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1、第19卷第8期中國(guó)礦業(yè)Vo1．19，No．82010年8月CHINAMININGMAGAZINEAug2010業(yè)縱撩l
2、基于FLAC強(qiáng)度折減法的邊坡穩(wěn)定性分析史博，袁光明(武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，湖北武漢430070)摘要：將FLAC強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算能力與強(qiáng)度折減技術(shù)相結(jié)合，通過對(duì)漢陽(yáng)港區(qū)專用線改建工程邊坡的穩(wěn)定性分析表明，強(qiáng)度折減法所確定的邊坡安全系數(shù)與傳統(tǒng)極限平衡法所得的結(jié)果十分接近，滑面的形狀及位置也極為相似，因此認(rèn)為該方法是合理可行的。關(guān)鍵詞：FLAC；強(qiáng)度折減；數(shù)值計(jì)算；邊坡穩(wěn)定；安全系數(shù)中圖分類號(hào)：TU4
3、57文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004BasedontheFLACstrengthsubtractionofslopestabilityanalysisSHIBo，YUANGuang—ming(SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China)Abstract：CombiningthepowerfulnumericalcalculationabilityofFLACandstrengthredu
4、ctiontech—nologyandthroughtheslopestabilityanalysisofreconstructionprojectofhanyangportlines，itshowsthattheslopesafetycoefficientbystrengthreductionmethod，isveryclosetothetraditionallimitequilibriummethod，andtheshapeandpositionofslidingsurfacealsoisverysimilar，SOt
5、hatthemethodisfeasible．Keywords：FLAC；strengthreduction；numericalcalculation；slopestability；safetycoefficient1概述這樣能比較真實(shí)地反映應(yīng)力應(yīng)變情況_1]。邊坡的穩(wěn)定性，主要受巖土體本身和其結(jié)構(gòu)本文把FLAC法和強(qiáng)度折減法結(jié)合起來形成面、夾層、夾層中充填物的物理力學(xué)參數(shù)控制。邊強(qiáng)度折減有限差分法，進(jìn)而分析邊坡的穩(wěn)定性問坡穩(wěn)定性分析的計(jì)算方法，是邊坡工程設(shè)計(jì)以及題，對(duì)巖土體材料的抗剪強(qiáng)度折減直至邊坡達(dá)到治理的主要內(nèi)容，也
6、是邊坡應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。目臨界破壞狀態(tài)，從而得到安全系數(shù)。這樣的做法，前，邊坡的穩(wěn)定性分析方法有很多種，歸納起來適用于任何復(fù)雜的邊坡，與實(shí)際的邊坡失穩(wěn)過程主要有極限平衡法、有限元法和極限分析法等。較吻合。最常規(guī)的是極限平衡分析法，其特點(diǎn)是方便快捷，2邊坡穩(wěn)定性分析的FLAC強(qiáng)度折減法很多工程單位都采用該方法來計(jì)算、設(shè)計(jì)。然而，2．1FLAC法簡(jiǎn)述極限平衡分析法不能解決分析邊坡應(yīng)力和應(yīng)變的FLAC法，即連續(xù)介質(zhì)快速拉格朗日差分分析問題。后來出現(xiàn)有限元分析邊坡的穩(wěn)定性，有限方法(FLAC)，是用于研究連續(xù)介質(zhì)在達(dá)到穩(wěn)定元在解決小
7、變形方面有其優(yōu)越性，但通常的邊坡塑流過程中的機(jī)制行為的顯式有限差分程序。程破壞為大變形問題，有限元在解決大變形方面不序的結(jié)果，是由特殊的數(shù)學(xué)模型和專門的數(shù)值插是十分方便。值導(dǎo)出的。能較好地模擬地質(zhì)材料在達(dá)到強(qiáng)度極隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)值計(jì)算技術(shù)的提限或屈服極限時(shí)發(fā)生塑性流動(dòng)的力學(xué)行為，特別高，強(qiáng)度折減分析方法正成為邊坡穩(wěn)定分析研究適用于分析漸進(jìn)破壞和失穩(wěn)及模擬大變形問題。的新趨勢(shì)。對(duì)于復(fù)雜邊坡的穩(wěn)定分析，利用強(qiáng)度FLAC法基本原理類同于離散單元法，但它卻折減有限差分法，能考慮巖土體的非線性應(yīng)力和能象有限元那樣適用于多種材
8、料模式與邊界條件應(yīng)變關(guān)系，求得邊坡內(nèi)部每一計(jì)算點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變的非規(guī)則區(qū)域的連續(xù)問題求解。在求解過程中，及變形，同時(shí)可以對(duì)連續(xù)介質(zhì)進(jìn)行大變形分析，F(xiàn)LAC又采用了離散元的動(dòng)態(tài)松弛法，不需求解大型聯(lián)立方程組，便于計(jì)算。另外，F(xiàn)LAC法不但能收稿日期：2010—04—19處理一般的大變形問題，而且能模擬巖體沿某一第8期史博等：基于FLAC強(qiáng)度折減法的邊坡穩(wěn)定性分析軟弱面產(chǎn)生滑動(dòng)的變形。FLAC法能針對(duì)不同的材筑長(zhǎng)度2500m。主通道北端起始里程DK4+900，終料特性，使用相應(yīng)的本構(gòu)方程來比較真實(shí)地反映點(diǎn)里程DK5+665，長(zhǎng)度為
9、765m，采用鋼筋混凝土實(shí)際材料的動(dòng)態(tài)行為。FLAC法還可考慮錨桿、擋u形槽結(jié)構(gòu)。洞身明挖暗埋段起始里程為DK5+墻、抗滑樁等支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用。655，終點(diǎn)里程DK6+145，長(zhǎng)度為480m，采用明挖2．2強(qiáng)度折減法(strengthreductionmethods)暗埋矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。南端
