾质粘土层的次计算滑面处于稳定状态,下部含砾质粘土主计算滑面(变形碎裂体基覆界面处)处于临界不稳定状态;在目前状况+暴雨工况下,其滑面有向后延伸趋势,稳定性降低,但没有形成一个整体连通的滑面,可能会发生局部滑动;在目前状况+地震工况下,其滑面有进一步后退趋势,边坡局部和整体都不稳定.计算结果显示:影响边坡稳定性的主要因素是地震、暴雨.因此,为保证边坡稳定,采取工程治理措施是十分必要的.4　结　语将F LAC 强大的数值计算能力与强度折减技术相结合,以广义剪应变发展与数值计算的不收敛性作为边坡失稳的评价依据,形象地描绘出了边坡失稳形态,为准确判定边坡的真实受力状态提供可靠的依据.此方法不但可以较为准确地通过最大剪应变增量和剪应变速率自动地搜索出滑坡潜在滑动面或剪切错动面,还可以通过对系统非平衡力的跟踪和主要部位变形演变过程的分析,判断岩土体的稳定性状况.通过三交坪边坡稳定性分析表明,强度折减所确定的边坡安全系数与传统极限平衡法所得的结果十分接近,滑面的形状及位置也极为相似,因此该方法是合理可行的,尤其当地质条件复杂时,并有支护结构与岩土体相互作用,同时考虑地下水等多种因素时,强度折减法是简便可靠的.参　考　文　献[1]赵尚毅,郑颖人,时卫民,等.用有限元强度折减法求边坡稳定安全系数[J ].岩土工程学报,2002,24(3):343-347.[2]郑颖人,张玉芳,赵尚毅,等.有限元强度折减法在元磨高速公路高边坡工程中的应用[J ].岩石力学与工程学报,2005,24(21):3812-3817.(下转第58页) 采用强度折减法计算该边坡的安全系数为1.07,边坡处于稳定状态.与假设检验结果吻合.4　结　语通过统计分析边坡点安全来判别边坡稳定的假设检验法与强度折减法相比,具有计算简单、应用方便的优点.由于样本点的随机性,所以假设检验的结果也具有不确定性.用假设检验对边坡安全系数进行检验,只能定性的判断边坡的稳定性,并不能给出边坡安全系数的具体数值.参　考　文　献[1]李建林,王乐华,刘杰,等.岩石边坡工程[M].北京:中国水利水电出版社,2006.[2]庄楚强,吴亚森.应用数理统计基础[M].广州:华南理工大学出版社,2002:238-239.[3]吴翊,李永乐,胡庆军.应用数理统计[M].北京:国防科大出版社,1999.[4]郝方,李维维,郭柏威.用ANSYS作边坡稳定分析[J].贵州水力发电,2005,19(2)54-56.Hypothesis Test of the Slope’s Safty Factor and Its Use i n ProjectZ HAO Er2p ing(Civil&Hydraulic I nstitute of Three Gorges University,Yichang443002,China)Abstract:The hypothesis test is adop ted t o test the stability of the sl ope when considering the random icity in analyzing the sl ope’s sta2 bility.It shows that the results are coherent either using the hypothesis test or using the strength reducti on method in the p r oject.Key words:sl ope stability;safty fact or;hypothesis test(上接第54页)[3]迟世春,关立军.基于强度折减的拉格朗日差分方法分析土坡稳定性[J].岩土工程学报,2004,26(1):42 -46.[4]吴明,傅旭东,刘欢.边坡稳定分析中的强度折减法[J].土工基础,2006,20(1):49-52.[5]赵尚毅,郑颖人,张玉芳.极限分析有限元法讲座Ⅱ———有限元强度折减法中边坡失稳的判据探讨[J].岩石力学与工程学报,2005,26(2):332-336.[6]刘金龙,栾茂田,赵少飞,等.关于强度折减有限元方法中边坡失稳判据的探讨[J].岩土力学,2005,26(8): 1345-1348.Appli ca ti on of Strength Reducti on M ethod i n FLAC to Ana lysis of Slope St ab ilityL I U Ping2hui1,F ANG Hou2guo2,HUANG Zhi2quan1,L I U Xuan2(1.North China I nstitute of W ater Conservancy and Hydr oelectric Power,Zhengzhou450011,China;2.Yell ow R iver Engineering Consulting Co.L td.Zhengzhou450003,China)Abstract:The str ong nu merical calculati on ability of F LAC is combined with strength reducti on technol ogy t o seek reliable analytical method of sl ope stability under comp lex geol ogical conditi ons and considering gr ound water and interacting of support structure with r ock mass or s oil mass.Stability analysis of Sanjiaop ing sl ope under diverse work conditi on indicates that the result of strength reducti on method is app r oxi m ate t o classical li m it equilibriu m method.The shape and the positi on of sliding surface are si m ilar.So,the sugges2 ted method is rati onal.Key words:strength reducti on;nu merical calculati on;sl ope stability;failure judg ment;F LAC。

