基于FLAC 3D的云南省沙坝村滑坡稳定性分析

为了分析云南省丘北县沙坝村滑坡稳定性,基于FLAC 3D软件数值模拟方法,通过Rhino 6软件与Griddle 2.0插件建立了滑坡稳定性分析模型,通过模拟天然工况与暴雨工况条件下滑坡位移与内部应力状态,计算该滑坡的安全系数。结果表明:该滑坡在天然工况下安全系数为1.426,处于稳定状态;暴雨工况下,该滑坡安全系数为1.020,处于失稳边缘,滑坡后部剪应变增量集中,可能产生裂缝。研究成果可为制定针对性的滑坡防治措施提供参考。

基于FLAC 3D数值模拟的巷道支护优化设计研究

以大隆矿二水平S1E-1303运顺为研究对象,结合大隆矿历年来支护设计类型和国内外先进支护技术方案,采用FLAC 3D 5。0建立数值模拟模型,分析其巷道稳定情况;对深部动压影响区、构造压力带、软岩破碎带等特殊地质情况分析,对历年来常规支护设计方案的模拟及优化,优化形成的支护设计方案,有效地控制顶板下沉,使巷道围岩能最大限度地发挥自身承载作用,可以减少锚杆2500根/千米及配套树脂药卷等,具有较好的经济效益,可在今后的工程中推广采用。

基于FLAC 3D下水工建筑基坑工程支护结构设计研究

香炉山输水隧洞泵闸枢纽地质环境复杂,基坑工程的建设面临多方面因素影响,为此针对该基坑工程开展支护结构方案优化设计。利用FLAC 3D对不同支护结构型式下的基坑沉降、闸站沉降以及桩体位移进行了仿真计算,评价认为内支撑支护方案最优,且桩间距控制在不超过2.5m最为适宜。研究成果可为水工建筑基坑工程支护设计及工艺参数优化提供参考。

大地电磁法结合FLAC 3D在路基穿越大型古滑坡体稳定性分析研究

山区高速建设不可避免会穿越古滑坡体,对路基稳定性造成影响。为研究路基穿越古滑坡体可行性,依托广西某高速公路穿越大型古滑坡处治项目,通过现场钻探法、音频大地电磁物探法获取滑动体范围,采用数值分析法对古滑坡体路基稳定性进行计算分析,对稳定性差的路段采取措施进行加固,结果表明:视电阻结果与钻孔结果较为相近,可作为古滑坡体范围判定方法(古滑坡体判定依据);古滑坡体内部节理裂隙发育,岩体破碎,水沿裂隙进入导致视电阻低阻异常,深度0.00~30.00 m,电阻值为0~150Ω·m,为古滑坡周界范围;根据音频大地电磁法探测古滑坡体范围,利用FLAC 3D中的interface单元模拟古滑带松散土体,能够较好地模拟古滑坡体所处的稳定状态;进一步模拟分析不同道路设计工况对古滑坡体稳定性影响,采用抗滑桩或宽平台卸载及锚固、排水等方法进行防护。结果可为类似工程提供参考。

基于FLAC 3D的断层对煤层回采的影响研究

为研究袁店一井煤矿五沟-杨柳断层对815工作面开采过程中围岩的影响,并确定防水煤柱的合理尺寸,采用FLAC 3D进行数值模拟,分析了815工作面在开采过程中断层对煤层工作面回采时围岩的影响及其工作面的竖向应力、剪切应力、位移的变化,判断在实际开采过程中可能出现的情况。结果表明:煤层在开挖过程中,沿着断层方向纵向应力场逐渐增大,随煤柱宽度减小,断层受采煤作用的影响愈加明显。在煤柱至断层方向,按照815工作面防隔水宽度理论计算结果留设120~135 m煤柱是合理可行的,可为实际工程提供可行性参考。

基于遗传算法和FLAC 3D的隧道围岩参数反演研究

隧道围岩参数对于隧道工程的稳定性而言至关重要。传统参数确定方法耗时长、成本高,且难以反映围岩实际状况。研究提出一种基于遗传算法和FLAC 3D的隧道围岩参数反演方法,以提高参数反演的效率和准确性。遗传算法通过模拟自然选择和遗传机制,优化全局搜索过程,而FLAC 3D则利用其三维连续介质数值模拟功能,精确模拟岩土材料行为。通过西南某山区隧道工程案例分析,反演得到最优围岩力学参数,模拟结果与实测值的最大误差仅为1.98%,验证了方法的准确性。

