UDEC滑坡实例步骤
滑坡治理工程施工组织实例
滑坡治理工程施工组织实例引言滑坡是地质灾害中的一种常见类型,给人们的生命和财产安全带来了严重威胁。
为了解决滑坡问题,进行滑坡治理工程是一种常见的方法。
本文将以一个实际的滑坡治理工程施工组织实例为例,介绍该工程的基本情况、施工方案、组织管理和安全保障等内容,并通过Markdown文本格式进行输出。
1. 滑坡治理工程基本情况该滑坡治理工程位于某省某市的山区,滑坡面积约为10万平方米,滑坡带宽约为1000米,滑坡高差约为50米。
滑坡造成了周边农田的损失,直接威胁到附近居民安全。
因此,决定进行滑坡治理工程来修复滑坡并保障周边人员和财产的安全。
2. 施工方案2.1 治理工程主要措施根据滑坡的情况,确定了以下主要治理措施:1.爆破预处理:对滑坡面进行爆破处理,破坏滑坡带的连续性,减少滑坡面积和高度。
2.加固措施:在滑坡面进行排水和加固工作,例如,安装排水管、加固钢筋混凝土墙等。
2.2 施工方法根据滑坡的具体情况,本工程确定了以下施工方法:1.爆破预处理施工:针对滑坡面较大的岩石体,采用动力钻/爆法进行预处理。
2.排水施工:将排水管埋设于滑坡体内,利用重力和压力差进行排水处理。
3.加固工程施工:利用混凝土灌注桩和喷射混凝土进行加固工作。
3. 组织管理3.1 项目组织架构该滑坡治理工程划分为以下几个部门:1.项目管理部门:负责整个滑坡治理工程的管理和协调工作。
2.技术部门:负责施工方案的制定和技术指导。
3.施工队伍:负责具体的施工工作。
3.2 任务分工为了保证滑坡治理工程的顺利进行,根据项目的具体要求,对各个部门进行了细致的任务分工:1.项目管理部门负责制定整个工程的计划、预算和进度管理。
2.技术部门负责制定施工方案和施工工艺,并提供技术指导。
3.施工队伍负责具体的施工任务,按照施工方案完成工程。
3.3 沟通协调为了确保各个部门之间的协调和沟通,定期召开项目会议,讨论工程进展和解决问题。
此外,各个部门之间保持良好的沟通,及时交流信息,以避免出现问题。
大众矿围岩运移的UDEC数值模拟
大众矿围岩运移的UDEC数值模拟安阳大众煤业有限责任公司工作面的现场矿压研究,一般采用的研究方法是测定支柱工作阻力、顶煤在工作面的位移表现、顶煤及顶板的深基点位移,由于受到各方面因素的限制,比如说测试手段的限制,而且测试数据只能反映某一些方面或某几方面的规律,基于这些观测研究,不能对顶板活动有一个全面的了解。
采用相似模拟的研究方法,虽然在某些方面能取得很好的效果,但是,模拟的成本高,特别是三维模拟,每一个模型的实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。
近些年来,随着数值模拟的发展,采用这种方法来取代一部分的相似模拟,在某些方面,能得到相似模拟所达不到的效果。
为了更全面地从各个方面研究大众煤业*****开采工作面的岩层移动及应力分布规律,采用UDEC对采场围岩进行模拟。
1 UDEC的基本原理UDEC是针对非连续介质模型的二维离散元数值计算程序,UDEC(Universal Distinct Element code)有近三十年的发展历史,在1996年推出了最新的UDEC3.0版本。
它应用于计算机计算主要包括两方面的内容:一是离散的岩块允许大变形,允许沿节理面滑动、转动和脱离冒落;二是在计算的过程中能够自动识别新的接触。
在UDEC中块可以是刚性的或者是变形的,接触是变形的。
二维的UDEC既可以用于解决平面应变问题也可以用于解决平面应力问题;UDEC 既可以解决静态问题也可以解决动态问题。
UDEC是应用基于拉格朗日的显示差分法求解运动方程和动力方程,UDEC的运动方程和动力方程如下。
根据牛顿第二定律,并由中心差分格式得速度方程当考虑体力时,对于二维块体,根据牛顿第二定律,并由中心差分式得速度方程:式中:为块体质心角速度;I为块体的转动惯量;为块体上的转动惯量和;为块体质心的速度;为重力加速度(体力)。
将上式进行积分,可得块体新的状态:式中:θ为块体质心的转动角;为块体的质心坐标。
另外需要说明sss的是在离散元计算中仍然满足动量守衡定律。
UDEC滑坡实例步骤
1、加载UDEC进入DOC环境后输入giic或者gui命令,然后进入主菜单2、Model option 选择合适条件通常情况下,你可以使用默认域联系(domain-logic)检测模式。
如果你想监测任何块体的位移,这些块体可能从隧道顶部分离或掉落,你应该使用“cell-space detection”模式跟踪位移和下落块体的潜在接触。
3、命名并且保存文件4、New block 建模,根据需要设置模型的长30 宽15415 410 405 400 395 390 385 380 375 370415 410 405 400 395 390 385 380 375 370 420 425 430 435 440 445 450 455 m5、Bound 调节边界,与实际相符6、Crack 添加节理,(层状岩体是否按节理处理?)岩层20°∠34°,J1产状60°∠15°J2产状为35°∠47°,J3产状为95°∠89°(怎么将不同产状节理进行转换?)路线设计好,为后来开挖做好准备。
7、execute 执行文件8、zone 执行长度为0.5的最大区域边界,划分网格9、Zone material 创建一个或者几个块体材料属性,选择一种本构模型,本次选择的是Mohr-Coulomb模型prop mat 1 den--2143 bu=30e9 sh=18e9 c=1.2e5f=21 t--2e5prop mat 2 den=2260 bu=40e9 sh=24e9 c=1.5e5f=28 t--2.5e5prop mat 3 den--2300 bu=50e9 sh=28e9 c=3.5e5f=32 t--3.5e510、JointMat 节理属性,选择;liexi 1prop jmat 1 jkn=4e9 jks=2.Oe9 j卜18 jc=0 jt=0jieli2prop jmat 2 jkn=4e9 jks=2.Oe9 jf=18 jc=le4 jt=0;huadai;bianxingtidijiemian3prop jmat 3 jkn=4e9 jks=2e9 jf--10jc=2e3 jt=0;duanceng4prop jmat 4 jkn=2e9 jks=0.7e9 jf=13 jc=le3 jt=011、instiu -bound 边界条件左右边xvelocity为0,下边界yvelocity为0保存slope112、utility 访问不同变量,可以监测将要下滑的块体垂直和水平位移13、setting 设置重力9.8114、run -solve 自动检测平衡,在分析的不同阶段保存项目为slope2、3、415、build -cut or fill 如果删除某一块后则可立即保存,评价岩体的稳定性用solve工具实现,计算稳定状态得到开挖后岩体周边的位移通过y位移等值线图来说明,点击“Contour-Motion/ydisplace”输出,保存slope516、接下来可以评价有弱节理的岩体中因开挖引起节理岩体的反应,首先回到slope1,A分支包含关于强节理岩体开挖的保存文件,B分支是一个新的分支,你可以用来执行弱节理的模拟。
.滑坡处理施工方案
滑坡处理施工方案摘要本文档旨在提供滑坡处理的施工方案。
通过分析滑坡的原因和特点,确定合适的措施和方法进行处理,并提供施工方案的具体步骤和注意事项。
1. 引言滑坡是指由于地表土壤和岩石的失稳而导致的地表运动。
滑坡不仅会对周围环境造成破坏,还会给人们的生命和财产带来威胁。
因此,滑坡处理工作显得十分重要。
本文将介绍滑坡处理的施工方案。
2. 滑坡处理原则在制定滑坡处理方案时,应遵循以下原则: - 确定原因:首先需要明确滑坡发生的原因,以便针对性地采取措施。
- 安全第一:处理滑坡时,要确保施工过程中的安全,避免二次灾害。
- 综合施工:选择合适的方法,综合运用多种技术手段进行滑坡处理。
- 可持续发展:在处理滑坡的过程中,应尽量减少对环境的影响,追求可持续发展。
3. 滑坡处理措施根据滑坡的原因和特点,可以采取以下处理措施:3.1 强夯法强夯法是通过夯实土壤或岩石,增加土体的稳定性,防止进一步滑动。
其具体步骤如下: 1. 清理滑坡现场:清理滑坡面上的杂物和松散土体,确保施工区域干净。
2. 准备工作:对滑坡区域进行勘测,确定夯击点和距离。
3. 强夯施工:使用夯击机对土体进行夯实,直到达到要求的稳定程度。
4. 监测:对夯击区域进行监测,及时发现异常情况,并采取相应措施。
3.2 土体加固当滑坡是由于土体的松散或不稳定引起时,可以采取土体加固措施。
常用的土体加固方法有: - 土钉加固:通过在土体中插入钢筋土钉,并用混凝土进行固定,提高土体的稳定性。
- 桩基础加固:通过钻孔施工,将桩体嵌入到稳定的土层中,增加土体的承载能力。
- 土工格栅:使用土工格栅材料在滑坡表面进行加固,提高土体的抗滑性能。
3.3 排水处理当滑坡的原因是由于水分引起的时,进行排水处理是十分重要的。
常用的排水处理方法包括: - 排水井:在滑坡区域进行钻探施工,安装排水井,将水排出滑坡区域,降低土体的含水量。
- 地下排水管道:通过埋设地下排水管道,将水引导到安全区域,减少水分对土体的影响。
某滑坡计算及治理方案选择实例
某滑坡计算及治理方案选择实例某滑坡计算及治理方案选择实例滑坡是指地面土壤或岩层在重力、水力等作用下发生的失稳而发生的大规模地质灾害,给人们的生命和财产都造成了严重威胁。
