某堆积体开挖后的稳定性FLAC3D模拟分析

第３６卷第５期　Ｖｌ０Ｉ．３６　Ｎｏ．５　２　０　１　０年２月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣ『ｒＵＲＩ　Ｆｅｂ　２０１０　・３・　文章编号：１００９—６８２５｛２０１０）０５—０００３—０２　某堆积体开挖后的稳定性ＦＬＡＣ３Ｄ模拟分析　侯艳玲石豫川　李大鑫　摘要：在堆积体稳定性地质宏观判断基础上，利用ＦＬＡＣ３０软件对堆积体开挖前后的稳定性进行了模拟分析，通过建立　数值计算模型和选取合理的计算参数，模拟堆积体开挖前后的应力分布状况和变形规律，综合分析模拟结果，并结合宏　观地质判断，对堆积体开挖后的稳定性作出正确评价。　关键词：堆积体，稳定性，ＦＬＡＣ３。　中图分类号：ＴＵ４１３．６２　文献标识码：Ａ　０引言　单元和２７　１６８个节点。　堆积体位于大渡河中下游某水电站坝址左岸工程区内，松散　２．３力学参数的选取　堆积体体积约２００×１０　１Ｔ１　。本文在现场勘察及稳定性地质宏观　堆积体的力学参数是在室内、室外试验的基础上，结合工程　判断的基础上，采用ＦＬＡＣ３０软件，模拟堆积体开挖后的应力分布　类比及参数反演综合确定的。计算模型中物理力学参数取值如　状况和变形规律，结合宏观地质判断，对其稳定性进行正确评价。　表１所示。　１堆积体概况　表１岩土体物理力学参数取值表　岩土层　天然容重　弹性模量　泊松比　体积模量　剪切模量　内聚力　内摩擦角　堆积体位于大渡河中下游，堆积体前缘高程５４５　ＩＴ＇＿－，后缘高程　ｋＮ／ｈ　ＧＰａ　（　ｋＰａ　（’）　７９０　１ＴＩ左右，纵向长约３７５　ｍ，横向最长可达３９０　ＩＴＩ，分布面积约　碎块石层　２１　２０　６３．２（）　Ｏ　２６　４３．８９　２５．０８　３６．Ｏ０　３３　Ｏ０　碎石夹粉质黏土层　２０．３Ｏ　４０　６０　０．２８　３０．７６　１５　８６　５８．Ｏ０　３０．Ｏ０　１０．６×１０　ｍ２（见图１）。根据已完成的调查测绘及勘探资料分析　块碎石层　２０　６０　５２．４０　０．２７　３７　９７　２０．６３　３８．Ｏ０　３２．００　表明，堆积体物质组成自上而下大致可分为三大部分，即表层碎　基岩　２６　６０　８９　３０　０　２４　５７　２４　３６．０ｌ　３０　Ｏ０　４０．Ｏ０　块石层、中部碎石夹粉质黏土层、下部块碎石层。　２．４计算结果分析　随着迭代的不断进行，系统不平衡力逐渐降低，而最终趋于　一种平衡状态。开挖前模型迭代计算９　７８０时步后，系统达到平　衡；开挖后模型迭代计算到１４　７００时步后，系统达到平衡。　５ｅ＋００６　０ｅ＋００６ｔｏ　Ｏｅ４－００６位　Ｏｅ＋００６ｔｏ　Ｏｅ＋００６　Ｏｅ４－００６帕　０ｅ＋００６∞　图１堆积体全貌　０ｅ＋００６幻　Ｏｅ＋００６幻　根据地质调查及勘探成果，堆积体内未见明显的整体变形破　Ｏｅ＋００６协　Ｏｅ＋００５幻　坏迹象，表现在后缘无张拉裂缝产生，前缘部分未见隆胀变形，坡　５４　４　３３２Ｏｅ＋０００ｔ２１ｌ　７ｏ　２　３　２．５ｅ＋００５　体中部也无横张裂缝发育。这些宏观地质现象充分说明该堆积　瑚　彻　彻　瑚　妨研　体整体稳定性较好。　＋瞻　瞻瞻瞻瞻瞻瞻　＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋｝　２堆积体稳定性ＦＬＡＣ３Ｄ模拟分析　瞄瞄瞄瞄　瞄　嘶嘶ｉ宝；宝　堆积体在天然状态或暴雨状态均未发生垮塌，即堆积体在开　图２　开挖前水平向应力云图　２ｅ＋００６幻～５．２５０　０ｅ＋００６　挖前是稳定的；局部开挖处存在垮塌现象。堆积体进行工程开挖　０ｅ＋００６幻～４．７卯０巳＋００６　０ｅ＋００６劬～４．２５０　０ｅ＋００６　后，原有平衡状态丧失，其整体稳定性至关重要。因此，本文采用　０ｅ＋加６船～３．７∞０ｅ＋００６　Ｏｅ＋００６幻～３．２５０　０ｅ＋００６　ＦＬＡＣ３０软件对堆积体开挖后的稳定性进行数值模拟分析。　ｏｅ＋００６幻～２．