基于FLAC_3D_软件的露天矿边坡稳定性分析与研究

FLAC3D 采用体积模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、内摩擦角和剪胀角等。通过采用 FLAC3D 对非工作帮进行模拟计算后，可得到模型 20 的应力应变图。最大不平衡力的曲线图如图 2 所示。
图 3 模型 20 竖直方向应力图
图 4 模型 20 水平方向应力图
图 2 模型 20 的最大不平衡力收敛曲线
［2］陈高峰，卢应发.边坡稳定性影响因素组成成分分析［J］. 金属矿山，2008.
［3］王浩.边坡稳定性影响因素及评价方法［J］.黑龙江交通科技，2011.
［4］Matsui T，San K C.Finite element slope stability analysis by shear strength reduction technique［J］. Soils and Foun－ dations，1992，32（1） .
矿技术，2011. ［9］E vert Hoek John Bray. Rock Slope Engineering. London:
Traps.Institution of Mining and Metallurgy，1981. ［10］Dawson E M ，Roth W H ，Drescher A.Slope sTability
采矿工程
露天采矿技术 20天矿边坡稳定性分析与研究
白润才，王志鹏，王喜贤
（辽宁工程技术大学矿业学院，辽宁阜新 123000）
摘要：采用 FLAC3D 对露天矿边坡稳定性的数值模拟，阐明了边坡岩体应力场的演变规律，揭示了研究
区非工作帮边坡的滑坡机理，确定了滑坡模式。结果表明，滑坡模式为沿“圆弧滑面”滑动。基于 FLAC3D 的强
由位移图来看，非工作帮的边坡滑移主要在边坡（下转第 5 页）

基于FLAC3D模拟和强度折减法的滑坡稳定性计算

基于FLAC3D模拟和强度折减法的滑坡稳定性计算
桂蕾;殷坤龙;翟月
【期刊名称】《安全与环境工程》
【年(卷),期】2011(018)006
【摘要】滑坡稳定性分析是研究滑坡风险、监防工程的基础.本文以万州区金金子滑坡为例,通过对滑坡监测资料的分析及滑坡计算工况的选取,建立了该滑坡三维地质模型和地下水位模型,同时采用FLAC3D软件模拟并结合强度折减法的思想对该滑坡进行了稳定性计算,并将其计算结果与极限平衡法相比较,结果表明:基于FLAC3D软件模拟与强度折减法结合的滑坡稳定性计算简单可行,计算得到的滑坡稳定性系数略高于极限平衡法；但强度折减法折减系数有待加权取值以提高精度.【总页数】6页(P9-14)
【作者】桂蕾;殷坤龙;翟月
【作者单位】中国地质大学工程学院,武汉430074;中国地质大学工程学院,武汉430074;中国地质大学工程学院,武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】X43
【相关文献】
1.基于强度折减理论的西南某库岸滑坡稳定性FLAC3D分析 [J], 李勤光
2.基于FLAC3D强度折减法滑坡三维稳定性研究——以三峡库区白果树古滑坡群为例 [J], 陈新泽;唐辉明;杨有成;胡斌;倪俊
3.基于强度折减有限元法的边坡稳定性计算 [J], 陈可文;潘海琳
4.基于强度折减有限元法的边坡稳定性计算 [J], 陈可文;潘海琳
5.基于双强度折减法的滑坡数值模拟研究 [J], 王念秦;魏亮
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FLAC~(3D)在滑坡稳定性分析及整治工程中的应用