为了确保社会稳定和人民生命财产安全,特别是在建设中,对于滑坡的预测和控制显得尤为重要。
本文以某滑坡为例,介绍它的计算和治理方案选择方法,旨在提供相关知识,以便于同学们学习和研究。
一、某滑坡概述某滑坡位于某县某村,坡高200米左右,面积约为5万平方米。
为了防止人员和财产损失,当地政府需要对该滑坡进行计算和治理。
滑坡区域主要为黄色泥岩,坡度较大,降雨量较大,水分容易渗入泥岩中,且长期得不到排泄,导致滑坡的发生和加剧。
二、滑坡计算滑坡计算是指对于地表上的土壤或岩石进行分析,评估其稳定性,以确定可能发生滑坡的位置和程度,并据此设计出治理方案。
在某滑坡的计算中,步骤如下:1. 地形测量首先需要对滑坡的地形进行测量,并画成高程图和坡面剖面图,以此确定其他参数。
2. 岩土物性测试为了得到土壤和岩石的力学性质,需要对其进行室内实验,以便于对其进行分析和计算。
3. 排水性和稳定性分析在该滑坡的分析中,需要对于滑坡区域的土质分析,研究其排水性,以确定其渗透性,从而分析出可能的滑坡发生机制,并且计算其稳定系数。
4. 建立滑坡模型在确定各项参数后,需要将滑坡建模,以此通过数值分析和模型实验,以确定滑坡位置和大小程度以及潜在的危害。
5. 分析治理方案通过以上计算分析,能够快速有效的确定治理方案,完成滑坡的预防和治理工作。
三、滑坡治理方案在确定了滑坡的位置和危害大小后,需要制定相应的治理方案,该方案包括:1.设立防护柵栏在滑坡发生危害时,设置防护柵栏,以避免人员和财产的损失。
2. 水土保持在滑坡区域进行水土保持,减少水土流失率,以保证滑坡的稳定性,同时也能够提高水资源的利用效率。
3. 建设排水系统建设排水系统以治理滑坡的根本问题,改善土地排水状况,降低土壤切线力,提高土壤的稳定性。
UDEC模拟实例与解析
^`UDEC 实例翻译与命令解析翻译:珠穆朗玛1 地震诱发地层坍塌 Seismic-Induced Groundfall1.1 问题描述本例展示使用 UDEC 模拟分析地震诱发地层坍塌的一类的问题,模型见图 1.1,该模型基 于加拿大安大略省萨德伯里市鹰桥公司弗雷则矿 34-1-554 切割断面的一个剖面图的结构和 尺寸. 用二维平面应变模型代表垂直于超采轴向方向的平面效应,超采面高 5m,宽 10m.假定两个连续节理交叉平面分析:一个角度为 45 度,另一个为-9 度,两者节理间距均为 5m,为了演示的目的,一个近似垂直的“虚拟节理”也被添加到块体内开挖面顶部以增强不稳 定性。
围岩参数来自试验室平均测试数值,假定岩石块体参数如下:假定块体仅具有弹性行为,节理假定符合库伦滑动准则,选择典型的教课书数值作为节 理参数,如下:初始应力状态按各向同性估计为24Mpa(假定垂直荷载由覆盖深度大约800m 的岩层产生)。
1.2 UDEC 分析UDEC 模拟顺序分三个阶段,首先,模型在初始应力状态下进行无超采固结.其次,进行开挖并且模型循环至平衡状态.本阶段超采面周围的应力分布见图1.2.超采正上方和下方的块体滑动后稳定.在第三阶段.估计了两个不同的峰值速度的地震事件.对所有地震模拟,在问题域的外周边界引入粘滞边界用以消除波的反射.从而模拟有限的岩体,地震事件用施加到模型顶部y 方向的正弦应力波表现.应力波被叠加到已存在的初始地应力上.在第一个模拟中,施加1.25Mpa 的峰值应力,应当注意的是,由于粘滞边界条件实际是在模型顶部, 施加的有效影响应力应该是1.25 MPa/2, or 0.625 MPa.0.02 秒后的开挖面拱顶的应力分布见图1.3,两点的位移被监测,1 点位于开挖面的左角,点2 位于拱顶块体的右角, 图1.4 的位移时间曲线显示两点本质上是弹性反应.本例关心的问题是在模型顶部施加的速度和计算速度的对比,下面的公式可以用以估计施加的波速.使用这个方程,施加的最大波速大概是0.04m/sec,图1.5 显示的峰值波速小于0.06m/sec. 估计的波速和监测波速的不同在于使用的围岩模量.而是没有考虑节理变形的相等变形模量.在第二个案例中,施加应力波峰值12.5 Mpa(有效应力6.25Mpa).0.02 秒后的开挖拱顶应力分布见图1.6.该图显示出拱顶岩体不受力,表面该块体已经松散并正在下落.对于关心的问题,后来三个时间的几何体和应力分布见图1.8 至图1.10.在问题的顶部预测的波速(从上面的方程)是0.4m/sec.从模型中计算的波速见图1.11,再次,由于使用的是原岩弹性模量而不是岩体的变形模量导致预测和监测的波速之间的差异.1.3 节包含了该模型的数据列表,该列表包含了一个FISH 函数(show)被用来创建坍塌的动画文件,每隔0.02 秒俘获一个显示的图片.通过改变FISH 参数time_int 可以改变动画帧的间隔.视图的总数也可以通过改变snap_shot 的数值进行改变.为了显示80 帧的显示图片而创建的该电影文件需要大概13MB 的硬盘空间.1.3 数据文件列表Example 1.1 SEISMIC.DATtitleSEISMIC INDUCED ROOF COLLAPSE 地震诱发拱顶坍塌;round 0.01; define original boundary of modeled region 定义模型区域的原始边界block -25,-20 -25,20 25,20 25,-20; generate joint pattern over entire original region 在整个原始区域生成节理形态jregion id 1 -25,-25 -25,25 25,25 25,-25jset 45,0 200,0 0,0 5.0,0 (0,0) range jreg 1jset -9,0 200,0 0,0 5.0,0 (0,0) range jreg 1; put in joints needed for the later excavation 为了后面开挖而设置的节理crack -5.01,-2.51 5.01,-2.51crack -5.01, 2.51 5.01, 2.51crack -5,-2.5 -5,2.5crack 5,-2.5 5,2.5crack 2.25,2.5 1.93,5.0; generate fdef zones and assign joint properties (mat=1 & jmat=1;default) 生成单元和设置节理参数generate edge 9.0 range -30,30 -30,30prop mat=1 d=0.00300 k=39060 g=31780prop jmat=1 jkn=20000 jks=20000prop jmat=1 jf=30.0; apply boundary conditions and initial conditions to 在地应力下施加边界条件和初始条件; consolidate model under field stressesbound stress=-24.0, 0.0, -24.0 ygrad=-0.3 0 -0.3insitu stress=-24.0, 0.0, -24.0 ygrad=-0.3 0 -0.3bound yvel 0.0 range -26,26 -21,-19grav 0.0 -10.0; track the x-displacement, and y-displacement over time 追踪位移hist solvehist xdis=0,7 ydis=0,7 type 1solve rat 1e-5; save consolidated statesave seismic1.sav; make excavationdelete range -5,5 -2.5,2.5solve rat 1e-5; save excavated statesave seismic2.sav;rest seismic2.sav; apply seismic load from top (peak velocity=0.04 m/sec);; set up nonreflecting boundarybound mat=1bound xvisc range -26 -23 -21 21bound xvisc range 23 26 -21 21bound xvisc yvisc range -26 26 -21 -19bound xvisc yvisc range -26 26 19 21; apply sinusoidal stress wavebound stress 0 0 -1.25 yhist=cos(100.0,0.0195) range -26 26 19 21 ;reset time hist disp rothist ydis (-4.48,2.57)hist ydis (0,2.57) yvel (0,2.57) yvel (4,2.57) yvel(-4.48,2.57)hist yvel (0,20) yvel (25,10) yvel (25,-10) yvel (0,-20)hist yvel (-25,-10) yvel (-25,10)hist sxx (25,10) sxx (25,-10) sxx (-25,-10) sxx (-25,10)hist syy (0,20);damp 0.1 1.0 mass; 0.02 sec.cyc time 0.02save seismic3.sav;rest seismic2.sav; apply seismic load from top (peak