FLAC~(3D)在深基坑工程中的应用

随着城市化建设水平不断提高,人们对地下空间的需求越来越迫切,导致了大量深基坑工程的出现。现有的基坑支护设计理论为了简化计算,常将基坑工程视为平面应力问题进行计算,这些理论和方法,不能如实地反应基坑的受力和围护结构的变形,给基坑的支护工作带来了难题。针对上述问题,本文依托具体工程实例,采用FLAC3D软件模拟技术对基坑桩锚支护进行了数值模拟,论证了基坑的稳定性,为类似深基坑工程的支护设计提供了参考。     

FLAC~(3D)在深基坑施工方案优化中的应用

以某基坑工程为背景,从施工角度介绍了如何利用数值模拟软件对施工部署进行优化。通过对比不同土方开挖顺序对基坑变形造成的影响,确定最佳开挖方案。计算结果与现场监测数据的变形曲线相似,验证了数值模拟技术应用的可行性,也为深基坑施工优化提供了一种新的方法。最后通过研究预留土体截面对基坑变形的影响,总结出当预留土体宽度与该层土方开挖深度近似时,能够发挥土体的最大作用。     

FLAC~(3D)在建筑物沉降及加固分析中的应用

危建筑物的沉降问题越来越受到关注,已成为地基基础方面的一大问题。论文运用FLAC~(3D)软件对某建筑物的沉降情况及拟选定加固方式进行数值模拟,通过计算得出相应的加固前及加固后沉降情况,为工程建设提供科学合理的建议。     

FLAC~(3D)二次开发实体结构单元在基坑支护中的应用

通过软件的二次开发建立基坑支护体系的实体单元,打破了常用的FLAC~(3D)数值模拟中结构支护体系的形式,减少了结构单元连接节点数对模拟结果所带来的影响。实体单元模型的建立能够真实的反映结构实体的应变及应力,从而找到整个支护体系中的薄弱部位,对结构设计有一定的指导意义。通过对某基坑进行实体结构模拟分析,效果较好。     

FLAC~(2D)在模板支架验算中的应用

文章应用FLAC2D程序对某一工程的模板支架进行了计算分析,并进一步探讨了该方法计算复杂支架结构的优缺点及适用性。     

邓肯—张模型在FLAC~(3D)中的实现及工程应用

应用VC.net编译平台,开发了邓肯-张模型的DLL动态链接库文件,通过FLAC3D程序的预留接口导入程序.介绍了邓肯-张模型的基本原理及其在FLAC3D程序中实现的关键技术和具体实现方法.通过对三轴加卸载试验的仿真模拟,分析了试样的Z向和Y,向位移变化形态和规律,研究了(σ1-σ3)-εa关系曲线的变化形态,及其在极限情况下曲线的发展规律.从而验证了邓肯-张本构模型在有限差分程序中的准确性和适用性.另外,对一个基坑开挖及其支护过程进行了模拟分析,并通过基坑壁水平位移计算值和监测值的对比,验证了编译的邓肯-张(E-B)模型对工程的适用性,以及应用于其他类似问题的通用性,解决了FLAC2D程序中邓肯-张本构模型(E-B)的应力敏感性及其不能应用于实际工程等问题.     

基于FLAC~(3D)的含相变三场耦合简化算法

为了探求简便实用且可服务于实际冻土工程研究的含相变THM(温度场–渗流场–应力场)耦合算法,基于含相变三场耦合能量平衡方程和冻融过程能量阶段假设,提出水–冰相变简化算法;对热–流–力算法进行串并联,得到三场耦合简化算法;并将该简化联合算法应用于FLAC~(3D)对室内岩样冻融试验进行再现,模拟结果与室内试验结果吻合较好,表明该简化算法可行。同时对试验进行扩展,探讨不同因素对温度场和变形场的影响,结果表明:对流换热系数、冻结温度、环境温度越高相变持续时间越短,径向最大冻结应变越大;孔隙率或含水率越大,相变持续时间越长,径向最大冻结应变越大;膨胀系数和冻融循环次数越大,径向最大冻结应变也越大。研究成果对认识岩石冻融环境下温度、变形规律以及相关室内试验设计有一定的参考意义。     

