FLAC3D滑坡模拟

2 呷爬滑坡概况
呷爬滑坡位于锦屏一级水电站三滩坝址上游
N20°E/SE∠40°，岩性为三叠系杂谷脑组深灰－
灰黑色变质粉砂质板岩夹变质细砂岩（T32-3z ）。 滑坡平面展布呈箕形，主滑方向为 N62°W，
其圈谷地貌保存完好。剪出口高程 1 655 m，与枯 水期河水位持平，后缘高程 2 120 m，前后缘高差 465 m。滑坡纵长约 900 m，平均宽约 500 m，面积 约为 0.45 km2。据钻孔揭露，滑体最厚达 60～ 100 m，平均厚度约 60 m，滑坡残体体积约 13×106 m3。
计算模型（图 1，2）范围, 顺河方向（ Z 轴方 向，指向上游为正）宽为 950 m，即顺河方向包括 整个滑坡的宽度；垂直河谷方向（X 轴方向，指向 滑坡内为正）长为 1 040 m，模型的最大高度（Y 轴 方向，垂直向上为正）1 108 m（海拔 2 308 m）。计 算时，仅考虑自重力的作用，不考虑构造应力场。 因此，除坡面（临空面）外，将模型四周边界、底 边界设置为单向约束边界[4]。
表 1 计算模型中的各种介质力学参数 Table 1 Mechanical parameters of materials in calculation model
模型中的组 （Group）
1 3 5 7 4 6 8 9 10 11 12
岩土体
T32-3z 滑带I 滑带II 滑带III 滑体I 滑体II 滑体III 冲积物 崩坡积物 小滑坡 泥石流堆积
该滑坡发育于雅砻江右岸反向坡，滑体下部基 岩为深灰－灰黑色粉砂质板岩，岩石较软弱，正常
岩体产状 N10～30°E/SE∠40°，地表岩体产状则 为 N15～25°E/NW∠20～30°，表明岩体已产生
强烈变形，岩体松驰。在谷坡岩体重力作用下，岩 体向临空面方向易产生倾倒变形，板岩岩质较软， 容易产生弯曲变形，岩体越向地表，弯曲变形越大， 随着倾倒变形的加剧，在最大弯曲部位，产生楔形 拉裂缝，发生弯曲－拉裂变形[1]。由于河谷下切及河 水对岸坡前缘的冲刷，弯曲－拉裂进一步加剧，当 岩体弯曲折断裂隙贯穿，形成滑带产生滑动。

Value Engineering0引言滑坡作为一种常见的地质灾害在我国频繁发生并且分布广泛，不仅破坏基础设施，影响各工程的施工与建设，还阻碍国家的经济建设与发展进程，并对人民群众的生命财产安全造成严重的影响。

滑坡地质灾害如果处理不及时，将会造成一定的设施破坏、财产损失甚至是人员的伤亡[1-3]。

因此，研究分析滑坡地质灾害的成因和机理及滑坡的防治措施等一直是工程地质领域的热点问题。

瞬时暴雨或长期降雨等条件下诱发滑坡是土质边坡中最容易发生的类型[4]。

针对降雨条件下的边坡稳定性，众多学者主要从多个方面进行了相关的研究。

目前边坡稳定性分析评价的主要方法是极限平衡法和数值模拟法。

数值模拟分析方法包括有限单元法、有限差分法、离散单元法等。

李安润等[5]通过极限平衡法和有限元数值分析方法，对降雨条件下某堆积体边坡进行了稳定性分析，并提出了合理的防治措施。

Chang等[6]采用PFC数值模拟软件分析研究了某黄土滑坡在地表水入渗条件下边坡的失稳破坏过程。

回恒酉等[7]采用传统极限平衡理论的条分法和数值模拟的Flac3D方法进行对比分析，得出Flac3D 法分析条件更加完善，在理论上更加可靠，而条分法计算理论理想化，计算结果偏保守的结论。

李振江等[8]通过GeoStudio软件对暴雨工况下的南京某下蜀土滑坡进行了模拟分析，研究了暴雨条件下边坡的孔隙水压力和位移变化，并对应急治理措施进行了检验分析。