velocity=0.4 m/sec); set up nonreflecting boundarybound mat=1bound xvisc range -26 -23 -21 21bound xvisc range 23 26 -21 21bound xvisc yvisc range -26 26 -21 -19bound xvisc yvisc range -26 26 19 21; apply sinusoidal stress wavebound stress 0 0 -12.5 yhist=cos(100.0,0.0195) range -26 26 19 21 reset time hist disphist ydis (-4.48,2.57)hist ydis (0,2.57) yvel (0,2.57) yvel (4,2.57) yvel(-4.48,2.57)hist yvel (0,20) yvel (25,10) yvel (25,-10) yvel (0,-20)hist yvel (-25,-10) yvel (-25,10)hist sxx (25,10) sxx (25,-10) sxx (-25,-10) sxx (-25,10)hist syy (0,20);damp 0.1 1.0 masssave seismov.sav;; 0.02 sec.cyc time 0.02save seismic4.sav; 0.25 sec.cyc time 0.23save seismic5.sav; 0.50 sec.cyc time 0.25save seismic6.sav; 0.75 seccyc time 0.25save seismic7.sav;rest seismov.sav; make a movie of the groundfall;wind -12 12 -12 12set ovtol 0.05plot block vel max 2.0 blue stress max 50movie onmovie file = seismic.dcxmovie step 1000step 400003 隧道支护荷载Tunnel Support Loading3.1 问题陈述本例模拟展示了UDEC 在检查衬砌隧道方面的应用,着重强调了荷载在混凝土衬砌中的发展,本例也解释了模拟连续建造操作中独立阶段的模拟程序.隧道系统的理想几何体见图3.1.系统包含在海床下大约70m(中线)深度,中线间距12m 的两个隧道, 初始水位在隧道中线上方110m 处.服务隧道直径5.24m,衬砌厚度37cm.主隧道直径8.22m,衬砌厚度46cm.服务隧道先于主隧道开挖和衬砌.随后设置主隧道衬砌,水位上升增加到100m.施工顺序是:(1)开挖服务隧道excavation of the service tunnel;(2)衬砌服务隧道lining of the service tunnel; (3)开挖主隧道excavation of the main tunnel; (4)衬砌主隧道lining of the main tunnel; and (5)升高水位raising of the water level.分析的目的是评价每个施工阶段服务隧道和主隧道支护状况.本例的材料参数见下:岩体——开挖隧道的围岩参数为:弹性模量elastic modulus 0.89 GPa泊松比Poisson’s ratio 0.35单轴抗压强度uniaxial compressive strength 3.5 MPa粘聚力cohesion 1 MPa密度density 1340 kg/m3混凝土衬砌——弹性模量为24 GPa ,泊松比为0.19. 假定衬砌为线弹性材料。
(完整word版)UDEC模拟实例与解析
UDEC 实例翻译与命令解析中铁隧道集团科研所——珠穆浪玛UDEC 实例翻译与命令解析翻译:珠穆朗玛1 地震诱发地层坍塌 Seismic-Induced Groundfall1.1 问题描述本例展示使用 UDEC 模拟分析地震诱发地层坍塌的一类的问题,模型见图 1.1,该模型基 于加拿大安大略省萨德伯里市鹰桥公司弗雷则矿 34-1-554 切割断面的一个剖面图的结构和 尺寸. 用二维平面应变模型代表垂直于超采轴向方向的平面效应,超采面高 5m,宽 10m.假定两个连续节理交叉平面分析:一个角度为 45 度,另一个为-9 度,两者节理间距均为 5m,为了演示的目的,一个近似垂直的“虚拟节理”也被添加到块体内开挖面顶部以增强不稳 定性。
围岩参数来自试验室平均测试数值,假定岩石块体参数如下:假定块体仅具有弹性行为,节理假定符合库伦滑动准则,选择典型的教课书数值作为节 理参数,如下:初始应力状态按各向同性估计为24Mpa(假定垂直荷载由覆盖深度大约800m 的岩层产生)。
1.2 UDEC 分析UDEC 模拟顺序分三个阶段,首先,模型在初始应力状态下进行无超采固结.其次,进行开挖并且模型循环至平衡状态.本阶段超采面周围的应力分布见图1.2.超采正上方和下方的块体滑动后稳定.在第三阶段.估计了两个不同的峰值速度的地震事件.对所有地震模拟,在问题域的外周边界引入粘滞边界用以消除波的反射.从而模拟有限的岩体,地震事件用施加到模型顶部y 方向的正弦应力波表现.应力波被叠加到已存在的初始地应力上.在第一个模拟中,施加1.25Mpa 的峰值应力,应当注意的是,由于粘滞边界条件实际是在模型顶部, 施加的有效影响应力应该是1.25 MPa/2, or 0.625 MPa.0.02 秒后的开挖面拱顶的应力分布见图1.3,两点的位移被监测,1 点位于开挖面的左角,点2 位于拱顶块体的右角, 图1.4 的位移时间曲线显示两点本质上是弹性反应.本例关心的问题是在模型顶部施加的速度和计算速度的对比,下面的公式可以用以估计施加的波速.使用这个方程,施加的最大波速大概是0.04m/sec,图1.5 显示的峰值波速小于0.06m/sec. 估计的波速和监测波速的不同在于使用的围岩模量.而是没有考虑节理变形的相等变形模量.在第二个案例中,施加应力波峰值12.5 Mpa(有效应力6.25Mpa).0.02 秒后的开挖拱顶应力分布见图1.6.该图显示出拱顶岩体不受力,表面该块体已经松散并正在下落.对于关心的问题,后来三个时间的几何体和应力分布见图1.8 至图1.10.在问题的顶部预测的波速(从上面的方程)是0.4m/sec.从模型中计算的波速见图1.11,再次,由于使用的是原岩弹性模量而不是岩体的变形模量导致预测和监测的波速之间的差异.1.3 节包含了该模型的数据列表,该列表包含了一个FISH 函数(show)被用来创建坍塌的动画文件,每隔0.02 秒俘获一个显示的图片.通过改变FISH 参数time_int 可以改变动画帧的间隔.视图的总数也可以通过改变snap_shot 的数值进行改变.为了显示80 帧的显示图片而创建的该电影文件需要大概13MB 的硬盘空间.1.3 数据文件列表Example 1.1 SEISMIC.DATtitleSEISMIC INDUCED ROOF COLLAPSE 地震诱发拱顶坍塌;round 0.01; define original boundary of modeled region 定义模型区域的原始边界block -25,-20 -25,20 25,20 25,-20; generate joint pattern over entire original region 在整个原始区域生成节理形态jregion id 1 -25,-25 -25,25 25,25 25,-25jset 45,0 200,0 0,0 5.0,0 (0,0) range jreg 1jset -9,0 200,0 0,0 5.0,0 (0,0) range jreg 1; put in joints needed for the later excavation 为了后面开挖而设置的节理crack -5.01,-2.51 5.01,-2.51crack -5.01, 2.51 5.01, 2.51crack -5,-2.5 -5,2.5crack 5,-2.5 5,2.5crack 2.25,2.5 1.93,5.0; generate fdef zones and assign joint properties (mat=1 & jmat=1;default) 生成单元和设置节理参数generate edge 9.0 range -30,30 -30,30prop mat=1 d=0.00300 k=39060 g=31780prop jmat=1 jkn=20000 jks=20000prop jmat=1 jf=30.0; apply boundary conditions and initial conditions to 在地应力下施加边界条件和初始条件; consolidate model under field stressesbound stress=-24.0, 0.0, -24.0 ygrad=-0.3 0 -0.3insitu stress=-24.0, 0.0, -24.0 ygrad=-0.3 0 -0.3bound yvel 0.0 range -26,26 -21,-19grav 0.0 -10.0; track the x-displacement, and y-displacement over time 追踪位移hist solvehist xdis=0,7 ydis=0,7 type 