ｓｈｅｓｆａｉｌ．ｃｍｅｊｅｓｂｅ
Ｋｅｒｓｌｎｓｉｅｓａｉｔ；ｒｓｄａｌｉｇｆｒｅｎｉｓｉｅｐｌｙｗｏｄａｄｌｔｂｌｙｅｉｕｓｉｎｏｃ；ａｔｌｉｄｉｌｄ — ｄｅ；ｎｍｅｃａｃａｉｎｕｒａｃｕｔｉｌｌｌｏ
ｏｉｇｅｒＷｐｌｓｉｐｔｆｒｒｆｓｎｌＯｉｓｕｏｗａｄ，ａｔｒｑａｔａｉｅｃｍｐｒｏｆｔｅｄｆｒｔｎｆａｕｅｆｌｎｓｉｅａｒ —ｎｏｔｅｆｕｎｉｔｏａｓｎｏｈｅｏｍａｉｅｔｒｓｏａｄｌｐｅａｄｐｓｅｔｖｉｏｄｔｓｒｎｈｎｎｅｏｓａｄｆｒｅｃｎｉｏｓｏｔ—ｌｅｓｒｃｕｅｔｒｕｈｎｍｅｉａｉｌｔｎ，ｉｓｏｈｔｈｅｎｏｃｎｔｇｅｉｇｐｒｄｎｏｃｏｄｔｎｆｉｓｄｔｔｒｏｇｕｒｃｓｍｕａｉｅｔｉｉｎａｉｕｈｌｏｔｈｗｓｔａｅｒｉｆｒｉｇｔ
ｆｃｎｅｄｆｒｎｃｎｉｏｓｓｃｃｌｅ，ＳｉｃｎｇｉｅｔｅｅｉｆａｄｌｅｏｔｌｒｅｔｈｅｔａｍｎｓｈｍｏｅｕｄｒｉｅｅｔｏｄｔｎａｕａｄＯｔａｕｄｓｎｏｌｎｓｄｎｒｏｃ，Ｔｅｔｅｔｃｅｅｒｉｉｌｔｈｄｇｉｃｏｐｊｒ
近年来随着计算机技术的迅速发展，用数值模拟利计算方法研究岩土体变形破坏机制成为重要研究方向，值模拟方法具有成本低、度快、活性大数速灵

基于FLAC 3D模拟和强度折减法的滑坡稳定性计算

Ａｂｔａｔａｄｌｅｓａｉｔｎｌｓｓｉｔｅｂｓｍｅｔｏａｄｌｅｒｓａｃ．Ｂｓａｌｈｎｈｈｅ — ｉｓｒｃ：Ｌｎｓｉｔｂｌｙａａｙｉｓｈａｅｎｆｌｎｓｉｅｅｒｈｄｉｄｙｅｔｂｉｉｇｔｅｔｒｅｄ— ｓ
ｍｅｉｎｌｍｏｄｌｂａｅｏｌｇｉａａａ，ｔｓｐｐｅｓｓＦＬＡＣ如ａｔｅｇｔｅｃｉｎｔｃｉｕｅｔａ — ｎｓｏａｅｓｄｏｎｇｅｏｃｌｄｔｈｉａｒｕｅｎｄｓｒｎｈｒｄｕｔｏｅｈｎｑｏｃｌ
ｍｅｈｏｄｉｅｓｂｌｃｕｅｉｓｍｏｒｉｔｓｆａｉｅｂｅａｓｔｉｅｓｍｐｌｎｄａｃａｅｔａｉｉｑｕｌｂｉｅａｃｕｒｔｈｎｌｔｅｉｉｒｕｍｅｈｏｈｏｇｈｉａｍ— ｍｍｔｄｔｕｔｃｎｂｅｉ
关键词：ＦＡ；度折减法；坡；定性分析；全系数ＬＣ强滑稳安中图分类号：４Ｘ３文献标识码：Ａ文章编号：６１１５（０１０ —０９０１７—５６２１）６００—６
ＬａｓｉｅＳｔｂｌｔｎｄｌｄａｉｉｙＡｎａｙｉｓｄｏｌｓｓＢａｅｎＦＬＡＣ。ｎｄＳｒｎｇｈＤａｔｅｔ
桂蕾，殷坤龙，月翟
（中国地质大学工程学院，汉４０７）武３０４
摘要：滑坡稳定性分析是研究滑坡风险、防工程的基础。本文以万州区金金子滑坡为例，过对滑坡监测资监通

基于 FLAC -3D 强度折减法的边坡稳定性影响因素敏感性分析

基于 FLAC -3D 强度折减法的边坡稳定性影响因素敏感性分析梅岭;季佩祥;张太玥【期刊名称】《江苏科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)003【摘要】A solution to the stability coefficient of slope is obtained by establishing a homogeneous soil slope model and using FLAC - 3D software with the strength reduction method built in itself. The paper systematically studies the sensitivity factors of slope stability. The safety factor of slope stability and the plastic area are taken as the slope failure criterion. In order to find the relationship between the stability coefficient and the mechanical parameters of rock mass,and to find the most sensitive factor,only one parameter variable is changed. The re-sults show that the sensitivity of the angle of internal friction is the highest,and cohesive strength and soil weight are less sensitive. There is no permanent quantitative relationship between cohesive strength and soil weight.%通过建立均质土坡模型，利用 FLAC -3D 软件的强度折减法，求解边坡稳定系数，系统地研究了边坡稳定性影响因素的敏感性问题。

