爆破荷载下边坡动态响应的FLAC3D模拟研究

为了研究爆破作用下布沼坝西帮的动态响应规律,通过对边坡施加一个实测振动波,利用FLAC3D分别从应力场分布、速度和位移响应规律3个方面来进行计算结果的研究和讨论。结果表明:在爆破荷载的作用下,随着边坡深度的增加,边坡体所受的压应力逐步增大;随着高程的增大,边坡质点的速度和位移均出现放大作用;边坡主要还是受自重应力影响,清帮爆破荷载对边坡稳定性影响不大。

基于层次分析法采场稳定性评价及FLAC3D模拟验证

影响采场稳定性的因素具有随机性、模糊性的特点,通过对各评价指标的定量分析,建立了采场稳定性综合评价模型,基于层次分析法(AHP)确定了采场指标权重,对采场稳定性进行了定量评价.运用FLAC3D对峄城区石膏矿采场受到开挖﹑流变﹑爆破扰动等因素影响的情况进行数值模拟,验证影响采场稳定性的因素所起作用的取值是否合理,经验证,基于层次分析法计算采场稳定性的指标权重合理可行.

越南河林矿回风巷道锚杆锚索联合支护设计FLAC3D模拟分析

根据煤锚杆锚索联合支护技术的优越性,对河林矿V7 7-2工作面运输巷道锚杆锚索联合支护技术进行了探究。为了确保河林矿V7 7-2工作面运输巷道锚杆锚索联合支护设计的可靠性,通过运用FLAC3D程序对其进行了模拟分析,得出河林矿回风巷道煤围岩垂直位移最大为95.043 mm,所受应力垂直最大为2.1711 MPa,支护效果较好,结果表明河林矿V7 7-2工作面运输巷道锚杆锚索联合支护方法的可行性,可以进行下一步工程实践。

基于FLAC3D软件模拟港池疏浚对高桩码头结构及岸坡的影响

基于内河某码头港池疏浚项目,采用FLAC3D软件建立三维模型,对疏浚前后码头各构件以及岸坡的位移与应力变化进行分析研究。结果表明:疏浚工程会对码头部分构件产生重要位移及应力的影响。疏浚完成后,在码头与驳岸接驳位置产生了较大的沉降,为28 mm左右;在码头斜桩段位置出现了最大水平位移,为4 mm左右;在引桥纵梁正下方,所在区域土层发生了最大水平变形,为70 mm左右。随着码头南端与引桥距离的增加,桩基支撑作用逐渐减弱,桥梁的侧向变形逐渐增大,同时在引桥后方桩位置处出现了最大弯矩与最大剪力。

基于FLAC 3D的隧道下穿对既有桥梁基础变形的影响研究

文章以某市隧道下穿铁路桥梁桩基础为工程依托,通过现场监测数据和FLAC3D软件数值模拟结果,研究不同埋置深度的桩基础受隧道开挖的影响程度,分析得出:67#桩基础埋深20.76m,隧道开挖过程中,桩基础沉降稳定在3.5mm,>3mm(预警值);66#桩基础埋深33.9m,桩顶沉降≤3mm;当盾构环数介于10~25,桩基础沉降增幅较大。针对以上结论建议工程中重点关注埋深较小的桩基础,调整施工时间,将桩基础沉降控制在预警值以下。

基于FLAC 3D的五沟煤矿松散含水层注浆改造数值模拟

为了研究注浆改造对五沟煤矿二采区近含水层下薄基岩煤层开采安全的影响,采用FLAC 3D进行数值模拟,选取合适的注浆推进距离进行覆岩应力场、覆岩位移场和覆岩塑性区的对比分析。对治理段采用泥灰比1∶1,注浆孔间距取60 m,注浆方式采用分段上行式,最终压达到5 MPa且流量小于80 L/min标志着注浆结束,并且维持不小于30 min,初步方案设计42个注浆孔和38个检查孔。结果显示,“四含”注浆后应力、位移、破坏和渗透流动性与注浆前相比显著减小,注浆效果明显。

基于FLAC^(3D)的“两带”高度预测数值模拟

在分析百善煤矿水文地质工程材料基础上,应用FLAC3D软件对52采区"两带"高度预测进行数值模拟。主要对煤层顶板岩层破坏进行采动模拟,并分别在工作面斜长为70,90,120,150 m这4种情况下分析顶板岩层应力变化。通过模拟预测"两带"最大高度,得出了回采过程中不同工作面的冒高和裂高,能够指导防水煤岩柱的留设及安全开采。