1solve rat 1e-5; save consolidated statesave seismic1.sav; make excavationdelete range -5,5 -2.5,2.5solve rat 1e-5; save excavated statesave seismic2.sav;rest seismic2.sav; apply seismic load from top (peak velocity=0.04 m/sec);; set up nonreflecting boundarybound mat=1bound xvisc range -26 -23 -21 21bound xvisc range 23 26 -21 21bound xvisc yvisc range -26 26 -21 -19bound xvisc yvisc range -26 26 19 21; apply sinusoidal stress wavebound stress 0 0 -1.25 yhist=cos(100.0,0.0195) range -26 26 19 21;reset time hist disp rothist ydis (-4.48,2.57)hist ydis (0,2.57) yvel (0,2.57) yvel (4,2.57) yvel(-4.48,2.57)hist yvel (0,20) yvel (25,10) yvel (25,-10) yvel (0,-20)hist yvel (-25,-10) yvel (-25,10)hist sxx (25,10) sxx (25,-10) sxx (-25,-10) sxx (-25,10)hist syy (0,20);damp 0.1 1.0 mass; 0.02 sec.cyc time 0.02save seismic3.sav;rest seismic2.sav; apply seismic load from top (peak velocity=0.4 m/sec); set up nonreflecting boundarybound mat=1bound xvisc range -26 -23 -21 21bound xvisc range 23 26 -21 21bound xvisc yvisc range -26 26 -21 -19bound xvisc yvisc range -26 26 19 21; apply sinusoidal stress wavebound stress 0 0 -12.5 yhist=cos(100.0,0.0195) range -26 26 19 21reset time hist disphist ydis (-4.48,2.57)hist ydis (0,2.57) yvel (0,2.57) yvel (4,2.57) yvel(-4.48,2.57)hist yvel (0,20) yvel (25,10) yvel (25,-10) yvel (0,-20)hist yvel (-25,-10) yvel (-25,10)hist sxx (25,10) sxx (25,-10) sxx (-25,-10) sxx (-25,10)hist syy (0,20);damp 0.1 1.0 masssave seismov.sav;; 0.02 sec. —————————————————————————————————————UDEC 实例翻译与命令解析中铁隧道集团科研所——珠穆浪玛cyc time 0.02save seismic4.sav; 0.25 sec.cyc time 0.23save seismic5.sav; 0.50 sec.cyc time 0.25save seismic6.sav; 0.75 seccyc time 0.25save seismic7.sav;rest seismov.sav; make a movie of the groundfall;wind -12 12 -12 12set ovtol 0.05plot block vel max 2.0 blue stress max 50movie onmovie file = seismic.dcxmovie step 1000step 400003 隧道支护荷载Tunnel Support Loading3.1 问题陈述本例模拟展示了UDEC 在检查衬砌隧道方面的应用,着重强调了荷载在混凝土衬砌中的发展,本例也解释了模拟连续建造操作中独立阶段的模拟程序.隧道系统的理想几何体见图3.1.系统包含在海床下大约70m(中线)深度,中线间距12m 的两个隧道, 初始水位在隧道中线上方110m 处.服务隧道直径5.24m,衬砌厚度37cm.主隧道直径8.22m,衬砌厚度46cm.服务隧道先于主隧道开挖和衬砌.随后设置主隧道衬砌,水位上升增加到100m.—————————————————————————————————————UDEC 实例翻译与命令解析中铁隧道集团科研所——珠穆浪玛施工顺序是:(1)开挖服务隧道excavation of the service tunnel;(2)衬砌服务隧道lining of the service tunnel; (3)开挖主隧道excavation of the main tunnel; (4)衬砌主隧道lining of the main tunnel; and (5)升高水位raising of the water level.分析的目的是评价每个施工阶段服务隧道和主隧道支护状况.本例的材料参数见下:岩体——开挖隧道的围岩参数为:弹性模量elastic modulus 0.89 GPa泊松比Poisson’s ratio 0.35单轴抗压强度uniaxial compressive strength 3.5 MPa粘聚力cohesion 1 MPa密度density 1340 kg/m3混凝土衬砌——弹性模量为24 GPa ,泊松比为0.19. 假定衬砌为线弹性材料。
udec模拟实例
6.4喷射混凝土UDEC模拟6.4.1 UDEC简介刚体离散单元法一般认为Cundall于1971年提出来的。
该法适用于研究在准静力或动力条件下的节理系统或块体集合的力学问题,最初用来分析岩石边坡的运动。
该法是在牛顿第二定律的基础上建立起来的, 假设块体为准刚度体,块体运动主要受节理或弱面控制。
刚性块体的假设对于应力水平较低的问题,如边坡稳定是合理的。
将节理岩体视为由裂隙切割的非连续介质,相互切割的裂隙将岩体分成相互独立的块体单元,单元之间可以看成是角-角接触、角-边接触或边-边接触。
块体间的边-边接触可分解为由两个角-边接触而成,并且随着单元的平移和转动,允许调整各个单元之间的接触关系,最终块体单元可能达到平衡状态,也可能一直运动下去。
这些块体在平衡条件发生变化时,块体之间就产生相互作用力,从而导致块体产生一定的加速度和位移,使块体的空间位置和状态发生变化。
运动的块体之间,由于差异位移矢量的存在,从而使块体之间又发生新的作用力,根据新的力系,又可以计算出来各个块体在新的力系下的加速度、位移及新的运动位置。
如此反复迭代直到整个体系在新的力系作用下达到平衡状态为止,这样整个岩体的破坏运动过程就被真实的模拟出来。
离散单元法可以对由不同块体构成的整体进行应力、应变的分析计算,各不同块体之间通过接触点的耦合而互相连接在一起。
就大多数岩体来说,其构造弱面的刚度和强度均比岩石本身要小得多,从这点出发,为了减少研究对象的不确定性(自由度)的数量,通常假定各不同岩石块体为刚性,结构产生的总位移仅仅是由各接触点(面)的变形所引起。
这里的研究对象被认为是各种离散块体的堆砌,块体之间的相互作用力可根据位移和力的关系式来求解,单个块体的运动遵循牛顿运动定律,即力和力矩的平衡。
数值分析模型的建立必须满足平衡方程、变形协调方程和本构方程,此外,还需要满足一定的边界条件。
但离散元块体之间不存在变形协调的约束,因为块体之间是彼此互不约束的,因而仅需满足物理方程和运动方程。
易滑地层顺层边坡合理坡形UDEC模拟分析
易滑地层顺层边坡合理坡形UDEC模拟分析针对重庆三峡地区易滑地层地质特性,充分收集和分析前人的研究资料及成果,运用通用颗粒离散元程序(UDEC)建立三峡库区顺层三级边坡模型,模拟过程中主要考虑层面倾角、碎落台宽度以及粘聚力等参数对边坡稳定性的影响,分析模拟计算得出的不同参数组合下的安全系数,提出易滑地层三级顺层边坡合理放坡坡形。
标签:易滑地层;顺层边坡;UDEC;安全系数;合理坡形1 引言重庆三峡地区的大型路基灾害50%以上发育于三叠系巴东组、侏罗系珍珠冲组及这些地层的崩坡积体中,这类地层可统称为易滑地层。
在公路建设和运营期间,位于该类地层之上的路基容易出现病害乃至失稳造成灾害。
长期以来,重庆三峡地区易滑地层边坡的治理一直是公路建设中的一个棘手的问题。
随着近年来重庆高速公路建设的飞速发展,边坡稳定问题也越来越突出。
在建设过程中如何达到有效评判、提出合理边坡坡形和预测边坡稳定性,并进一步制定合理的防护加固方案,已成为相关领域技术人员所关注的热点课题[1]。
通用离散元程序(UDEC,Universal Distinct Element Code)是一个处理不连续介质的二维数值计算程序软件。
它由离散元与边界元相互耦合,不仅可以进行有裂隙岩体的力学分析,还可以模拟多节理岩体热传导、地下开挖工程,以及流水、石油等在节理中的流动问题。
