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刘存明：基于FLAC数值模拟分析某公路边坡稳定性 103 基于 FLAC数值模拟分析某公路边坡稳定性 刘春明 (东北林业大学． 哈尔滨 150006) 摘【 要】FLAC数值模拟法是一种基于有限差分法的针对岩土边坡稳定性分析的一种数值模拟方法。为 了检验该法在土质边坡稳定性分析上的效果，本文结合同三公路(哈尔滨至佳木斯段)路堑边坡，采用 FLAC数值 模拟法对边坡稳定性进行分析，并将分析结果与简化毕肖普条分法分析结果进行比较验证；同时针对边坡土体的 不同含水量进行分析，说明含水量的变化对边坡稳定性的影响。 【关键词】 FLAC；稳定性分析；安全系数；含水量 【中图分类号】 TU753．8 【文献标识码】B 【文章编号】 1001—6864(2013)04—0103—03 在工程建设中岩土边坡所受荷载主要来源于他本身的 据文件来描述。在整个实际工程 中，我们所分析的只是一 自重 ，其安全系数为岩土的实际剪切强度与临界破坏折减 个局部 ，故要在 方向上对其左右分别施加约束 ，其底部的 后剪切强度的比值。FLAC程序是岩土工程有限元软件，该 约束为 和y两个方向；对其几何模型施加重力加速度 (因 程序应用性非常强，能够模拟复杂的工程地质条件，尤其适 为其主要受其 自重荷载)。然后通过试运行的结果是否合 合于变形和稳定分析。当用FLAC程序模拟分析边坡稳定 理来判定模型是否需要进行修改。本连续土质边坡在 性时，操作者可以得到研究土体的非线性应力应变关系，求 FLAC3D网格建模分析中，在 y方向只采用一个单元宽度 得边坡 内部每一个计算点的应力应变及变形，同时如实地 (该方向上取lm)，编写命令文件 ，生成模型如图1所示。 反映土体内部的应力应变情况，操作者通过控制边坡土体 的强度参数，即不断减小其抗剪强度，直到边坡土体达到临 界破坏状态得到边坡的安全系数。 1 FLAC数值模拟分析法简介 FLAC软件是美国Itasca公司编制开发的显式有限差分 程序的缩写，意为连续介质快速拉格朗13法 ，它可以模拟6 个不同的本构关系材料、地应力场生成、边坡及地下工程的 开挖、混凝土衬砌，锚杆锚索设置，地下渗流等等。它是一 个有限差分软件而非有限元软件，它采用了离散法和动态 图 1 FLAC网格模型 松驰法，利用节点位移连续的条件，对连续介质进行大变形 分析，同时具有强大的后期处理功能。 2．3 选取计算参数 2 同三公路实例分析 该工程土体为粉质粘土，其主要的物理性质指标 由前 2．1 工程简介 期室内试验获得，如表1所示。 本例分析所采用 同三高速公路佳木斯至哈尔滨段 表 l 粉质粘土基本物理性质指标 (1(562+500～K563+900)，研究区属大陆性季风气候 ，该地 区冬季严寒干燥，夏季炎热多雨 ，春秋两季因冬夏季风交 替，气候多变，春季多大风 ，降雨少，蒸发快，宜发生干旱 ，秋 季多寒潮。沿线地层构造主要为上更新冲积层，上部为黄 色亚粘土、亚砂土 、淤泥质亚粘土，层厚在 3～20m之间，局 由于边坡土体是弹塑性材料，在进行 FLAC强度折减分 部可达30m，多为中、低压缩性土，下部为黄色、灰色砾石层， 析边坡稳定性时，采用莫尔一库仑屈服准则，模型计算用到 厚度在5～15m之间，局部夹有粘性土透镜体。路堑边坡土 的土体参数，包括密度、粘聚力、内摩擦角、体积模量、剪切 体类型为粉质粘