菲律宾DIDUYON水电站地下厂房围岩稳定分析

采用三维有限差分法软件FLAC3D对菲律宾DIDUYON水电站地下厂房开挖后的围岩稳定性进行数值模拟,并得到了地下厂房开挖后的围岩应力、位移及塑性区分布规律。计算结果表明,地下厂房结构设计合理,围岩变形较小,应力状态较好,厂房岩体整体上是稳定的。     

乌干达Karuma水电站地下厂房洞室群围岩稳定分析

基于乌干达Karuma水电站地下洞室的地质勘查及设计资料,利用FLAC3D数值分析软件对地下厂房洞室群进行开挖模拟,力求掌握洞室群开挖过程中围岩的变形规律、应力分布特征、塑性区分布围岩失稳破坏模式等围岩力学行为,为地下厂房的开挖支护设计提供技术支持。     

某水电站地下厂房喷锚支护数值模拟

建立某水电站地下厂房洞室群区域三维数值模型,利用FLAC3D软件模拟无支护和喷锚支护两种工况下分层开挖的施工过程。对两种工况下围岩应力、位移和塑性区分布特征进行分析,认识喷锚支护对围岩稳定性的影响。分析结果表明,喷锚支护能够有效地控制围岩变形和塑性区分布深度,减小应力集中区的范围,提高围岩整体稳定性。     

安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩稳定性分析

根据安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房洞室群的布置情况,结合洞室围岩地质条件,采用FLAC3D程序建立数值分析模型.对厂房分层开挖方案进行模拟,研究洞室群围岩开挖后的位移场、应力场和塑性区的分布特征,揭示应力集中部位和围岩潜在破坏部位的分布规律.分析成果表明,安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩稳定,满足成洞条件,分析成果...     

某地下厂房的稳定分析与实测结果对比研究

FLAC程序在岩土工程中应用广泛,但将之用于大型地下洞室群的围岩稳定分析并与实测结果对比尚不多见,故选取某地下厂房区,采用三维快速拉格朗日法FLAC3D程序,模拟施工开挖过程,研究复杂地质条件下洞室群围岩的开挖变形形态,分析在开挖不支护条件下围岩塑性区分布及地下厂房洞室群围岩的稳定性,并与监测结果进行了对比,结果表明数值分析结果与监测结果一致。     

软弱围岩隧道塑性区注浆效果研究

根据李家冲隧道的地质情况,采用FLAC3D软件对软弱围岩条件下隧道的注浆效果进行了研究。分析了注浆前后围岩塑性区的变化情况及隧道施工过程中围岩深部移位元随时间的变化情况。数值分析和实际监测的结果皆表明:围岩预注浆能缩小塑性区范围,改善围岩的物理力学性质,可以有效控制围岩的深部位移,且两者结果相差不大。说明可以运用FLAC3D软件对隧道围岩注浆效果进行分析研究。     

蚀变岩体对洞室围岩稳定性影响研究

通过对天池抽水蓄能电站蚀变岩工程特性的试验研究,查明了蚀变岩蚀变类型、成因及力学性质,同时利用FLAC3D软件建立地下厂房分步开挖三维动态计算模型,对不同计算方案下围岩变形、应力和塑性区分布特征进行比较。结果表明:随着蚀变作用的增强,岩体力学性质显著变差,主厂房顶拱、上下游边墙位移和应力,以及塑性区范围均不断增大,洞室安全性降低,洞室趋于不稳定。     

三维地质建模在亚碧罗水电站地下洞室群围岩稳定分析中的应用

针对大型地下洞室群围岩稳定分析问题,通过建立工程场区的三维地质模型,较好地模拟了工程场区的复杂地质条件,采用三维有限元分析软件FLAC3D,对亚碧罗水电站地下洞室群围岩稳定进行了三维计算分析,获得了洞周围岩变形与应力特征和塑性区分布,计算结果表明:洞室围岩总体稳定性较好。     

白鹤滩水电站地下厂房位置及轴线选择设计

白鹤滩水电站地下厂房是典型的大跨度、高边墙巨型地下洞室群。工程区地质条件较复杂,柱状节理玄武岩发育,层间层内错动带形状差,地应力复杂。地下洞室群围岩稳定成为地下厂房位置及轴线设计的关键。综合考虑地质条件、枢纽布置等因素,对拟定的不同轴线方案采用FLAC3D软件对洞室群进行了数值开挖模拟,获得了洞周围岩变形特征及应力分布状态,推荐了最优的地下厂房位置及轴线方向,为枢纽布置格局确定奠定了基础。     

双江口水电站地下厂房洞室群稳定性分析

结合双江口水电站大型地下厂房洞室群工程,在厂区地质勘察资料的基础上,建立了厂区大型三维地质概化模型,采用FLAC-3D有限元软件模拟了高地应力条件下地下厂房主要洞室开挖与支护过程中围岩应力和稳定状况,结果表明:开挖后,洞周位移总体量值不大,主厂房、主变室和尾水调压室3大洞室围岩塑性区没有出现贯通,洞周围岩松动区范围完全在锚索、锚杆的设计长度控制范围之内.     