在UDEC中,为完整块体和不连续界面开发了多种材料特性模型,用来模拟不连续地质界面以达到显现的典型特性。
UDEC 是基于“拉格朗日”有限元算法较好地模拟块体系统中的变形和大位移,它不仅能够对变形块体模型特征进行静力和动力响应分析,而且还能够解决非连续性的刚性体模型的变形移动问题[2]。
本文依托西部交通科技建设项目,通过对重庆三峡地区存在的易滑地层路基边坡进行详细的现场调研,充分收集和分析前人的研究资料及成果,运用通用颗粒离散元程序(UDEC)建立三峡库区顺层类三级边坡各种参数下的模型,进行模拟计算分析求出各种不同参数变化组合下的安全系数,提出顺层边坡合理放坡坡形。
(完整word版)UDEC模拟实例与解析
UDEC 实例翻译与命令解析中铁隧道集团科研所——珠穆浪玛UDEC 实例翻译与命令解析翻译:珠穆朗玛1 地震诱发地层坍塌 Seismic-Induced Groundfall1.1 问题描述本例展示使用 UDEC 模拟分析地震诱发地层坍塌的一类的问题,模型见图 1.1,该模型基 于加拿大安大略省萨德伯里市鹰桥公司弗雷则矿 34-1-554 切割断面的一个剖面图的结构和 尺寸. 用二维平面应变模型代表垂直于超采轴向方向的平面效应,超采面高 5m,宽 10m.假定两个连续节理交叉平面分析:一个角度为 45 度,另一个为-9 度,两者节理间距均为 5m,为了演示的目的,一个近似垂直的“虚拟节理”也被添加到块体内开挖面顶部以增强不稳 定性。
围岩参数来自试验室平均测试数值,假定岩石块体参数如下:假定块体仅具有弹性行为,节理假定符合库伦滑动准则,选择典型的教课书数值作为节 理参数,如下:初始应力状态按各向同性估计为24Mpa(假定垂直荷载由覆盖深度大约800m 的岩层产生)。
1.2 UDEC 分析UDEC 模拟顺序分三个阶段,首先,模型在初始应力状态下进行无超采固结.其次,进行开挖并且模型循环至平衡状态.本阶段超采面周围的应力分布见图1.2.超采正上方和下方的块体滑动后稳定.在第三阶段.估计了两个不同的峰值速度的地震事件.对所有地震模拟,在问题域的外周边界引入粘滞边界用以消除波的反射.从而模拟有限的岩体,地震事件用施加到模型顶部y 方向的正弦应力波表现.应力波被叠加到已存在的初始地应力上.在第一个模拟中,施加1.25Mpa 的峰值应力,应当注意的是,由于粘滞边界条件实际是在模型顶部, 施加的有效影响应力应该是1.25 MPa/2, or 0.625 MPa.0.02 秒后的开挖面拱顶的应力分布见图1.3,两点的位移被监测,1 点位于开挖面的左角,点2 位于拱顶块体的右角, 图1.4 的位移时间曲线显示两点本质上是弹性反应.本例关心的问题是在模型顶部施加的速度和计算速度的对比,下面的公式可以用以估计施加的波速.使用这个方程,施加的最大波速大概是0.04m/sec,图1.5 显示的峰值波速小于0.06m/sec. 估计的波速和监测波速的不同在于使用的围岩模量.而是没有考虑节理变形的相等变形模量.在第二个案例中,施加应力波峰值12.5 Mpa(有效应力6.25Mpa).0.02 秒后的开挖拱顶应力分布见图1.6.该图显示出拱顶岩体不受力,表面该块体已经松散并正在下落.对于关心的问题,后来三个时间的几何体和应力分布见图1.8 至图1.10.在问题的顶部预测的波速(从上面的方程)是0.4m/sec.从模型中计算的波速见图1.11,再次,由于使用的是原岩弹性模量而不是岩体的变形模量导致预测和监测的波速之间的差异.1.3 节包含了该模型的数据列表,该列表包含了一个FISH 函数(show)被用来创建坍塌的动画文件,每隔0.02 秒俘获一个显示的图片.通过改变FISH 参数time_int 可以改变动画帧的间隔.视图的总数也可以通过改变snap_shot 的数值进行改变.为了显示80 帧的显示图片而创建的该电影文件需要大概13MB 的硬盘空间.1.3 数据文件列表Example 1.1 SEISMIC.DATtitleSEISMIC INDUCED ROOF COLLAPSE 地震诱发拱顶坍塌;round 0.01; define original boundary of modeled region 定义模型区域的原始边界block -25,-20 -25,20 25,20 25,-20; generate joint pattern over entire original region 在整个原始区域生成节理形态jregion id 1 -25,-25 -25,25 25,25 25,-25jset 45,0 200,0 0,0 5.0,0 (0,0) range jreg 1jset -9,0 200,0 0,0 5.0,0 (0,0) range jreg 1; put in joints needed for the later excavation 为了后面开挖而设置的节理crack -5.01,-2.51 5.01,-2.51crack -5.01, 2.51 5.01, 2.51crack -5,-2.5 -5,2.5crack 5,-2.5 5,2.5crack 2.25,2.5 1.93,5.0; generate fdef zones and assign joint properties (mat=1 & jmat=1;default) 生成单元和设置节理参数generate edge 9.0 range -30,30 -30,30prop mat=1 d=0.00300 k=39060 g=31780prop jmat=1 jkn=20000 jks=20000prop jmat=1 jf=30.0; apply boundary conditions and initial conditions to 在地应力下施加边界条件和初始条件; consolidate model under field stressesbound stress=-24.0, 0.0, -24.0 ygrad=-0.3 0 -0.3insitu stress=-24.0, 0.0, -24.0 ygrad=-0.3 0 -0.3bound yvel 0.0 range -26,26 -21,-19grav 0.0 -10.0; track the x-displacement, and y-displacement over time 追踪位移hist solvehist xdis=0,7 ydis=0,7 type 1solve rat 1e-5; save consolidated statesave seismic1.sav; make excavationdelete range -5,5 -2.5,2.5solve rat 1e-5; save excavated statesave seismic2.sav;rest seismic2.sav; apply seismic load from top (peak velocity=0.04 m/sec);; set up nonreflecting boundarybound mat=1bound xvisc range -26 -23 -21 21bound xvisc range 23 26 -21 21bound xvisc yvisc range -26 26 -21 -19bound xvisc yvisc range -26 26 19 21; apply sinusoidal stress wavebound stress 0 0 -1.25 yhist=cos(100.0,0.0195) range -26 26 19 21;reset time hist disp rothist ydis (-4.48,2.57)hist ydis (0,2.57) yvel (0,2.57) yvel (4,2.57) yvel(-4.48,2.57)hist yvel (0,20) yvel (25,10) yvel (25,-10) yvel (0,-20)hist yvel (-25,-10) yvel (-25,10)hist sxx (25,10) sxx (25,-10) sxx (-25,-10) sxx (-25,10)hist syy (0,20);damp 0.1 1.0 mass; 0.02 sec.cyc time 0.02save seismic3.sav;rest seismic2.sav; apply seismic load from top (peak velocity=0.4 m/sec); set up nonreflecting boundarybound mat=1bound xvisc range -26 -23 -21 21bound xvisc range 23 26 -21 21bound xvisc yvisc range -26 26 -21 -19bound xvisc yvisc range -26 26 19 21; apply sinusoidal stress wavebound stress 0 0 -12.5 yhist=cos(100.0,0.0195) range -26 26 19 21reset time hist disphist ydis (-4.48,2.57)hist ydis (0,2.57) yvel (0,2.57) yvel (4,2.57) yvel(-4.48,2.57)hist yvel (0,20) yvel (25,10) yvel (25,-10) yvel (0,-20)hist yvel (-25,-10) yvel (-25,10)hist sxx (25,10) sxx (25,-10) sxx (-25,-10) sxx (-25,10)hist syy (0,20);damp 0.1 1.0 masssave seismov.sav;; 0.02 sec. —————————————————————————————————————UDEC 实例翻译与命令解析中铁隧道集团科研所——珠穆浪玛cyc time 0.02save seismic4.sav; 0.25 sec.cyc time 0.23save seismic5.sav; 0.50 sec.cyc time 0.25save seismic6.sav; 0.75 seccyc time 0.25save seismic7.sav;rest seismov.sav; make a movie of the groundfall;wind -12 12 -12 12set ovtol 0.05plot block vel max 2.0 blue stress max 50movie onmovie file = seismic.dcxmovie step 1000step 400003 隧道支护荷载Tunnel Support Loading3.1 问题陈述本例模拟展示了UDEC 在检查衬砌隧道方面的应用,着重强调了荷载在混凝土衬砌中的发展,本例也解释了模拟连续建造操作中独立阶段的模拟程序.隧道系统的理想几何体见图3.1.系统包含在海床下大约70m(中线)深度,中线间距12m 的两个隧道, 初始水位在隧道中线上方110m 处.服务隧道直径5.24m,衬砌厚度37cm.主隧道直径8.22m,衬砌厚度46cm.服务隧道先于主隧道开挖和衬砌.随后设置主隧道衬砌,水位上升增加到100m.—————————————————————————————————————UDEC 实例翻译与命令解析中铁隧道集团科研所——珠穆浪玛施工顺序是:(1)开挖服务隧道excavation of the service tunnel;(2)衬砌服务隧道lining of the service tunnel; (3)开挖主隧道excavation of the main tunnel; (4)衬砌主隧道lining of the main tunnel; and (5)升高水位raising of the water level.分析的目的是评价每个施工阶段服务隧道和主隧道支护状况.本例的材料参数见下:岩体——开挖隧道的围岩参数为:弹性模量elastic modulus 0.89 GPa泊松比Poisson’s ratio 0.35单轴抗压强度uniaxial compressive strength 3.5 MPa粘聚力cohesion 1 MPa密度density 1340 kg/m3混凝土衬砌——弹性模量为24 GPa ,泊松比为0.19. 假定衬砌为线弹性材料。
工程滑坡案例和治理方案
工程滑坡案例和治理方案一、案例背景滑坡是指在地面上形成一种具有一定坡度的土体体积的快速变形现象。
滑坡会造成严重的灾害,给人们的生命和财产造成巨大伤害,因此对滑坡的治理非常重要。
本文将以某工程滑坡为例,探讨其治理方案。
二、案例描述某市A处发生了一起严重的工程滑坡,滑坡范围覆盖了一处矿山开采场地和一条临近的公路,导致了数十人死亡和大量的财产损失。
1. 滑坡发生地点滑坡发生地点位于某市A处一片山地区,该地区有着丰富的矿产资源,因此有多处矿山开采场地。
滑坡发生地点正好位于一处煤矿开采场地和一条连接矿山和市区的公路的中间位置。
2. 滑坡发生原因在事故之后的调查中,经过专家的认真分析,滑坡发生的原因主要包括以下几点:(1)矿山开采导致地质破坏:矿山的过度开采导致了区域地质结构的破坏,使得地下土壤出现松动、滑动等情况。
(2)自然降雨引发滑坡:滑坡发生的时间正好是一次大雨过后,雨水渗透到地下土壤中,导致了土壤的松动和滑动。
(3)没有进行有效治理:在矿山开采和公路建设过程中,没有进行地质勘探和治理措施,导致了地质灾害的发生。
(4)缺乏有效的监测系统:在发生滑坡之前,当地缺乏有效的地质灾害监测系统,无法及时发现地质灾害,也无法进行有效的预警和应对。
3. 滑坡造成的后果滑坡发生后,一片山地直接崩塌,矿山开采场地遭到了严重的损失,导致许多矿工被掩埋在废石和泥土之下,造成了数十人的死亡。
同时,滑坡范围内的公路也遭到了严重破坏,交通受阻,给当地居民的出行带来了极大的不便。
4. 滑坡治理方案针对发生的工程滑坡,专家提出了以下的治理方案:(1)地质勘探和治理:针对矿山开采场地和公路周边的地质结构,需要进行详细的地质勘探和分析,找出潜在的地质灾害隐患,并采取有效的治理措施。
(2)加强监测系统建设:在滑坡敏感区域建设有效的地质灾害监测系统,包括地下水位监测、地表位移监测、雨量监测等,及时发现地质灾害的迹象,做好预警和应对。
(3)矿山开采限制和调整:对于已经发生滑坡的地区,需要对矿山开采做出限制或调整,避免进一步加剧地质灾害。
离散单元程序UDEC3DEC 工程案例集
序 言针对岩土体问题开发的Itasca数值计算软件FLAC/FLAC3D、UDEC/3DEC、PFC2D/PFC3D无疑赢得了国际范围内最广泛的首肯,已经成为全世界范围内岩土体领域覆盖面最广、用户最多的软件产品,在科学研究和生产实践环节越来越发挥重要的作用。
Itasca软件的开发最早要追溯到1971年Peter Cundall院士提出离散元的概念,80年代初,Itasca推出的第一款商业化数值计算软件为UDEC,此后才陆续发展了其他数值计算软件。
作为一家以解决超常规工程问题为主的高端技术咨询机构,遍布世界五大洲共12个国家的Itasca咨询专家和工程师也是Itasca软件最忠实的用户,在几十年日复一日地应用这些软件解决复杂现实工程问题的同时,也在应用环节积累了独到的心得和体会,成为Itasca标志性技术特长之一。
相对于FLAC/FLAC3D而言,中国岩土工程界或许对非连续方法程序UDEC/3DEC、以及PFC2D/PFC3D的认识还不是很深入,学术界对非连续方法的成熟性可能还存在一些疑虑。
事实上,自80年代起,Itasca专家已越来越广泛地采用非连续方法程序解决复杂的实际工程问题。
鉴于这种情况,我们汇总了UDEC/3DEC的一些应用实例,分别从模型几何构建、计算策略、特定专题、成果解译等几个环节比较系统地介绍了在Itasca内部完成的一些成果。
其中的大多数实例来自中国,也出自Itasca中国公司技术人员之手,更贴近中国现实地介绍一些具有世界水平的应用成果。
实现数值计算工程应用是已经存在的客观现实,实现数值计算工程应用需要丰富的积累,理解并合理选择程序就是基础性环节之一。
我们希望这些实例介绍能帮助数值计算人员更全面地认识UDEC/3DEC程序,更希望通过更合理地选择和运用程序促进数值计算工程应用整体水平的提高。
编者:朱焕春、孟国涛几何篇之案例一:地下工程规则几何形态的模拟问题的提出:水电站、交通、地下实验场等领域的生产和科研工作中地下建筑物的特点是形态规则但结构复杂,对这些规则且形态复杂地下结构洞室群的模拟是数值计算的基础。
滑坡治理的方法及工程实例
滑坡治理的方法及工程实例发表时间:2016-06-13T14:06:24.443Z 来源:《工程建设标准化》2016年4月总第209期作者:林昆[导读] 滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,在重力及其他外力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带整体失稳的现象。
林昆(中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京,102600)Methods and Engineering Example For Landslide TreatmentLin Kun(China Railway Fifth Survey and Design Group Co.Ltd., Beijing 102600)【摘要】本文简要阐述了滑坡产生的原因、主要治理措施及优缺点,结合工程实例简要说明对滑坡治理措施的综合应用,为岩土工程从业人员提供参考【关键词】滑坡、治理措施、支挡工程、排水工程【Abstract】In this paper, the cause of landslide and advantages and disadvantages of main control measures of landslide were briefly described. Discussed the comprehensive application of control measures for landslide combined with an engineering example which will be a good reference to the employed persons of Geotechnical Engineering.【Keyword】Landslide; Control measure; Support Structure; Drainage Project.1.前言在铁路建设中,为满足工程需要,经常会出现高填深挖,形成大量的工程边坡。
UDEC流固耦合-边坡渗流实例解析
