基于FLAC3D分析深基坑开挖过程对毗邻区域的影响

为有效预控深基坑工程施工风险,采用FLAC3D数值模拟软件,以某地铁车站深基坑工程为研究对象,通过模拟深基坑土方开挖、内支撑搭设等工况,分析深基坑开挖过程对毗邻区域的影响。研究得出了深基坑开挖各工况状态下,基坑周边地表沉降的特征规律及发展趋势,即沉降曲线表现为凹形形状,且沉降量随土方开挖深度增加而加大,此外,深基坑围护结构水平方向位移特征整体呈现为弓形曲线形状,围护结构同一位置的水平位移随基坑开挖深度增加也相应增加。

阶段矿房法二步骤采场地压控制研究

在阶段矿房二步骤开采时,为了减小上盘岩移量,常采纳采场中部切槽并向上盘、下盘两侧回采,从而缩短采场暴露时间,以便减小上盘岩移量。当地压达到流变发生的条件后,缩短采场暴露时间并不能有效控制上盘巷道发生岩移破坏。为此,利用三维连续体快速拉格朗日分析数值模拟采场上盘地压,并根据流变理论分析,采纳低松弛预应力大直径钢绞线锚索支护上盘顶板以便减小上盘地压,从而克服发生流变变形的应力条件。结果表明:在上盘岩体上施加支护抗力可减小或消除高地压导致的流变变形;采纳7排7.0 m长的锚索、每排6根支护上盘顶板后大幅度减小了上盘岩移量,但采场第2分层上排锚索及一步骤采场第3分层局部锚索的锚固力超过设计值;采纳8排7.0 m长的锚索、一步骤采场每排7根、二步骤采场每排6根支护上盘顶板后,即使回采底柱,锚索锚固力也不会达到设计值。监测表明,大直径钢绞线锚索支护后上盘岩移量减小到一般不超过6 mm。

爆炸荷载作用下岩体振动特性的DE-FLAC^(3D)数值模拟方法

针对岩体爆炸数值模拟中爆炸荷载参数与岩体振动阻尼参数等计算参数难以确定的问题,将具有收敛速度快、易于实现和全局寻优能力强等优点的差分进化算法(differential evolution,DE)算法融入三维快速拉格朗日差分法(FLAC3D)岩土工程数值计算程序,提出了爆炸荷载作用下岩体振动特性的DE-FLAC3D数值模拟方法.该方法从爆炸荷载参数和岩体振动阻尼参数的随机值出发,以岩体质点振动速度随时间变化过程的数值计算值与现场实测值的误差作为适应度,利用DE算法规则实现爆炸荷载参数和岩体振动阻尼参数耦合模式的合理进化,进而实现计算参数的快速自适应辨识.龙滩水电站地下厂房爆炸开挖振动试验数值模拟研究结果表明,该方法是可行的,显著提高了岩体爆炸效应数值模拟结果的精度.

FLAC程序及其在我国水电工程中的应用

介绍了ＦＬＡＣ程序的基本原理、主要特点及其在我国水电工程中的应用实例。根据作者使用该程序的具体实践，介绍了使用ＦＬＡＣ处理各种特殊问题时的经验、注意事项及２．２５版本ＦＬＡＣ的缺陷，供用户参考。

基于FLAC^(3D)的改进边坡极限状态确定方法

采用强度折减法求解边坡稳定安全系数时需指定极限状态判定准则,目前的方法仍存在一定的人为因素,计算精度往往依赖于研究者的经验。基于FLAC3D数值计算方法,研究了岩土体边坡极限状态的确定方法,认为边坡最大节点位移–时步曲线的收敛性与边坡稳定状态密切相关。在此基础上将最大节点位移–时步曲线的收敛性作为极限状态判定准则,采用指定某时步后在规定时步内最大节点位移增量是否一直减小来判断边坡安全状态。此判据克服了以前判定方法需要人为指定容许误差的任意性,计算精度可以根据工程要求来控制,从而得到更加客观、准确的边坡稳定安全系数值。最后,以高速公路强风化岩质边坡为实例进行了计算分析,并与简化Bishop法进行了对比,获得了较为理想的计算结果。

基于FLAC3D的基坑开挖与支护三维数值分析

采用三维快速拉格朗日方法(FLAC3D)建立了考虑基坑分步开挖与支护全过程的三维动态计算模型,土体采用修正剑桥模型模拟,考虑了支护结构与土体的接触滑移作用,分析了基坑施工中围护墙变形、地表沉降、坑底隆起、坑外深层土体变形的基本特性.计算得到的地表沉降曲线与已有文献的经验沉降曲线基本一致,验证了计算结果的适用性.分析结果可为类似基坑工程的设计和施工提供有益参考.