卡里巴南岸水电站扩机工程地下厂房围岩稳定数值分析

借助三维辅助设计软件CATIA,建立已建及扩建洞室群整体三维几何模型;采用分块重建方法,解决因地形地质条件复杂引起的洞室群实体单元构建困难的问题。采用有限差分软件FLAC 3D,考虑各扩建洞室布置、开挖支护顺序、运行情况等因素,进行三维仿真分析。掌握地下洞室群的应力以及变形情况,确定地下洞室群的合理开挖顺序和围岩支护参数,评价地下洞室群的安全性和稳定性,并为扩建地下洞室群的设计工作提供依据。     

用ANSYS和FLAC3D软件求解边坡稳定安全系数的比较分析

FLAC3D软件在边坡稳定性分析时虽然具有强大的功能,但存在建立模型难度大,费时费力且容易出错。根据有限元强度折减法理论,分别采用了有限元软件ANSYS和有限差分软件FLAC3D建立二维模型,将强度折减理论与FLAC3D软件相结合进行分析,并与ANSYS软件分析的结果进行比较。结果显示,二者的分析结果基本一致,克服了FLAC3D本身在前处理方面的不足。研究表明,用FLAC3D软件进行强度折减法计算,在选择合适收敛标准的情况下是可行的。     

城市地铁开挖对相邻地下管线影响的数值分析

城市地铁工程开挖引起附近地下管线周围土体发生位移,从而影响管线的正常使用和安全。该文以沈阳地铁二号线11标段为实例,以有限差分软件FLAC3D为分析平台,建立了地铁隧道、土体和地下管线变形耦合作用的三维数值计算模型,对模拟值与实测值进行对比分析,并分析了隧道开挖步对管线的影响。结果表明:管线的最大竖向位移点在隧道轴线与管线的相交点,沿着管线方向离隧道轴线越远位移值越小,数值计算值和实测值基本吻合。该数值计算模型具有较高的仿真度,可以预测地下管线的变形规律。     

位移反分析在地下厂房开挖中的应用

针对官地水电站地下厂房,采用三维快速拉格朗日法(FLAC3D)对开挖及支护过程进行弹塑性有限元模拟,基于开挖过程中地下厂房围岩实测位移,采用BP网络和遗传算法对围岩变形模量进行反演,并采用反演模量值对地下厂房后续开挖过程中的变形进行了预测。研究表明,采用BP网络和遗传算法进行反演,可以提高反分析计算速度。反演得到的岩体变形模量为19.95GPa,在参数建议值范围内。采用反演参数对地下洞室后续开挖过程中的位移进行有限元计算和预测,预测位移与现场监测位移较为符合,说明反演结果是合理的。研究成果可为类似地下工程开挖变形预测提供参考。     

非饱和渗流分析在FLAC3D中的实现和应用

基于FLAC3D内置的FISH语言,对其渗流模型进行了扩展。将实验室测得的原状黄土土水特征曲线,利用MATLAB实现了参数拟合。将拟合参数编写为子程序,在每步渗流分析中加以调用,从而实现非饱和土的渗流模拟。利用该方法与有限元法分别模拟3种边界条件下的一维入渗问题,并比较模拟结果。经验证,结果吻合。其结果对研究非饱和土理论及扩展FLAC3D在非饱和土数值计算方面的应用均具有一定的意义。     

考虑松动圈的地下洞室群施工期岩体参数反演

结合大岗山水电站地下厂房洞室群施工期分层开挖特点,提出考虑松动圈参数弱化效应的反演基本模型。引入GA-BP算法,基于正交试验设计与FLAC^3D差分程序获得神经网络学习样本及测试样本,建立起围岩力学参数与位移之间的高度非线性映射关系。根据现场实测位移和网络映射位移,建立目标函数,采用遗传算法在岩体参数经验取值范围内,搜索使目标函数取得最优解的参数组合,以获取反演的最优岩体参数。最后利用获取的岩体参数进行正演分析并进行位移的后验差法检验,结论表明了该方法的适用性,其可用于反馈并指导地下工程设计与施工。     

龙王塘水库大坝预应力锚固工程数值模拟研究

FLAC3D软件建立复杂模型的功能有限,利用具有强大建模与网格划分功能的ANSYS软件来实现复杂模型的构建与网格划分,将建好的模型再导入到FLAC3D软件中进行模拟计算,最后将计算结果导到TECPLOT软件中进行后处理分析,以此进行预应力群锚的设计研究。     

地下厂房顶拱塌方加固处理及施工过程稳定性分析

以大岗山水电站地下厂房在第一层开挖施工过程中的顶拱塌方及其支护加固为研究实例,在塌方区地质调查基础上,通过有限差分程序FLAC 3D建立数值分析模型,研究了塌方区的支护加固效果及后续开挖对塌方区稳定性的影响。研究表明：塌方后顶拱碎石区变形较大,而其它关键部位位移变化不大,变形增加均在3mm以内,说明施加支护对滑体周边区域变形起到了较好的控制作用;随着主厂房继续开挖,围岩应力卸荷调整,锚索、拱撑等与围岩相互作用,滑体附近岩体应力分布趋向均匀,拱顶拉应力区基本消失;锚索内力增大并逐步向深部传递,说明锚索在后续开挖中有效发挥了支护力,对于塌方区的稳定起到重要作用。     

一种薄层接触单元的开发及 FLAC^3D实现

随着土木水利行业的蓬勃发展,出现越来越多岩土-结构相互作用的问题。虽然目前国内外学者研究出很多种类的接触面本构模型,但大多软件中的接触面模型甚为简单,如此便限制了软件对接触面问题的模拟。FLAC3D软件中的interface单元是简单的库伦滑移型无厚度接触单元,不能模拟接触面所能表现出的例如应变软化等特性。鉴此,基于塑性力学,首先提出了一种弹塑性本构模型。然后基于VC＋＋语言,将此模型开发成适用于FLAC^3D软件的薄层实体单元。最后用三个数值算例验证了所开发的单元和本构模型能反映接触面在弹性阶段的非线性,在塑性阶段的应变软化、大变形、法向剪胀及拉伸破坏等特性。用所开发的新单元代替原有的interface单元能提高FLAC3D模拟复杂接触特性的能力。