UDEC流固耦合-边坡渗流实例解析岩体节理边坡的稳定性受边坡后面水位所影响。
本例中,水位阶段升高直到边坡失稳,当节理内的流体压力增加(节理内的有效正应力降低)以至于边坡面节理的抗剪强度达到极限时,边坡产生破坏。
包含规则节理边坡的几何模型见图8.1。
水位在坡址按四个阶段逐渐升高,四个阶段的水位高程分别是6m、8m、9m和10m。
在每一阶段均进行一个稳定流体的分析。
图8.1节理边坡渗流问题的几何体假定下面的材料参数为节理边坡的岩体参数。
8.2 UDEC分析UDEC分析模型见图8.2, 本问题通过设置SET flow steady命令进行稳定流模拟,水位的上升采用BOUND pp pygrad命令改变每个阶段的流体压力梯度来实现.数据文件见8.3节.首先,边坡在重力荷载下达到平衡,然后在右侧的水位上升到坡址上高度6m处;左侧的水位保持在坡址的水平上,在这个流体压力条件下,边坡是稳定的.此条件下的稳定流态见图8.3.接下来,右侧的水位上升到8m,8m水位高度条件下稳定流态见图8.4.系统再次达到平衡.然后水位上升至9m.流体状态见图9.5,边坡仍旧保持稳定.最后,水位达到边坡的顶部,此条件下的流态见图8.6.在10m水位时,边坡滑动,见图8.7的岩石楔形体.注意.本问题采用了命令SET delc off进行设置,它将阻止接触后面破坏的岩石楔形体被删除,否则,与这些接触相关的区域将变成外部区域,并且流体压力将会消失. 当楔形体产生大位移时.这将很难确定实际的流体压力.保守的估计是假定流体压力没有消.Example 8.1 SLOPEFLO.DAT; ================================================;; --- fluid flow test run ---; --- slope : 10 m high ---;; --- 2 joint sets : 20 and 80 deg.; friction = 30 deg.;; --- r.h.s. water level : 6 m --- no failure ---;8m;9m;10 m --- failure ---;; ================================================ ;round 0.05;设置倒圆角数值set delc off;设置破坏体不被删除;block 0,-5 0,0 5,0 11,10 22,10 22,-5;定义问题几何体的外轮廓;节理切割块体jset 20,0 100,0 0,0 2,0 (5,1);倾角20jset 80,0 100,0 0,0 3,0 (5,0);倾角80;del area 0.1;删除面积小于0.1的块体;;plot block;显示块体gen auto 10;生成变长10的三角形单元;;plot block zones;显示单元划分网格;参数设置prop mat=1 dens=0.0025 k=16667 g=10000prop mat=1 jkn=10000 jks=10000 jfric=45.0prop mat=1 jperm=1.0e8 azero=0.0005 ares=0.0002 ;change jmat=1 jcons=2;初始应力条件insitu str -0.125 0 -0.25 ygrad 0.0125 0 0.025 ;边界条件bound xvel=0 range -1,1 -6 1bound yvel=0 range -1,31 -6 -4bound xvel=0 range 21,23 -6 11;设置重力加速度grav 0 -10;记录时步和点的位移、不平衡力hist n=100 xdis 11,10 ydis 11,10hist unbal;求解和保存solve rat 1e-5save slfl1.sav;查看计算结果;plot block dis yel;plot hist 1;plot hist 2; --------------------------------------;; flow --- r.h.s. water at y=6m;; --- no failure ---;; --------------------------------------fluid dens 0.001;流体密度bound imperm range -1,31 -6 -4;不可渗透边界bound pygrad -0.01 range -1,1 -6 1;左侧水位0,x=0,y=-6~1bound pp=0.06 pygrad -0.01 range 21,23 -6 6 ; 右侧升高水位到6m,x=22,y=-6~6;set flow steady;设置稳定流;hist xdis 5.92 1.54 ydis 5.92 1.54;记录点位移reset displ jdisprop mat=1 jfric=25cyc 500save slfl2.sav;计算结果显示;plot bl vf yel显示流体矢量-黄色;plot bl dis yel显示块体位移;plot bl pp yel显示节理孔隙水压力; --------------------------------------;; flow --- r.h.s. water raised to y=8m;; --- some slip, but no block failure ---;; --------------------------------------bound pp=0.08 pygrad -0.01 range 21,23 -6 8 cyc 500save slfl3.sav;;plot bl vf yel流体矢量-黄色;plot bl pp red dis yel同时显示孔隙水压力(红色)和位移(黄色);plot bl sh yel显示节理剪切位移数量; --------------------------------------;; flow --- r.h.s. water raised to y=9m;; --- no failure ---;; --------------------------------------bound pp=0.09 pygrad -0.01 range 21,23 -6 9 cyc 1000save slfl4.sav;; --------------------------------------;; flow --- r.h.s. water raised to y=10m;; --- failure ---;; --------------------------------------bound pp=0.10 pygrad -0.01 range 21,23 -6 11 cyc 15000save slfl5.savreturn欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习资料等等打造全网一站式需求。
如何运用UDEC创建裂隙岩体水力学模型-水力学论文-水利工程论文-水利论文
如何运用UDEC创建裂隙岩体水力学模型-水力学论文-水利工程论文-水利论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——1、引言库岸边坡常因库水位变动而失稳,尤其是岩石里面的节理裂隙,由于水在裂隙中流动,影响岩石的各种特性,控制着岩体的变性破坏特征。
本文简单论述一下如何运用UDEC建立斜坡离散裂隙网络数值模拟计算模型,可以更加正确的反映岩石内部的结构和构造。
从而可以帮助我们揭示一些裂隙岩体边坡在各种水的作用下的下变形机制,为一些岩质边坡的防治提供科学的理论依据。
2、离散单元法的基本原理离散单元法是1970年由Cundall首次提出的,于1986年由王永嘉引入我国,是专门针对不连续介质问题提出的数值模拟解决方法,它对于边坡稳定性的研究是将所研究的边坡岩土体划分为一个个小块,通过每一个小块间的相互作用,以及力与位移的相互作用建立方程。
通过一次次的迭代,配合所建立的平衡方程,使每一个小块都达到平衡状态。
由于离散单元法是通过计算块体之间的作用得到的结果,所以这种方法可以分析实际岩块间大位移的情况,而且可以详细的解析出岩体内部应力与应变的分布情况。
它还有一个重要特点,既其求解平衡方程是利用时间差分法。
因此该方法在实际工程中可以弥补有限元法的缺点,进而求解非均质和不连续体的大位移和大变形的问题。
2.1离散元程序UDECUDEC(Universal Distinct Element Code)是一款由ITASCA公司基于离散单元法原理开发并推广应用的二维的大型商用数值模拟软件。
UDEC对模拟节理化岩体材料介质在准静态及准动态荷载条件下的反应过程特别合适,它不但能够实现接触的模拟,而且可以自动侦测并识别新的接触产生,并模拟其力学行为。
UDEC数值分析程序是为一系列工程问题开发的专业求解工具,例如:它可以应用于地下结构、地震、矿山、核废料处理、能源等问题的研究。
2.2裂隙岩体离散裂隙网络介质模型研究岩石中有很多断层、节理、裂隙,统称为结构面,在岩石水力学中都称之为裂隙。
爆破荷载作用下边坡渐进破坏模式的UDEC模拟研究
爆破荷载作用下边坡渐进破坏模式的UD EC 模拟研究魏 东,苗现国,阴 飞(河北中核岩土工程有限责任公司,石家庄 050021)摘 要:运用二维离散元程序UDEC ,以黄麦岭磷矿采场边坡为例,模拟了爆破荷载作用下层状岩质边坡渐进破坏的全过程。