基于FLAC3D的三维边坡稳定性强度折减法计算效率改进算法及其应用

2、边坡的稳定性系数等指标，可以对边坡的稳定性进行评价； 3、破裂面的位置和形状，有助于确定治理措施和优化设计方案。
在结果分析过程中，需要以下几个方面：
1、破裂面的预测：FLAC3D可以准确预测破裂面的位置和形状，但需要考虑地质条件的复杂性和计算精度的限制；
2、稳定性系数的敏感性：稳定性系数受到多种因素的影响，如土体性质、荷载等，需要对这些因素进行敏感性分析；
根据现场调查和工程地质勘探，收集到了边坡的岩土力学参数、水文地质条件、可能的荷载和边界约束条件等数据。在此基础上，采用有限元法建立了边坡的计算模型，详细模拟了边坡内部的物理和力学过程。通过不断调整模型的材料参数和边界条件，使得模型的计算结果与实际观测数据尽可能接近。
在模型验证可靠后，采用整体强度折减法对边坡的稳定性进行分析。根据计算结果，该边坡的稳定系数为1.25，属于基本稳定状态。失稳破坏模式主要为边坡顶部出现拉裂缝，同时局部岩体出现滑动。为了提高该边坡的稳定性，建议采取适当的加固措施，如增加锚杆、喷射混凝土等。
引言
边坡稳定性分析是岩土工程领域中非常重要的一个方面，对于保障工程项目安全具有至关重要的作用。在工程建设过程中，边坡失稳可能会导致严重的工程事故，因此对边坡稳定性进行准确的分析和评估具有重要意义。随着计算机技术的不断发展，数值模拟方法在边坡稳定性分析中得到了广泛应用。本次演示将探讨基于FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）软件的边坡稳定性分析方法。
4、荷载施加：根据实际情况，施加一定的荷载，如自重、外力等。 5、数值模拟：利用FLAC3D进行数值模拟，得到边坡的位移、应力等响应。
6、稳定性评估：根据模拟结果，对边坡的稳定性进行评估，计算稳定系数等指标。

FLAC 3D强度折减理论在边坡稳定分析中的应用

FLAC 3D强度折减理论在边坡稳定分析中的应用季聪;佴磊;马宏;佘小光;刘录君【摘要】FLAC3D是岩土工程中广泛应用的软件.本文主要介绍强度折减理论的基本原理,利用基于强度折减法的FLAC3D软件,对某高速公路K377+ 230 ～ K377+ 520段滑坡体进行数值模拟.计算边坡在自重作用达到初始化平衡状态时,边坡的横向与竖直方向的应力与位移,分析出边坡的破坏机制为牵引式滑坡,通过强度折减理论计算出边坡的稳定系数为0.97,由剪切应变增量云图确定边坡的滑动面.%FLAC 3D is a widely applied software in geotechnical engineering. We mainly introduce the principle of strength reduction theory. Numerical simulation on the K377 + 230 ~ k377 + 520 section of a highway has been made by FLAC 3D sofeware based on strength reduction theory. To calculate the slope lateral and vertical stress and displacement when the slope gets to the initialization equilibrium condition in dead weight function, then to analyze the result that the slope failure mechanism was retrogressive landslide; after that to calculate the slope stability coefficient as 0. 97 through the strength reduction theory, finally to determine the sliding surface by the shear strain increment chart.【期刊名称】《世界地质》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】7页(P158-164)【关键词】FLAC3D;强度折减理论;滑动面;稳定系数【作者】季聪;佴磊;马宏;佘小光;刘录君【作者单位】中水东北勘测设计研究有限责任公司,长春130021【正文语种】中文【中图分类】P642.220 引言边坡工程是岩土工程领域的一个分支，其稳定性研究一直是个热点课题。

基于FLAC的牵引式滑坡稳定性分析

基于FLAC的牵引式滑坡稳定性分析摘要本文对FLAC软件进行简单的介绍；通过对软件计算方法及破坏标准的了解，深入分析软件在实际工程中应用的可能性；同时通过FLAC软件对已有实际工程的计算与分析结果，对比工程实地勘察结果，论证软件在滑坡稳定性分析中的可行性。