大湾沟隧道开挖顺序FLAC~(3D)数值模拟研究

隧道的不同开挖顺序对围岩的变形及后续支护工作具有重要的影响,但由于隧道开挖顺序主要依赖于工程类比和现场量测设计方法,不能很好地选出合理的开挖方案。应用FLAC3D对大湾沟隧道不同开挖顺序进行模拟,通过综合分析不同开挖顺序的隧道围岩位移、塑性区、围岩应力等指标,从而确定大湾沟隧道开挖顺序的最佳方案。     

CATIA-FLAC~(3D)耦合建模方法及其应用

针对FLAC3D面向复杂的地质模型建模存在的技术困难和不足,提出CATIA-FLAC3D耦合建模新方法。先利用CATIA强大的三维地质体建模功能进行三维地质建模,再利用其有限元模块对地质体进行网格划分;基于对两类软件中单元、节点数据关系的差异分析,应用Visual Basic语言编写CATIA-FLAC3D接口程序,实现了将CATIA环境下建模生成的单元、节点信息导入FLAC3D。以某已建成偏压隧道工程为例,验证了CATIA-FLAC3D耦合建模方法的可行性和有效性,为FLAC3D构建三维复杂工程模型提供了新的思路。     

大断面岩巷掘进支护参数FLAC~(3D)优化研究

以新柳煤业西翼轨道大巷工程为例,介绍了利用FLAC3D技术在原支护方案的基础上,对大断面岩巷掘进支护参数进行优化设计的方法,通过对原支护方案与优化方案进行比较,指出优化方案可减少工作量、加快掘进速度。     

基于FLAC~(3D)的车场支护方案数值模拟

王洼二矿21采区下部车场为穿层巷道,帮部围岩主要为5煤、8煤、泥岩、细粒砂岩、中粒砂岩,极易风化崩解,扩修之前采用U型钢棚支护,巷道服务期间多次扩修、反复变形,严重影响21采区通风、运输、生产。为此,本文采用岩土工程有限差分软件FLAC~(3D)对各不同穿层地段、不同支护方案、不同支护参数进行模拟,模拟表明:注浆加固方案最适合在该巷道应用。     

基于FLAC~(3D)的某道路边坡稳定性分析

以蒙自现代林业产业园1号道路边坡工程为例,利用FLAC3D数值模拟软件,模拟边坡整个开挖过程的稳定性特征和地震动力响应特征,并计算安全系数,在边坡模型关键部位布置监测点,计算出地震动强度指标PGA,数值模拟分析表明:随着逐步开挖的进行,边坡稳定性安全系数急剧下降;开挖结束以后,在未采取加固处理的状态下极易发生沿坡面的滑移破坏;开挖边坡坡顶处地震动响应明显,应采取必要防护措施。     

基于FLAC~(3D)的加筋土挡墙施工过程仿真分析

利用FLAC3D对一座组合式加筋格宾路堤挡墙进行了施工过程仿真,研究了施工过程中加筋土挡墙的侧向变形、筋带拉应力和挡墙稳定性的变化。结果表明,施工过程仿真分析可以再现施工过程中挡墙内部的应力应变发展过程;随着挡墙施工的进行,挡墙的变形逐渐增大,最大变形的发生位置由地基土体逐渐向挡墙面墙转移;筋材的拉应力逐渐增大,但不同部位筋材的拉应力分布规律不同;随着挡墙高度增加,挡墙的稳定性减小。     

基于FLAC~(3D)基底演化弱层排土场稳定性分析研究

基于MIDAS/GTS-FLAC~(3D)自编转换程序,构建了排土场数值计算模型,研究了排土场基底演化为软弱层时内摩擦角与粘聚力对排土场变形失稳发展趋势的影响,指出矿山排土场在选址和堆放过程中要注意做好基底软弱层的防水、坡比设计、加固处治等工作,防止排土场基底土层力学参数的弱化对排土场稳定性造成的影响。     