基于FLAC^(3D)的超长大直径钢管桩竖向承载特性模拟

近年来,超长大直径钢管桩在工程中的应用已越来越多,但对其承载特性的研究却很少,设计中仍然参考普通桩的计算理论。本文采用三维连续介质快速拉格朗日法(FLAC3D)对实际工程中一超长大直径开口钢管桩试桩的竖向承载特性及沉降特性进行了数值模拟分析,并将模拟结果与静载荷竖向承载特性试验实测结果进行了对比,两者相互补充和相互验证,取得了比较一致的结果,表明了本文所编制的有限差分程序用以初步模拟分析超长大直径钢管桩承载特性的可行性。研究结果表明:超长大直径钢管桩是典型的端承摩擦型桩;桩侧摩阻力随深度的变化很复杂,其变化与土性密切相关;桩身轴力向下传递的速度与桩侧摩阻力在不同土层中的发挥程度息息相关。这些结论对实际工程中超长大直径钢管桩基础的设计具有参考意义。

数值模拟软件FLAC及其在地学应用简介

拉格朗日元法是一种常见的数值计算方法,以有限差分程序FLAC软件为例,简单论述其原理,分析了它的优缺点并叙述其工作流程,表明其非常适合解决非线性、大变形问题。同时通过介绍了在国内外地学方面的一些应用实例,对数值模拟技术在国内地学方面的应用和研究提出一些建议。

多组节理边坡稳定性FLAC3D数值分析

边坡稳定性对工程安全构成直接的威胁,对多组节理且较发育的岩体边坡稳定性安全评价,利用赤平投影方法能比较好地反映不稳定结面与边坡的几何空间关系、不稳定结构体的可能变形位移方向,为FLAC3D数值计算模型的建立提供依据。以某公路段岩体节理边坡稳定性安全评价为研究对象,通过赤平投影和FLAC3D数值计算模型稳定性分析表明,A1,J1节理组对边坡稳定性影响极大;A3,J1,A3,J2与A1,J1组节理构成贯通结构面,边坡不稳定体为两组结构面切割形成的滑体,边坡安全系数为0.67,需要支护加固。该方法对复杂节理边坡稳定性安全评价比较好地避免了采用工程经验建立数值计算模型的盲目性。

基于FLAC3D的煤巷支护方案优化及应用

以淮南矿业集团朱集矿1112(1)工作面轨道巷支护为背景,运用FLAC3D对煤巷锚杆支护进行模拟分析,提出多种支护方案。比较各种支护方案下巷道的顶板沉降、底臌及两帮位移量,综合考虑安全、支护成本、掘进进度等因素,得出一套符合煤矿生产实际的优化支护方案。

软岩边坡稳定性的FLAC和刚体极限平衡法对比分析

通过对一个软岩边坡进行FLAC和刚体极限平衡方法的对比分析,来论证这两种方法的适用性。FLAC能大致确定出坡体最自然的破坏方式、不稳定区域及其运动趋势,考虑的是边坡整体的安全程度。刚体极限平衡分析则需要人为指定或使用软件搜索不稳定范围,考虑的仅是不稳定面上的安全度,不易判别边坡最可能的剪出方式。

回采巷道锚杆支护的FLAC分析

结合现场实际条件,用Fast Lagrangian分析方法（FLAC）对回采巷道在复合破碎顶板条件下的稳定性以及锚杆的作用进行了分析,得出了与现场实际完全吻合的结论,论证了初锚力的重要性。在此基础上,提出了锚杆支护时应注意的几个问题和相应的管理办法。

FLAC-3D在深凹边坡形状优化中的应用

运用弹性力学的空间分析方法,推导出金堆城钼业公司小北露天矿深凹边坡的合理形状,它比原设计方案少剥离了大量的废石,然后用FLAC-3D软件进行数值方法模拟计算,证明了其更有利于边坡的稳定。