并通过该软件的计算模拟，预测该牵引式滑坡在发生破坏后的破坏方式及机理，为滑坡的预测评估提供有力的计算依据。

关键词FLAC；牵引式滑坡稳定性分析与预测；可行性1FLAC软件FLAC数值模拟法是一种基于有限差分法且针对岩土边坡稳定性分析的一种新型数值模拟软件。

FLAC是计算软件Fast Lagrangian Analysis of Continua的缩写。

意为连续介质的快速拉格朗日法。

它是美国Itasca公司编制开发软件，适用于岩土工程力学分析。

FLAC程序建立在拉格朗日算法的基础上，特别适合模拟大的变形，其基本原理就是采用显式差分法求解运动方程和动力方程。

程序将计算区域内的介质划分成若干个单元。

单元之间用结点相互连接，对某个结点施加荷载之后，该结点的运动方程可以写成时间步长△t的有限差分的形式，而且在每一时刻它受到来自其周围区域的合力的影响，如果合力不等于零，结点就会失稳而发生运动，从而可以在一个时步长中求得速度和位移的增量。

对于每一个区域而言，可根据其周围结点的运动速度而求得它的应变率，然后根据材料的本构关系求得应力的增量。

由应力增量求出t和t+△t时刻各个结点的不平衡力和各个结点在t+△t时的加速度、积分加速度，即可求出结点新的位移值，从而计算出各结点新的坐标值，通过应力叠加也可得到新的应力值。

以此作为一个计算循环，按步骤依次下一循环计算，直至问题收敛。

如果单元的最大不平衡力随着时步增加而逐渐趋于极小值，则计算是稳定的；否则，计算就是不稳定的。

FLAC程序还具有强大的后处理功能，用户可以直接在屏幕上绘制或以文件形式创建和输出打印多种形式的图形。

强度折减法在FLAC 3D数值模拟中的应用

内，从而有效防止石灰凝结问题。另外，在开展搅拌工作时，所选参考文献：
择的石灰内应确保没有杂质、异物，其中所含有的ＣａＯ含量在［１］管义能．公路桥梁施工中软土地基施工技术及应用实践探
８０％以上。与此同时，施工人员要妥善储存石灰，储存期限应在
究［Ｊ］．建材与装饰，２０１６（２５）：２５９２６０．
三个月之内，石灰所具备的液性指数应保持在７０％左右。在运用［２］姚彦．道路桥梁工程中软土地基的施工处理方法研究
深层石灰搅拌技术时，施工人员同样要将前期施工准备工作落实
［Ｊ］．住宅与房地产，２０１６（３）：２１７．
Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｆｔｓｏｉｌｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｉｎｂｕｉｌｄｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔ
·８２·
第２０４４１卷８年第１３００期月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
ＯＶｃｏｔｌ．．４４２Ｎ０１ｏ８．３０
文章编号：１００９６８２５（２０１８）３０００８２０３
强度折减法在ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟中的应用
术，严格依据施工流程开展施工工作，对管道内部进行检查，并对４结语
管道内存在的水垢进行清理，在确保管道顺畅的基础上开展施
在建筑行业迅速发展的当下，人们对建筑工程质量及性能予
工；另外，施工方要加大检查力度，对施工人员的操作情况进行检以高度关注。影响房建工程质量的因素有很多，就软土地基而
章显斌１余以强２
（１．福州职业技术学院，福建福州３５０１０８；２．浙江省交通运输科学研究院，浙江杭州３１１３０５）

基于FLAC3D强度折减理论边坡稳定性分析

基于FLAC3D 强度折减理论边坡稳定性分析［摘要］将强度折减理论与FLAC3D 软件相结合，利用FLAC3D 软件后处理功能，动态显示水平位移与剪应变图的演化情况，分析土质过坡的稳定性。

以静力平衡计算收敛，特征部位位移突变及剪应变云图中所产生的塑性区贯通坡脚到坡顶情况作为边坡失稳判断依据，求得过坡的安全系数为F ，并搜索到土坡的临界滑动破坏面，进而合理评价边坡的稳定状态。

［关键词］边坡稳定分析; 强度折减理论; FLAC3D ；极限平衡法Slop Stability Analysis Based on Strength Reduction Theory in FLAC3D[Abstract] The shear strength reduction theory is combined with fast lagrangian analysis of continuum method(FLAC3D) to analyze the stability of soil ,and the FLAC3D software post-processing fuction to dynamic demonstration is used in generalizing shear strain increment,plastic area ’s occurrence and development situation,Moreover,convergence of statics equilibrium algorithm,mutation of displacement on characteristic position of slop as well as continuum of shear strain increment are used as criterion to estimate the stability of slope.The critical slip surface can be obtained when the slope become unstable, then acquire a reasonable estimation of the stability of soil slop.[Key Words] slop stability analysis; shear strength reduction theory ; FLAC3D; limit equilibrium method目前，边坡稳定性分析在实际工程中主要应用的是极限平衡法，而该方法中，基于经典极限平衡理论的条分法用得最为广泛，但是它存在很多不足，不能考虑岩土内部的应力应变关系，无法分析边坡破坏发展的过程，并需要事先知道滑移面。