７５０　ｏｅ＋００６　Ｏｅ＋００６帕～２　２５０Ｏｅ＋００６　０ｅ＋００６ｔｏ～１　７５０　０ｅ＋００６　２．１软件简介　０ｅ＋００６幻一１．２５ｏ　０ｅ＋００６　Ｏｅ＋００６　～７．５０ｏ　０ｅ＋００５　ＦＬＡＣ３Ｄ￣由美国Ｍａｓｃａ　Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ｉｎｃ．开发的三维显　ｏｅ＋００５∞一２．５００　０ｅ＋００５　０ｅ＋０００位１　３９９　８ｅ＋００５　示有限差分法程序。该程序能较好的模拟地质材料在达到强度　２　５ｅ＋００５　极限或屈服极限时，发生的破坏或塑性流动的三维力学行为，特　别适用于分析渐进破坏、失稳及模拟大变形问题。　２．２模型的建立　图３　开挖后水平向应力云图　ＦＬＡＣ３ｔ￣算模型以垂直大渡河并指向大渡河方向为ｘ轴正　１）水平向应力。从图２和图３可知，在基岩与堆积体的接触　方向，大渡河流向为ｙ轴正方向，竖直向上为ｚ轴正方向。计算　部位及其附近的一定范围内应力分异现象较为明显；剖面上，堆　采用弹塑性模型，屈服准则为摩尔一库仑准则，共划分为１３　２７４个　积体内的水平向应力值自下而上呈逐渐减小的趋势，量值范围在　收稿日期：２００９．１０　１９　作者简介：侯艳玲（１９８４一），女，成都理工大学硕士研究生，四川成都６１００５９　石豫川（１９６５一），男，博士，教授，成都理工大学，四川成都６１００５９　李大鑫（１９８４一），男，成都理工大学硕士研究生，四川成都６１００５９　・４・　第３６卷第５期　２　０　１　０年２月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　ＶＤ１．３６Ｎｏ．５　Ｆｅｂ．２０１０　・规：１０１・建筑・　文章编号：１００９—６８２５｛２０１０｝０５—０００４—０３　城市建设项目交通影响评价若干问题研究＊　王宝君摘董连成张卓　要：阐述了交通影响评价是从微观上协调交通和土地利用的有力工具，是目前我国解决城市土地开发与交通系统之　间矛盾的最有效途径之一，针对交通影响评价工作较突出的阈值和实施阶段问题进行了分析，并提出了具体的解决方法　与建议，从而完善交通影响评价工作。　关键词：交通影响评价，阈值，交通容量反馈，标准　中图分类号：ＴＵ９８４．１９１　文献标识码：Ａ　嘲；刍ｌ宝｛釜　ｔⅡｎ　　瞄　姗　蜘　娜跏伽　娜　国外大量实践表明，交通影响评价是从微观上协调交通和土　设项目的开发强度及建设项目的规模，避免局部路网的交通压力　瞻　瞻瞻瞻　瞻瞻　地利用的有力工具。借鉴美国等发达国家交通影响评价的思路　过大，并明确开发商对项目造成的交通影响所应承担的市政设施　瞄　瞄瞄　及方法，将交通影响评价作为一种有效手段来合理控制城市中建　建设责任，是目前我国解决城市土地开发与交通系统之间矛盾的　０　ＭＰａ～５．４５　ＭＰａ。开挖后，堆积体前缘和中部开挖坡脚部位出　开挖后坡脚处剪应变增高明显，并向上下扩展，对堆积体的　现明显的应力集中，量值为３　ＭＰａ，易在坡脚产生局部剪切破坏，　稳定性影响较大。但剪应变增量带并未贯通，可能发生局部变形　但不影响整体稳定性。２）剪应变增量。剪应变增量的大小可用　破坏，堆积体整体是稳定的。应对开挖面进行必要的支护，以免　来判断堆积体的（潜在）滑动面：剪应变增量（绝对值）较大的部　变形破坏范围进一步扩展。　位，则为其（潜在）滑动面，变形破坏也多沿此处发生。图４，图５　３结语　分别为开挖前后堆积体的剪应变增量云图。　本文利用ＦＬＡＣ３。软件对某堆积体开挖前后的稳定性进行数　值模拟分析。模拟结果表明：开挖前，堆积体整体稳定性较好，与　宏观地质判断得出的结论一致；工程开挖后，堆积体整体仍处于　稳定状态，但开挖导致坡面前缘临空，易沿开挖面产生变形破环，　应采取相应的支护措施。采用ＦＬＡＣｍ数值模拟进行堆积体的稳　定性分析，具有全面、快捷、经济等诸多优点。但应与宏观地质判　断结合起来，综合分析，才能给出一个更加可靠和稳妥的评价。　