基于FLAC3D的机场软基处理方法模拟研究

机场地基处理时,提高浅部土层地基强度、减少工后剩余沉降,控制地基不均匀沉降,确保机场工后安全运行,是地基处理设计应考虑的关键问题。为了保证营口机场工程地基处理的准确性,选择有代表性的试验区进行现场试验。根据典型试验区地基现场处理数据,基于FLAC3D对试验区强夯处理进行了数值模拟研究,并把H1,H2,H3不同试验区的地基处理方法得到的数据与数值模拟计算结果对比,评价各地基处理方法的优缺点,最终确定将H2试验区的地基处理方法用于营口机场全场(跑道、联络道、站坪)大范围软基处理。

不同开采矿层数目深部磷矿体地下开采矿压活动规律的FLAC^(3D)数值模拟研究

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口北采区深部矿体为研究对象,通过FLAC3D数值模拟分析,对其深部矿体地下开采过程中,不同开采矿层数目条件下磷矿地下开采过程中采场顶板、围岩的稳定性及矿压活动规律进行系统研究。研究结果表明,1)沿矿体倾斜方向,采场覆岩矿山压力可划分为采空区前方原岩应力区、采空区前方支承压力增压区、采空区上方及附近区域的卸压区、采空区后方应力降压区、采空区后方应力稳定区、采空区后方支承压力增压区、采空区后方原岩应力区等七个区域,伴随着采场的开挖推进,上述七个区域发生复杂动态变化直至平衡;2)与单层矿开采相比,双层矿开采完毕后,采场覆岩矿压显现特征更为明显,但矿压活动整体上趋于缓和。相关结果可为云南磷化集团有限公司所属矿山及类似条件的磷矿山地下开采工程提供一定的参考依据。

FLAC^(3D)在模拟巷道围岩变形规律中的应用

通过采用FLAC3D有限差分程序并结合现场实测,对深层软岩硐室导巷法施工围岩变形规律进行了动态模拟研究。分析了从导硐、一次支护、刷扩至永久支护过程中软围岩的变形规律,为深层软岩中巷道的掘进和支护设计提供了依据。

不同倾角深部矿体地下开采矿压活动规律的FLAC^(3D)数值模拟研究

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口北采区深部矿体为研究对象,通过FLAC3D数值分析计算,对其深部矿体地下开采过程中,不同倾角条件下采场顶板、围岩的稳定性及矿压活动规律,采场覆岩的采动破坏特征及移动规律进行了系统研究。研究结果表明:磷矿地下开采后,原岩应力场将重新调整分布,随着矿体倾角增大,同样的开挖空间范围下,采场覆岩卸载与集中区域的整体范围变小,矿压活动整体上趋于缓和,相关结果可为云南磷化集团有限公司类似条件的磷矿山地下开采工程提供参考。

路基施工过程变形研究的FLAC3D数值模拟

对路基在施工过程中的变形特性进行数值模拟分析,研究在不同填土重度和不同填土回弹模量的条件下,路基中心处竖向沉降和路基坡脚处的水平侧向位移随路基填土高度的变化情况,在满足规范要求的条件下,尽可能的选用重度小的填土或提高路堤回弹模量,能够改善公路沉降变形.

基于FLAC^(3D)数值模拟的老采空区剩余沉降量分析计算——以山东枣庄安博化工项目为例

采空区的剩余沉降值计算是采空区地质灾害危险程度一种定量分析的方法,利用FLAC3D直接模拟早期采煤形成的老采空区塌陷状态,计算出老采空区的剩余沉降量。以山东枣庄安博化工项目为例,首先采用物探、钻探手段探测老采空区深度、顶板塌落与破碎状况以及地质地层信息,其次结合岩心试验地质材料参数结果进行FLAC3D模拟,计算自重作用下采空区剩余沉降量,以及加载建筑后老采空区剩余沉降值,对比了传统概率积分法计算沉降值,结果基本一致,说明计算方法是可靠的。最后分析加载应力与破碎带剩余沉降值的数量关系。为老采空区土地稳定性评估以及剩余沉降量的计算方法提供科学依据与借鉴。

矸石山边坡稳定特征的FLAC3D数值模拟分析

根据矸石山主要特征,采用Mohr-Coulomb非线性塑性本构关系建立了矸石山数值模型,利用FLAC3D软件,通过数值模拟方法,分析了矸石山边坡塑性区域特征,模拟了矸石山边坡的安全系数随坡度变化的规律。数值模拟结果表明:矸石山边坡坡面浅表会产生塑性变形区,并会发生局部坡面滑坍。数值模拟结果与矸石山实例滑坍情况相近。本文数值模拟分析结果对矸石山治理工程有一定指导意义。