用FLAC～3D软件分析高速公路边坡的稳定性

系数为11054。

(2)受力分析。

图3所示为平行线路的高边坡滑体最低部一条块的受力分析示意图与力多边形。

(3)可靠性分析。

根据所给定参数的标准偏差值(S 1D )对滑面的稳定性系数进行了破坏概率分析,由图4可以得出高边坡的破坏失稳概率为80%左右(F s ≤1120)。

4　结语太平湖大桥铜陵端由拱座基坑开挖引起的高边坡是顺倾结构边坡,经过破坏模式分析和稳定性计算,评判为欠稳定边坡,破坏失稳概率为80%左右(F s ≤1120),故需对高边坡进行加固处理。

参考文献[1]徐邦栋1滑坡分析与防治1北京:中国铁道出版社,20011[2]蒋建平,等1优势结构面理论在岩土工程中的应用1工程地质学报,2000,8(4):438～4411[3]The sl ope /w document .GEO -S LOPE I nternati onal L td .2000收稿日期:2005-01-113西南交通大学峨眉校区科技基金资助项目:05D13021尹紫红,男,副教授。

用F LAC 3D软件分析高速公路边坡的稳定性3 尹紫红周志林　姚令侃(西南交通大学峨眉校区　四川峨眉　614202)(西南交通大学土木学院)摘　要　F LAC 3D 是一个先进的岩土计算软件。

介绍F LAC 3D的基本原理及其使用方法,并对西(西昌)攀(攀枝花)高速公路K158+400～+580边坡开挖过程中应力、位移和稳定性进行分析。

通过计算结果,对边坡工程设计和防治提供了依据和指导意见。

关键词　F LAC 3D　位移变形　应力变形　稳定分析1　前言西攀高速公路K158+400～+580边坡位于四川盐边县新民村豆芽菁冲沟右侧,边坡高20m ,属中山区斜坡剥蚀地貌,台阶斜坡地形,倾向东南,坡度较平缓,坡角约30°。

场地揭露地层由新至老为:耕填土、低液限粘土、昔格达组粉砂岩夹薄层泥岩、泥岩夹粉砂岩。

边坡紧靠豆芽菁冲沟,枯水季节沟内无水,雨季汇水最深112m 。

某公路滑坡的FLAC3D稳定性分析

某公路滑坡的FLAC3D稳定性分析摘要：运用FLAC3D内置强度折减法，对某公路工点滑坡进行稳定分析。

从位移云图、剪切应变率和增量云图、塑性区分布图看出，位移和剪切应变从上至下逐渐增大，最大值发生在坡脚位置，滑动面出现在滑体和滑带分界面。

计算结果显示，FLAC3D能较好的对滑坡稳定进行分析，具有一定的工程实践意义。

关键词：强度折减法；位移；剪切；塑性The FLAC3D Analysis of Yousuo Tun Landslide，A highway landslide LineWANG JING ZHI（China Huaxi Engineering Design & Construction Co.，Ltd，Chengdu Sichuan 610031）Abstract：On the basis of applying FLAC3D strength reduction method，the Road’s stability is analyzed.The displacement nephogr am，shear strain rate and shear strain increment nephogram，plasticity nephogram show the displacement and shear strain increase from upper to lower on the sliding body，the maximum appear on the foot of slope，the sliding surface is interface of sliding body and slip soil.The software’s calculation reveal the landslide stability could be analyzed in a well way by FLAC3D，it is meaningful in civil engineering.Keywords：strength reduction method；displacement；shear；plasticity1引言自R.W.Clough 1965年首次将有限元引入土石坝的稳定分析以来，数值模拟技术在岩土工程领域获得巨大进步，而FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua）作为其中杰出代表，在国际岩土工程学术界享有盛誉。

基于FLAC^(3D)的露天转地下开采边坡稳定性研究

基于FLAC^(3D)的露天转地下开采边坡稳定性研究
赖小莹;仇蕾;张晖
【期刊名称】《化工矿物与加工》
【年(卷),期】2015(44)2
【摘要】结合露天矿山转地下开采边坡工程实例,基于强度折减法,应用FLAC3D 数值模拟,计算出开挖前和每次开挖后边坡的位移、滑动面和安全系数,分析该边坡在地下开采的情况下的稳定性。