基于FLAC~(3D)的煤层开采覆岩破坏特征研究

本文分析了祁东煤矿7131工作面工程地质特征,建立工作面的三维地质模型;根据工作面实测岩体力学参数及实际边界条件,利用FLAC3D软件对煤层开采引起的上覆岩体运移变形破坏特征进行了数值模拟;通过分析由此引起的塑性破坏、应力场变化、位移场量级变化,讨论了工作面上覆岩体的"两带"发育范围、破坏形式及变形特征。     

基于FLAC~(3D)的太原车站基坑变形影响因素研究

针对太原地铁首开工段明挖基坑所存在的地质条件复杂、漫滩特征显著、开挖面积大、施工工况复杂等问题,采用FLAC3D数值模拟的方法对车站开挖全过程进行仿真,研究了该种河漫滩地质条件下不同支护参数(插入比、钢支撑间距、预应力设置值)对太原漫滩地区明挖基坑的影响规律:墙后地表变形表现为明显的凹槽形,整体沉降量偏小;基坑变形随着插入比的增加而减少,但其减小速率逐渐变缓;基坑变形随钢管撑间距的增大呈近线性增大的趋势;预应力的提高对减小基坑变形影响甚微。     

掺砾成都黏土的本构模型及其在FLAC~(3D)中的实现

分析掺砾石成都黏土的三轴试验结果得到如下结论:试样表现为应变硬化特性,但偏应力增速较快,且在轴向应变达到较小值时偏应力就达到了稳定值,而体变随轴向应变的增加而平缓的增加。可见,试样在轴向应变较小时发生轻微的剪胀而减缓体变的增加速率;当达到塑性流动时,试件发生明显的剪缩而继续引起体变的增加。修正剑桥模型描述此类特性有所欠缺。以修正剑桥模型在FLAC3D中的实现过程为基础,将魏汝龙模型写入FLAC3D中来模拟软硬程度不同的土并引入了黏聚力c,考虑了塑性体应变硬化及剪应变引起的体变,模拟结果表明修改的模型能较好的反映此类土的特性。将试验值对比模拟值,发现随着砾石含量的增加,试样变硬,保水性变差。     

基于Slide和FLAC~(3D)的河岸高边坡稳定性分析

以某河岸高边坡稳定性分析评价为背景,采用Slide软件计算其稳定性系数,确定其最危险滑动面;利用FLAC3D软件进行数值模拟分析,分别考虑在河流侵蚀作用和暴雨工况下边坡变形对建筑物的影响,根据位移和塑性破坏区图绘制了边坡变形影响范围线。稳定性分析结果表明,最危险滑动面在上覆填土和粉土层,河流侵蚀对边坡的变形有潜在影响,暴雨工况下边坡的变形破坏加重,对场地建筑物的地基造成影响,该分析结果与现场调查情况基本吻合。     

基于FLAC~(3D)的加筋土质边坡的数值分析

运用有限差分软件FLAC3D对一段人工堆山加筋边坡进行了分层加载过程的数值模拟和分析,得到了该加筋边坡的抗滑安全系数随加筋密度和格栅铺设长度的变化规律,以及坡体水平位移、土工格栅的受力情况等分布规律,并对计算结果进行了讨论和分析。     

基于FLAC~(3D)的软土内地下结构扬托力研究

大量工程实践表明,饱和软黏土中地下结构所受扬托力往往小于理论浮力值。以珠海市海积流塑淤泥质黏土为对象,在与离心机模型试验结果对比验证基础上,采用FLAC~(3D)对流塑淤泥质黏土中地下结构扬托力进行研究。结果表明:地下结构总扬托力由地下水浮力和土体卸荷固结回弹产生的土扬托力两部分构成;随着埋深增加,土扬托力影响越来越显著;在埋深不大于15 m时,总扬托力主要受地下水浮力控制;在埋深20 m及以下时,总扬托力及地下水浮力的折减存在一定的差异,地下水浮力折减系数约为0.6,地下结构总扬托力折减系数约为0.8。