结果表明,爆破荷载作用下岩质边坡的破坏,是一个由潜在滑动面上的局部破坏逐步扩展到整体破坏的过程,同时也是一个滑动面上拉剪应力传递与转移的过程,其变形破坏过程可分为累进破坏和整体滑动两个阶段。
关键词:岩质边坡,爆破荷载,渐进破坏,UDEC 模拟中图分类号:TU457 文献标识码:B 文章编号:100423152(2009)05200592031 前言一般情况下,边坡在自身重力或外力作用下的破坏是一个渐进过程,国内外学者已经进行了很多边坡渐进破坏的概念和过程的研究。
目前对边坡的渐进破坏研究主要集中于静态方面。
比如澳大利亚的R.N.Chowdhury 于1982年做了均质土坡渐进破坏可靠性计算的简单模型。
他假定破坏从坡脚开始,然后向上在空间连续发展。
但该模型不能反映边坡土质差异和地质构造条件,实际边坡的渐进破坏与该理论模型相差甚远。
王庚荪[1]认为岩土边坡的失稳破坏并不是瞬间便发生整体破坏,而是一个由局部破坏逐渐扩展以至贯通形成滑面的渐进过程。
他认为由于坡体中裂隙和节理等几何因素的存在,加上岩体本身的不连续性,在外界荷载作用下,坡体中的应力不可能均匀分布,而呈现出局域性的应力集中。
当该局域内的应力超过材料的强度值时,就会导致局域性破坏,而一旦发生局域性破坏,必然在其邻近区域内发生应力的释放、转移和重新调整,故该邻近区域内材料的应力可能会由原先没有超过极限强度值而转变为超过极限强度值而发生破坏,并进行应力的释放和转移,从而把多余的荷载转加到其它邻域。
这样在滑体内应力的不断调整过程中,破坏面也不断延伸。
谭文辉[2]采用有限差分程序FL AC ,模拟了完整岩质边坡的渐进破坏过程。
滑坡治理施工方案
滑坡治理施工方案滑坡治理是指采取一系列措施来预防和修复滑坡灾害的工程实践。
滑坡灾害是一种地质灾害,会对人民生命财产造成严重的威胁。
滑坡治理施工方案需要综合考虑地质、水文等多种因素,根据具体情况选择合适的治理措施。
下面是滑坡治理施工方案的一般步骤。
1.地质勘察和分析在制定滑坡治理方案之前,需要进行详细的地质勘察和分析。
这包括地层的形成、工程填方的情况、地下水位的变化等。
通过地质勘察,可以确定滑坡的类型和原因,为后面的治理工作提供依据。
2.水文分析地下水是导致滑坡的主要因素之一、需要对水文条件进行详细的分析,包括地下水位、水源和水流方向等。
通过水文分析,可以确定水文条件对滑坡的影响,并提供相应的治理措施。
3.制定治理方案根据地质和水文分析的结果,制定针对性的滑坡治理方案。
根据具体情况,可以采取以下措施之一或多种组合:a.加固地表层:通过加固地表层来减少滑坡的潜在危险。
可以采取铺设抗滑垫层、筑固坡脚、植被种植等方式来增强地表的稳定性。
b.排水措施:如果水文条件是主要的滑坡影响因素,可以采取排水措施。
包括提高地下水位、设置排水沟、挖掘排水井等。
c.固结措施:对于松散的土壤,可以通过固结来增加其稳定性。
包括加固土层、加固植被等。
d.地质防护措施:对于较严重的滑坡,可以采取地质防护措施。
例如,设置挡土墙、固定岩体、施工边坡护坡等来减少滑坡的风险。
4.实施治理方案在制定好滑坡治理方案后,进行具体的施工工作。
根据不同的治理措施,可能涉及到挖掘、土石方移动、建设等工程工作。
需要严格按照设计要求进行施工,确保施工质量和安全。
5.监测和维护总之,滑坡治理施工方案需要综合考虑地质、水文等多种因素,通过详细的勘察和分析来制定针对性的治理方案。
在施工过程中,需要严格按照设计要求进行工程工作,并进行监测和维护工作。
通过上述步骤的实施,可以有效预防和修复滑坡灾害,保障人民生命财产的安全。
基于UDEC的滑坡运动特征分析——以贵州省松桃县甘龙镇石板村滑坡为例
基于UDEC的滑坡运动特征分析——以贵州省松桃县甘龙镇
石板村滑坡为例
陆泌锋;张辉;谢配红
【期刊名称】《人民珠江》
【年(卷),期】2023(44)1
【摘要】2020年7月8日,贵州省松桃县甘龙镇石板村突发一起滑坡,造成了人员伤亡,并使底部河流改道。
通过现场调查和实测剖面工作,对滑坡的发育特征和形成机制进行了分析,并利用UDEC离散元程序对滑坡的运动特征进行了模拟,还原了滑坡从启动到堵河的变形破坏过程,并得出滑坡不同部位的位移时效曲线,取得以下主要认识:滑坡是在不利的地形地貌与地层岩性组合、岩体结构、降雨和人类工程活动4个因素综合作用下产生,其滑面为泥灰岩与粗晶灰岩的接触面,滑坡的形成过程可分为前缘滑移-后缘拉裂、整体滑移和碰撞堆积3个阶段,滑坡具有剧烈启动效应,启动时最大速率可达5.24 m/s,后缘产生的位移和变形速率相对前缘滞后,滑坡产生的最大水平位移量达217.5 m。
【总页数】7页(P87-92)
【作者】陆泌锋;张辉;谢配红
【作者单位】贵州省地质矿产勘查开发局一〇六地质大队;中国地质大学(武汉)【正文语种】中文
【中图分类】P694
【相关文献】
1.滑坡前缘开挖后滑坡变形特征分析及稳定性评价--以贵州省岑巩县大榕滑坡为例
2.基于UDEC的高位滑坡运动参数影响因素
3.基于Udec的滑坡滑距预测——以汶川地震某滑坡为例
4.基于离散元软件UDEC的滑坡运动距离预测--以贵州省兴义市龙井村9组滑坡为例
5.贵州省石板村滑坡特征及成因分析
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1、加载UDEC进入DOC环境后输入giic或者gui命令,然后进入主菜单
2、Model option 选择合适条件通常情况下,你可以使用默认域联系(domain-logic)检
测模式。
如果你想监测任何块体的位移,这些块体可能从隧道顶部分离或掉落,你应该使用“cell-space detection”模式跟踪位移和下落块体的潜在接触。
3、命名并且保存文件
4、New block 建模,根据需要设置模型的长30 宽15
415 410 405 400 395 390 385 380 375 370
415 410 405 400 395 390 385 380 375 370 420 425 430 435 440 445 450 455 m
5、Bound 调节边界,与实际相符
6、Crack 添加节理,(层状岩体是否按节理处理?)岩层20°∠34°,J1产状60°∠15°J2产状为35°∠47°,J3产状为95°∠89°(怎么将不同产状节理进行转换?)
路线设计好,为后来开挖做好准备。
7、execute 执行文件
8、zone 执行长度为0.5的最大区域边界,划分网格
9、Zone material 创建一个或者几个块体材料属性,选择一种本构模型,本次选择的是
Mohr-Coulomb模型
prop mat 1 den--2143 bu=30e9 sh=18e9 c=1.2e5
f=21 t--2e5
prop mat 2 den=2260 bu=40e9 sh=24e9 c=1.5e5
f=28 t--2.5e5
prop mat 3 den--2300 bu=50e9 sh=28e9 c=3.5e5
f=32 t--3.5e5
10、JointMat 节理属性,选择
;liexi 1
prop jmat 1 jkn=4e9 jks=2.Oe9 j卜18 jc=0 jt=0
jieli2
prop jmat 2 jkn=4e9 jks=2.Oe9 jf=18 jc=le4 jt=0
;huadai;bianxingtidijiemian3
prop jmat 3 jkn=4e9 jks=2e9 jf--10
jc=2e3 jt=0
;duanceng4
prop jmat 4 jkn=2e9 jks=0.7e9 jf=13 jc=le3 jt=0
11、instiu -bound 边界条件左右边xvelocity为0,下边界yvelocity为0保存slope1
12、utility 访问不同变量,可以监测将要下滑的块体垂直和水平位移
13、setting 设置重力9.81
14、run -solve 自动检测平衡,在分析的不同阶段保存项目为slope2、3、4
15、build -cut or fill 如果删除某一块后则可立即保存,评价岩体的稳定性用solve工具
实现,计算稳定状态得到开挖后岩体周边的位移通过y位移等值线图来说明,点击“Contour-Motion/ydisplace”输出,保存slope5
16、接下来可以评价有弱节理的岩体中因开挖引起节理岩体的反应,首先回到slope1,
A分支包含关于强节理岩体开挖的保存文件,B分支是一个新的分支,你可以用来执行弱节理的模拟。
返回到“Material”材料工具栏,打开“JointMat”工具。
现在选择隧道:弱节理在材料单中。
单击“SetAll”按钮来更改所有的弱节理。
弱节理的初始应力状态与强节理的有明显的不同,因此,在使用“Run/Solve”工具更改节理属性之后,初始应力状态应该重新计算。
图1.29绘出了在应用“SOLVE”之后的不平衡力历史;不平衡力中的跳跃表明当弱节理添加时,模型处于不平衡。
新的平衡状态保存为“slope6”。
17、现在删除块体,保存slope7
18、run-cycle 计算时步10000 可以产生plot-history相关图件,保存slope8,继续模拟,直到斜坡有明显滑带。
;求解
solve
;查看计算结果
;plot plas
;plot b1 stress
;plot b1 disp
;plot sxy fill
;plot sxx fill
;plot syy fill
;plot hist 1
;plot hist 2。