该方法在边坡稳定性分析中具有广泛的应用前景。

【总页数】3页(P46-48)
【关键词】FLAC3D软件;边坡稳定性;安全系数;滑动面
【作者】赖小莹;仇蕾;张晖
【作者单位】河海大学商学院;武汉工程大学国家磷资源开发利用工程技术研究中心;云南磷化集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD313.3
【相关文献】
1.基于FLAC3D软件的露天矿边坡稳定性分析与研究 [J], 白润才;王志鹏;王喜贤
2.基于FLAC3d对某露天矿底部溜井-破碎硐室边坡稳定性研究及参数优化 [J], 肖勇;余红兵;
3.基于ANSYS与FLAC3D的露天转地下开采边坡的稳定性分析 [J], 尹从富;谭定新;王强;杨飞
4.基于FLAC3D的铁矿山露天转地下境界顶柱稳定性研究 [J], 贾穆承;明建;郭海东;毛市龙
5.FLAC3D数值模拟露天转地下边坡及采场稳定性研究 [J], 李启航;李小双;耿加波;罗浪
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基于FLAC_3D_的滑坡稳定性数值模拟分析

近年来，各种数值模拟技术在岩土力学中有了很大的发展和广泛的应用。

然而，这些数值分析方法其理论本身以及采用的算法都有各自的局限性。

例如有限元和边界元都有小变形的假设，且需要大量的内存。

近年来发展起来的快速拉格朗日分析( Fast Lagrangian Analysis of ，简称是在较好吸取上述方法的优点和克服Continua FLAC)其缺点基础上形成的一种新型数值分析方法。

FLAC3D是美国公司为地质工程应用而开发Itasca Consulting Group, Inc.的基于拉格朗日差分法的一种三维显式有限差分程序，它不仅适宜于处理大尺度、大变形工程和地质问题，而且可以在初始模型中加入诸如断裂、节理构造等地质因素。

目前，FLAC3D软件已经广泛应用于工程地质、岩土力学以及构造地质学和矿山工程领域。

本文以三峡工程万州库区安乐寺滑坡为例，阐述了FLAC3D在滑坡稳定性流—固耦合分析中的应用。

1 FLAC3D的解析特点和计算流程解析特点1.1无论是静力还是动力问题，三维快速拉格朗日分析都利用动态的运动方程进行求解，这使得三维快速拉格朗日分析很容易模拟动态问题，如振动、失稳、大变形等。

同有限元相比，FLAC3D具有以下几个特点：（）1FLAC3D基本原理类同于离散单元法，但它能像有限元法那样适用于多种材料模式与边界条件的非规则区域的连续问题求解。

（）该程序采用了离散元的动态松弛法，不需要求解2大型联立方程组（刚度矩阵），便于在微机上实现。

（）基于拉格朗日算法，适合模拟大变形，且能模拟3基于FLAC3D的滑坡稳定性数值模拟分析高圣益1，魏学勇2，周晃3（．长江空间信息技术工程有限公司，武汉；．中国地震局地壳应力研究所，北京；1 4300192 100085．重庆市巫山县国土资源局，重庆）3 404700摘要：在介绍FLAC3D基本特点的基础上，利用FLAC3D软件对万州安乐寺滑坡在水库不同蓄水位条件下的滑坡稳定性进行了流—固耦合模拟分析研究。

用强度折减法和FLAC 3D计算边坡的安全系数

１
Ｃ
。
＝ｒ（ａｃ
）
（）２
其中ｃ为实际的抗剪强度参数，、
为折减系
收稿日期（ｅｅｅａ）：０６－３－８改回日期（ｃｅｔｄ２００Ｒｃｉｄｄｔ２０００；ｖｅＡｃｐｅ）：０６－８—２。ｏ
作者简介（ｉｒｈ）李新坡（９８，汉）山东萃县人，士，Ｂｏａｙ：ｇｐ１７一）男（，博主要从事建筑、环境岩土工程研究。［ｉｉｏ１７ＬＸｎ（９８一）ｍｌＰ．，ｅｐ，ａｈＤＲ－ｅｓａｈｉｃｏ：ｅｔｈｉｌｎｉｅｎＩｒｉｃｒｅｒｒｔｎＧｏｅｎｅｇｅｒｇ１ｃｔｔｅ＆ｅｖｏｍｎ．ｍｉＳｐｒ＠１６ｃ］ｃｄｅｉｅａｅｎｉＯｈｅｕａｎｉｎｅｔＥ— ａ：ｍｏｒｌｅ２．∞
中图分类号：＂．５１Ｉ７７４文献标识码：Ａ
２应变与抗剪强度相关性的存在。．随着计算机软硬件和数值计算软件的发展，采在边坡稳定分析中，对安全系数Ｆ的传统上的用数值模拟技术对边坡进行稳定性分析计算，成为当前边坡稳定性计算的新方向。但是一般的数值分定义为：土体实际抗剪强度与使边坡保持稳定所要ｊｕｅｎＦ是析软件不能直接计算出 “ 全系数 ” 安。通常的方法求的最小抗剪强度的比值。Ｄｎａ指出，是取某一参数的不同的值进行试算，取破坏时的参使边坡达到临界破坏状态土体强度必须进行折减的数值与实际值的比值作为安全系数…。强度折减法个系数。因此，在用有限元或有限差分程序计算即是对土体或其他材料的强度进行折减降低使边坡Ｆ，时一个显然的途径就是降低土的抗剪强度使边