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。

伊犁加朗普特滑坡灾变效应分析——基于FLAC 3D数值模拟

在对伊犁加朗普特滑坡野外勘察的基础上,确定其成因类型、形成机理及灾变过程。建立了基于主勘探线剖面的加朗普特斜坡地质力学模型,由坡底向上依次为第一、二、三、四级斜坡,运用FLAC 3D开展数值模拟,用摩尔库伦本构、Mohr-Coulomb模型收敛标准和强度折减法进行天然工况下斜坡的稳定性分析。计算结果显示:在天然工况下(考虑自重),加朗普特斜坡的稳定性系数为1.37,斜坡处于稳定状态。在降雨工况下,稳定性系数为0.98,斜坡处于不稳定状态。分别模拟斜坡在2种工况下从稳定阶段→失稳阶段→失稳破坏阶段的灾变过程,形成总位移、X方向位移、大主应力、小主应力、最大剪切应力、最大剪切应力应变增量和斜坡塑性区云图,重现了灾变过程,为准确认识灾变过程、减灾防灾及灾害评价提供参考。

基于FLAC 3D的高边坡安全稳定静动力分析

为分析甘肃玉门抽水蓄能电站上水库外侧高边坡的安全稳定性,确保水库安全运行,基于FLAC 3D软件对天然状态工况、库水渗漏工况和设计地震工况下的边坡进行稳定性静动力分析,进一步采用三维强度折减法求取安全系数,并研究其边坡变形特性。计算结果表明:各工况安全系数均满足规范要求,对应边坡的失稳区域和失稳模式相同;地震工况下地震荷载对岩体断层和结构面影响显著,且越靠近临空面出露区域动力响应越明显。研究为工程上水库布置及高边坡防护提供了合理性建议。

FLAC 3D数值仿真方法在矿山压力与岩层控制实验教学中的应用

文章探讨了FLAC 3D数值模拟仿真方法在矿山压力与岩层控制实验教学中的应用。采用FLAC 3D数值仿真方法中的双屈服模型模拟采空区垮落岩体可以精确且直观地描述采场覆岩运动的规律,可弥补传统实验教学中的不足,同时培养学生解决工程实际问题的创新实践能力和自主探索能力,有助于课本知识与实际工程应用的结合,对于该门课程的实验教学改革具有一定的指导和借鉴意义。

基于FLAC 3D的某建设工程斜坡场地稳定性分析——以贵阳市东山寺藏经楼建设工程为例

贵阳市东山寺藏经楼建设工程地处东山公园山体南侧顺层斜坡上,大型的工程建设活动,加之强降雨、地震等因素影响,可能会对山体斜坡的稳定性造成一定程度的降低,甚至导致滑坡灾害的发生。采用FLAC 3D数值模拟软件对斜坡场地稳定性进行了计算分析。结果表明,斜坡在不同工况条件下整体处于稳定—基本稳定状态;在不利的工况组合条件下,斜坡安全系数较低,安全储备不足。据此提出相关处置措施建议,保障工程建设的安全。

基于FLAC 3D的孟洲坝枢纽船闸基坑工程变形特征研究

本文采用FLAC 3D研究孟洲坝水利枢纽二线船闸基坑工程变形特征,建立各步次开挖下基坑模型,用以探讨桩径对基坑与闸体变形特征的影响。其结论是桩体直径与桩身水平位移呈负相关变化,但当桩径超过1200 mm后,水平位移受抑制减弱。以桩径1200 mm为节点,小于该节点桩体水平位移呈“递增-稳定”变化,而基坑沉降呈先增后减变化,当桩径超过该节点时,桩体位移呈“先增后减”状态,基坑沉降呈“双增”变化。随桩径每递次增大100 mm,基坑最大沉降平均减少12.1%,但变幅在桩径1300 mm、1400 mm后减弱。桩径愈大,闸身沉降愈小,且运营时间也会使桩径对闸身沉降产生影响。桩径为1200 mm前、后区间内,闸身沉降变化特征具有显著差异性。综合桩径与基坑变形特征,认为桩径设计为1200 mm更为合理。

基于FLAC 3D的软弱夹层隧道施工中围岩稳定性研究

为探究软弱夹层对隧道开挖的影响,文章依托某软弱夹层公路隧道实际工程,运用FLAC 3D有限差分软件建立隧道三维计算模型,模拟全断面法开挖施工全过程,分析开挖过程中隧道围岩和支护结构的变形及受力情况,为隧道设计与施工提供参考。

基于FLAC 3D的膨胀土地层扩大头锚杆参数研究

基于典型膨胀土地层的物理和力学参数,运用FLAC 3D数值分析软件,通过改变扩大头锚杆的扩体长度、扩体直径、扩体段数3个参数,进行多组数值模拟实验,分析各参数变化对扩体锚杆极限承载力的影响。结果表明:在膨胀土地层中,扩体锚杆的极限承载力与扩体锚杆的扩体段长度和扩体直径呈正相关,但扩体直径对极限承载力的影响程度要远大于扩体段长度;随着扩体锚杆扩体段数的增加,扩体锚杆的极限承载力表现出先增后减的趋势;结合本文试验结果和工程实际,建议扩体锚杆的扩孔段数取1-2最为合理,其他参数则应按锚杆的设计锚固力合理取值。