拉格朗日元法及其应用软件FLAC在边坡稳定分析中的应用

拉格朗日元法是一种新的数值分析方法,特别适合于求解非线性的大变形问题,在岩土力学中有重要的应用。介绍了拉格朗日元法的原理,以及应用软件FLAC在边坡稳定性分析中的应用。结合实例,通过跟踪最大不平衡力和节点位移,来分析边坡的稳定性。

基于FLAC^(3D)大冶铁矿矿柱回采过程的应力分析

为了增加资源回收率,金属非金属矿山在回采后期需要对残留矿柱进行二次回采.矿柱结构破坏必然引发采场力学状态发生变化,甚至影响整个采空区的稳定性.以大冶铁矿矿柱回采过程为例,选用动力有限元法分析其采空区动力扰动下的响应特征及应力分布规律.选取直径3 m、高12 m的竖直圆形矿柱采用FLAC3D(Fast Lagrangian Analysis of Continua)对矿柱应力随时间变化情况进行数值模拟分析.模拟分析结果表明,矿柱负载分别在20 MPa,40 MPa的情况下,动力扰动对矿柱的影响随其负载的增大越来越明显,在动力扰动下矿柱越容易导致失稳破坏.矿柱的负载越小,整个采场的稳定性、安全性也就越好,因此,在为矿柱回采进行充填设计时,应充分考虑矿柱的负载作用.

传递系数法与FLAC强度折减法比较分析——以猴子石滑坡分析为例

采用传递系数法和FLAC的强度折减法,对猴子石滑坡在天然状态、三峡蓄水及地震等工况下的稳定性进行了对比分析计算.结果表明,两种方法计算结论基本一致,但FLAC法能反映出滑坡体内的应力和应变变化规律,能跟踪关键点的位移、速度以及应力随时间的变化.

基于FLAC^(3D)模拟的大采高采场支承压力分布规律研究

通过FLAC3D软件对大采高采场工作面推进过程中煤岩内部应力场分布规律及其塑性破坏进行了模拟,并提取了各个单元的应力值,以此分析了大采高采场支承压力的分布特征,得出大采高采场支承压力分布规律。从而为研究大采高采场工作面煤壁的片塌、端面冒顶和底板鼓起的机理、顺槽超前巷道的支护设计、冲击地压和煤层突出等矿井灾害的预防提供了重要理论依据。

某道路边坡稳定性的FLAC^(2D)模拟分析

本文应用FLAC2D对湖南某道路边坡进行了模型建立,模拟计算以及稳定性分析,分析结果表明该边坡处于不稳定状态,需立即进行加固防护.在此基础上,进而提出了相关加固治理的建议.

西香高速泸沽湖特大型桥梁处碎石土力学特性研究

针对桥梁重力锚布设对碎石土堆积体稳定性的影响问题,以西香高速泸沽湖特大型桥梁为例,围绕该处碎石土的力学特征与变形参数,采用室内大型三轴试验与PFC(particle flow code)-FLAC(fast Lagrangian analysis of continua)耦合的数值仿真技术,建立柔性边界条件下的三轴试验模型,分析该碎石土的变形破坏特征以及力学机制变化规律。结果表明:在三轴试验中围压与初始弹性模量E i呈正相关性,随着碎石土试样中粗颗粒料含量增加,内聚力会减少而内摩擦角增加;拟合得到该处碎石土试样破坏强度σ_(cre)与围压σ_(3)的线性关系式:σ_(cre)=2.95σ_(3)+176.105;三轴试样在低围压下,上下锥形区域持续压密吸收能量,碎石土试样内部出现两条剪切带,整体呈“X”形,随着围压的增加,能量出现冗余并向剪切带外扩散,产生新的裂隙,掩盖了剪切带的区域化特征,导致剪切带逐渐减少并在围压达到400 kPa时消失。研究成果对碎石土堆积体稳定性问题具有一定的参考价值和指导意义。

基于FLAC3D数值模拟的基坑支护桩桩顶位移影响研究

FLAC3D是目前受到广泛认可的岩土工程相关的数值模拟分析软件,其在基坑工程中也有着出色的表现.本文通过FLAC3D软件对基坑支护进行数值模拟,并通过结果分析得出了影响支护桩桩顶位移的部分因素,为今后的工程应用和研究分析提供参考.