基于FLAC强度折减法的边坡稳定性分析

图４汉阳港区专用线隧道边坡的滑移面图（ＦＬＡＣ强度折减法）
４结语基于强度折减理论的显式拉格朗日有限差分
法分析土坡稳定性，具有计算简单方便、结果可靠的优点，同时避免了极限平衡法需要事先假设滑动面以及人为假定等不足。［７］
将ＦＬＡＣ强大的数值计算能力与强度折减技术相结合，以广义剪应变发展与数值计算的不收敛性作为边坡失稳的评价依据，形象地描绘出了边坡失稳形态，为准确判定边坡的真实受力状态提供可靠的依据。此方法可以较为准确地通过最大剪应变增量和剪应变速率自动地搜索出滑坡潜在滑动面或剪切错动面，判断岩土体的稳定性状况。通过汉阳港区专用线隧道边坡稳定性分析表明，强度折减所确定的边坡安全系数与Ｊａｎｂｕ法、简化的Ｂｉｓｈｏｐ法及Ｍｏｒｇｅｎｓｔｅｒｎ－Ｐｒｉｃｅ法所得的结果十分接近，滑面的形状及位置也极为相似，与实际监测结果完全吻合。因此，该方法是合理可行的，对分析类似岩土边坡工程具有借鉴意义。［８］
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｐｏｗｅｒｆｕｌｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆＦＬＡＣａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｒｅｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｏｆｈａｎｙａｎｇｐｏｒｔｌｉｎｅｓ，ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓｌｏｐｅｓａｆｅｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｙｓｔｒｅｎｇｔｈｒｅｄｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｉｓｖｅｒｙｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｉｍｉｔｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｓｈａｐｅａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｓｌｉｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅａｌｓｏｉｓｖｅｒｙｓｉｍｉｌａｒ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＬＡＣ；ｓｔｒｅｎｇｔｈｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｓａｆｅｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ

基于FLAC3D的边坡稳定性分析自编强度折减程序的修正

基于FLAC3D的边坡稳定性分析自编强度折减程序的修正刘汉东;贾聿颉【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2015(036)006【摘要】安全系数是边坡稳定性分析中的一个有指导意义的概念,强度折减法可根据计算结果自动获得安全系数.其不足之处在于:已有的自编强度折减程序偏差较大;岩土材料有2个强度指标黏聚力c与内摩擦角的正切值tanφ,若采用同一个折减系数,意味着在折减过程中这2个指标将按同一比例下降,但实际情况并非如此.本文以FLAC3D求解安全系数的过程为基础,探讨了自编强度折减程序的精度以及结果偏差问题;针对强度折减数值计算过程中的不足之处进行试验,得到c与tanφ之间的折减相关系数,由此提出一个较为合理的修正系数β以修正精度和偏差.经检验:自编强度折减程序求解的安全系数呈阶梯状规律分布,且与定义的安全系数上、下限之差的临界值呈一定关系;文中提出的修正系数能较好地修正自编强度折减程序的偏差,安全系数的误差率控制在±0.5%以内,提高了计算结果的精度.【总页数】4页(P59-62)【作者】刘汉东;贾聿颉【作者单位】华北水利水电大学,河南郑州450045;华北水利水电大学,河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】P642.22【相关文献】1.基于FlAC3D强度折减法的露天煤矿边坡稳定性分析 [J], 刘国鸿2.基于FLAC3D的边坡稳定性分析自编强度折减程序的修正 [J], 刘汉东;贾聿颉;3.基于FLAC3D强度折减理论的边坡稳定性分析 [J], 胡辉4.基于FLAC3D与强度折减法的大岗山右岸边坡稳定性分析 [J], 张亮;关爽;5.FLAC3D基于强度折减法在深基坑开挖边坡稳定性分析中的应用 [J], 王中达;孟庆辉;李建博因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。