基于FLAC3D数值模拟的预裂切顶成巷多参数合理性研究

切顶卸压无煤柱自成巷开采技术是以“切顶短臂梁[1]”理论为指导。顶板在自重和构造应力的作用下,沿定向预裂切缝卸压切落,自动形成巷道。确定合理的切顶基本参数[2]是顶板按照设计位置准确切落的关键。本文以四川某煤矿2315采煤工作面为研究对象,采用FLAC3D进行了不同的钻孔深度、钻孔角度、钻孔密度数值模拟研究,最终确定并验证切缝钻孔深度5.2m、切缝角度12°、切缝钻孔间距0.5m、钻孔直径为32mm等参数是合理有效的。研究成果对薄煤层的切顶参数设计有一定参考价值。

隆盛水库溢洪道高边坡FLAC3D数值模拟稳定性分析

隆盛水库是内蒙古大黑河一级支流拐角铺河上在建的一座中型控制性水利枢纽工程,是调洪蓄水和防止泥沙进入大黑河的重要水利工程。因顺坡向缓倾角节理裂隙及混合岩化作用发育,水库溢洪道右岸高边坡在开挖后修坡过程中,发生了两次大规模滑塌,在收集该地区大量的野外调查资料的基础上,运用FLAC3D软件模拟分析隆盛水库溢洪道高边坡的稳定性,对工程区边坡开挖和修坡条件下的土体变形及位移情况进行模拟计算,获得了边坡在开挖和修坡条件下的最大、最小主应力图和一系列观测点位移图,为工程设计提供参考。

基坑工程直立开挖支护的FLAC3D数值模拟分析

采用FLAC3D有限差分软件对10 m深均质土基坑进行直立开挖,在未支护、土钉支护和搅拌桩复合土钉支护3种工况下,对位移及土钉内力进行对比分析,得出在均质土直立开挖基坑时可优先考虑搅拌桩复合土钉支护形式,以获得合理支护效果。

基于FLAC3D的盾构隧道施工过程建模影响因素分析

基于FLAC3D对盾构隧道施工过程模拟,研究建模影响因素及其影响程度。首先,综合隧道开挖过程中盾构机前体与岩土层间相互作用的影响因素来模拟隧道开挖过程,确定地表沉降和隧道垂直(Z)方向应力;然后,分别模拟去除其中一种因素后的隧道开挖过程,并求出相应的地表沉降和隧道垂向应力;最后,基于傅里叶变换对各种情况下的地表沉降量和应力应变状况进行比较分析,找出各因素对建模的影响程度,从而为利用FLAC3D进行盾构隧道施工模拟时的影响因子的选择提供参考。研究结果表明:一方面,建模过程中的各种因素对地表沉降的影响大于对隧道Z向压力影响;另一方面,盾构机推进给作业面土体压力、盾尾灌浆延迟于管片拼装造成的暂时对土体支护力不足、盾构机刀盘转动给作业面土体的扭力等因素对模型解算造成的影响最大。

FLAC^(3D)技术在锚杆“耦合”支护工程中的应用研究

隧道开挖后的支护结构设计,唯有在充分考虑原岩条件的支护设计,并确保支护体系、支护结构和参数以及施工工艺过程与围岩变形力学特性相适应、相匹配的条件下,才能达到最大限度发挥围岩自承能力和支护体系支承能力,达到控制围岩变形、维护隧道稳定的目的。亦即唯有使支护设计与原岩条件达到一定程度的“耦合”关系,才能既满足隧道围岩的稳定要求,也同时达到经济合理的目的。文章结合襄武段联拱隧道具体工程条件,就隧道锚杆支护设计与原岩条件的“耦合”问题借助FLAC3D数值模拟技术进行研究,得出了锚杆弹性模量为围岩体等效变形模量的250倍时,锚杆支护刚度就与围岩体强度达到“耦合”状态的结论,为合理设计隧道锚杆支护结构提供了可靠依据。

用FLAC3D分析地铁车站基坑开挖与支护

运用三维有限差分软件FLAC3D对深圳市地铁9号线某车站工程进行了基坑开挖与支护模拟.土体采用摩尔-库伦模型进行计算,得到了基坑开挖过程中各工况的竖直位移和水平位移.计算结果显示位移较小,基坑支护结构的设计安全可靠.基坑端部墙体在18 m范围内对基底隆起的影响较为明显,其范围相当于开挖深度.基坑端部墙体在20 m范围内对基坑侧移的影响较为明显,其范围相当于基坑宽度.地表沉降最大值点和水平位移最大值点都出现在距离基坑边缘15 m^25 m的区域内,大致相当于开挖深度.模拟结果可以作为今后设计施工的参考.