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的岩土层参数特征对基坑变形影响研究

为研究天津蓟州河地铁枢纽基坑工程变形影响特性,采用FLAC 3D仿真计算方法,以修正剑桥模型为本构体,针对不同基坑变形影响因素开展了计算分析。研究获得了基岩埋置深度对桩体水平位移影响,位移趋势特征受影响较小,但量值水平呈增大,基坑开挖深度应与基岩埋置深度、桩长相匹配,减少支护结构不稳定位移。分析了基坑土层变形与基岩埋置深度关系为正相关,但基岩深度在低于9m与超过9m,土层变形的变化趋势具有差异性,但土层变形变化节点分别位于基坑边30 m、50 m处。研究得到桩体水平位移与土层黏聚力为负相关关系,且桩底水平位移始终高于桩顶;在土层黏聚力不同方案下,桩体水平位移变化趋势有所差异,其中黏聚力25~45 kPa下位移呈“递增-稳定”。论文对探讨基坑变形影响因素有所研究成果可为基坑工程支护设计及施工提供依据。

基于FLAC 3D的输水隧洞锚杆无损检测研究

考虑实际工程中锚杆无损检测的需求,基于FLAC 3D建模仿真模拟和理论计算的方式对某输水隧洞实际工程锚杆进行无损检测,得到结论如下:(1)锚杆最佳激振点在锚杆中心处,采集点位置无影响,综合考虑选用锚杆中心点作为激振点和采集点。(2)在锚杆中心点施加激振力可以很好得到锚杆自由端与锚固端的交界面,检验具有准确性。(3)根据主频值利用理论公式计算可知锚杆的极限锚固力为218.3kN;工作荷载增大到一定值会破坏锚杆,使得锚固质量断崖式下降。(4)数值仿真所得锚杆破坏值要小于理论计算所得值,但锚固质量随工作荷载的规律与理论计算一致。

基于FLAC 3D的高地应力软岩隧道变形特征研究

为研究高地应力软岩隧道变形特性,文章依托某实际工程,运用FLAC 3D软件模拟围岩力学参数不变化、围岩仅受围压强化、围岩仅受应变软化、围岩受围压强化和应变软化耦合作用四种工况,并深入研究了隧道埋深和侧压力系数的影响,得到如下结论:(1)考虑隧道围岩受到围岩强化和应变软化耦合作用更符合实际工程中高地应力软岩的力学规律,且数值计算结果合理,可用于数值模拟;(2)增大隧道埋深会增大围岩变形,但对塑性区形状无影响;(3)侧压力系数对隧道变形有较大影响,过大或过小都会导致隧道变形增大;不同的侧压力系数时,隧道塑性区形状也不同。

基于FLAC 3D的富水岩溶隧道渗流特征研究

为研究富水岩溶隧道渗流特征,文章基于某高速公路隧道工程,通过FLAC 3D软件进行建模与计算,对存在岩溶管道的隧道围岩渗流场的基本特征以及不同类型填充物在不同水位下的渗流特征进行研究,得出结论:在隧道开挖后,隧道围岩的孔隙水压力明显降低,且随着距开挖面的径向距离不断增大,围岩的孔隙水压力降低程度逐渐减弱,直至接近于隧道开挖前的孔隙水压力。随着地下水位线的降低,隧道围岩不同位置的孔隙水压力均逐渐减小;在地下水位条件相同时,岩溶管道填充物类型为粗砂时的孔隙水压力均大于岩溶管道填充物为淤泥质黏土时的孔隙水压力,尤其在拱顶和拱肩位置处时,二者差距更为明显;隧道围岩的孔隙水压力随着地下水位线的下降而逐渐下降,且下降速度逐渐加快;隧道围岩不同位置的孔隙水压力下降速度由快到慢依次为:仰拱、拱脚、拱腰、拱肩、拱顶。

基于FLAC 3D数值模拟的巷道支护优化设计

以大隆矿二水平S_(1)E-1303运顺为研究对象,结合大隆矿历年来支护设计类型和国内外先进支护技术方案,采用FLAC 3D 5.0建立数值模拟模型,分析其巷道稳定情况;对深部动压影响区、构造压力带、软岩破碎带等特殊地质情况分析,对历年来常规支护设计方案的模拟及优化,优化形成的支护设计方案,有效地控制顶板下沉,使巷道围岩能最大限度地发挥自身承载作用,可以减少锚杆2500根/千米及配套树脂药卷等,具有较好的经济效益,可在今后的工程中推广采用。