参考文献：　［１］张倬元，王士天，王兰生，等．工程地质分析原理［Ｍ］．北京：　图４　开挖前剪应变增量云图　一地质出版社，１９９４．　００８幻２．００００ｅ一００５　晰ｔｏ４　１００００ｅ一００５　［２］　陈祖煜．土质边坡稳定性分析——原理、方法、程序［Ｍ］．北　京：中国水利水电出版社，２００３．　—００５　６．００ｏ０ｅ一００５　００５ｔｏ　８．００００ｅ一００５　００５把ｌ　０００　０ｅ一００４　［３］朱继良，黄润秋．某水电站坝前堆积体稳定性的三维数值模　拟分析［Ｊ］．岩土力学，２００５（８）：３７—３９．　［４］　丁秀美，刘光士，黄润秋，等．剪应变增量在堆积体边坡稳定　性研究中的应用［Ｊ］．地球科学进展，２００４（６）：５４—５５．　——００４扫１　２０００ｅ一００４　００４协１．４００Ｏｅ－００４　—００４ｔｏ１．４７０　５ｅ一００４　２　０ｅ一００５　［５］熊征，李先福．ＦＬＡＣ３。在库岸斜坡稳定性分析中的应用　［Ｊ］．武汉工程大学学报，２００７（３）：２５．　［６］张雪东，陈剑平．呷爬滑坡稳定性的ＦＩＡＣ３０数值模拟分析　图５　开挖后剪应变增量云图　［Ｊ］．岩土力学，２００３（１Ｏ）：５７．　ＦＬＡＣ３Ｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａｎ　ｅｘｃａｖａｔｅｄ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｂｏｄｙ　ＨＯＵ　Ｙａｎ－ｌｉｎｇ　ＳＨＩ　Ｙｕ－ｃｈｕａｎ　ＬＩ　Ｄａ－ｘｉｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｍａｃｒｏｊｕｄｇｍｅｎｔｏｆｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆａｒｔ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｂｏｄｙ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｍａｄｅａＦＬＡＣ￣。ｓｉｍＮａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉ—　ｔｙ　ｏｆ　ａｌｌ　ｅｘｃａｖａｔｅｄ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｂｏｄｙ．Ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ａｉｍｓ　ｔｏ　ｓｉｍｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｓｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｄｉｓｃｉｐ￣ｎｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｅｒ　ｐａｒａＩｎｅｔｅｌ￣ａｎｄ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｍａｋｅｓ　ａ　ＯＯＩＴ￣ｔ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｂｏｄｙ，ｓｔａｂｉｉｌｔｙ，ＦＬＡＣ３。　收稿日期：２００９—１０—２０　＊：黑龙江省教育厅科学技术研究面上项目（项目编号：１１５３１３１７）；黑龙江科技学院项目（项目编号：０８１２）　１５００２７　作者简介：王宝君（１９７８．），男，硕士，讲师，注册规划师，黑龙江科技学院建筑工程学院，黑龙江哈尔滨董连成（１９７３　），男，博士，副教授，黑龙江科技学院建筑工程学院，黑龙江哈尔滨张卓（１９７７．），男，硕士，讲师，黑龙江科技学院建筑工程学院，黑龙江哈尔滨１５００２７　１５００２７