张树轩等[9]利用Flac3D模拟分析了甘肃天水红旗山黄土滑坡的稳定性，为潜在强震区地震滑坡的变形机理及防震减灾研究提供了可靠依据。

Flac3D数值模拟法是近年来比较流行的边坡稳定性计算分析方法，主要应用于土质滑坡，在岩质滑坡方面，相对应用较少。

本文以江苏西南部一土质边坡为研究对象，结合现场监测数据，采用Flac3D软件对边坡进行稳定性评价及变形破坏机理分析，为滑坡防治提供参考。

1工程概况1.1边坡基本特征江苏省西南部某一典型土质边坡现状如图1所示。

FLAC 3D滑坡模拟一、源程序; Create Material Zonesgen zone brick size 5 5 5 &p0 (0,0,0) p1 (3,0,0) p2 (0,3,0) p3 (0,0,5) &p4 (3,3,0) p5 (0,5,5) p6 (5,0,5) p7 (5,5,5)gen zone brick size 5 5 5 p0 (0,0,5) edge 5.0group Material; Create Bin Zonesgen zone brick size 1 5 5 &p0 (4,1,0) p1 add (3,0,0) p2 add (0,3,0) &p3 add (2,0,5) p4 add (3,6,0) p5 add (2,5,5) &p6 add (3,0,5) p7 add (3,6,5)gen zone brick size 1 5 5 &p0 (6,1,5) p1 add (1,0,0) p2 add (0,5,0) &p3 add (0,0,5) p4 add (1,6,0) p5 add (0,5,5) &p6 add (1,0,5) p7 add (1,6,5)gen zone brick size 5 1 5 &p0 (1,4,0) p1 add (3,0,0) p2 add (0,3,0) &p3 add (0,2,5) p4 add (6,3,0) p5 add (0,3,5) &p6 add (5,2,5) p7 add (6,3,5)gen zone brick size 5 1 5 &p0 (1,6,5) p1 add (5,0,0) p2 add (0,1,0) &p3 add (0,0,5) p4 add (6,1,0) p5 add (0,1,5) &p6 add (5,0,5) p7 add (6,1,5)group Bin range group Material not; Create named range synonymsrange name=Bin group Binrange name=Material group Material; Assign models to groupsmodel mohr range Materialmodel elas range Bin; Create interface elementsint 1 face ran plane ori (4,0,0) nor (-5,0,2) dist 0.01 z (0,5) y (1,6) int 2 face ran plane ori (0,4,0) nor (0,-5,2) dist 0.01 z (0,5) x (1,6) int 1 face ran x 5.9 6.1 y 1 6 z 5 10int 2 face ran x 1 6 y 5.9 6.1 z 5 10int 1 maxedge 0.55int 2 maxedge 0.55; Move bin toward materialini x add -1.0 range Binini y add -1.0 range Bin; Assign propertiesprop shear 1e8 bulk 2e8 fric 30 range Materialprop shear 1e8 bulk 2e8 range Binini den 2000int 1 prop ks 2e9 kn 2e9 fric 15int 2 prop ks 2e9 kn 2e9 fric 15; Assign boundary conditionsfix x range x -0.1 0.1 any x 5.9 6.1 any ;在x=0和x=6的两个面上加约束fix y range y -0.1 0.1 any y 5.9 6.1 anyfix z range z -0.1 0.1 Bin; Monitor historieshist unbalhist gp zdisp (6,6,10)hist gp zdisp (0,0,10)hist gp zdisp (0,0,0); Settingsset largeset grav 0 0 -10; Cyclingstep 4000save bin.sav二、分析结果1、原结构网格图2、z方向位移图3、不平衡力变化图4、hist gp zdisp (6,6,10)zdisp (6,6,10)=-3.0928e-0035、hist gp zdisp (0,0,10)zdisp (0,0,10)=-1.1589e+0006、hist gp zdisp (0,0,0)zdisp (0,0,0)=-2.4947e+000。

文章编号 ： １ ６ ７ ３—９ ４ ６ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ６ ６— ０ ４
ｄ ｏ ｉ ： ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｊ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３— ９ ４ ６ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ 滑坡 稳 定性 分 析 中 的应 用
许 容 ， 张发 明 ， 张加 家 ， 眭敏磊
（ 河海大学 地球科学与Ｔ程学 院 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ）
摘要： 以 西南 某水 电站 左岸 古 滑坡 为研 究对 象， 利用 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ３ Ｄ通 过 强度 折 减 法 对 古 滑坡 堆积 体 变形和 稳 定性情 况进 行 了三 维数 值 仿真 。研 究 结 果表 明 ， 滑坡 体在 天 然状 态 下稳 定性 良好 ， 这
文献标 识码 ： Ａ
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆ Ｌ ＡＣ３ Ｄ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ ｂ ｏ ｄ ｙ
ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ． Ａ ３ Ｄ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｅ ａ —
ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｏ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｔｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｂｙ Ｆ ＬＡＣ３ Ｄ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｕｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｏ ｄ ｙ ｉ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ｓ ｐ ｏ ｔ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｓ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ａ ｐ ｐｒ ｏ ｐ ｒ ｉ ａ ｔ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｐ ａ － ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｃ ｈｏ ｏ ｓ ｉ ｎｇ ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ３ Ｄ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ １ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＦＬ ＡＣ３ Ｄ ；ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ；ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ

FLAC3D 采用体积模量、剪切模量、抗拉强度、抗 压强度、内摩擦角和剪胀角等。通过采用 FLAC3D 对 非工作帮进行模拟计算后，可得到模型 20 的应力应 变图。最大不平衡力的曲线图如图 2 所示。
图 3 模型 20 竖直方向应力图
图 4 模型 20 水平方向应力图
图 2 模型 20 的最大不平衡力收敛曲线
［2］陈高峰，卢应发.边坡稳定性影响因素组成成分分析［J］. 金属矿山，2008.
［3］王浩.边坡稳定性影响因素及评价方法［J］.黑龙江交通 科技，2011.
［4］Matsui T，San K C.Finite element slope stability analysis by shear strength reduction technique［J］. Soils and Foun－ dations，1992，32（1） .
矿技术，2011. ［9］E vert Hoek John Bray. Rock Slope Engineering. London:
Traps.Institution of Mining and Metallurgy，1981. ［10］Dawson E M ，Roth W H ，Drescher A.Slope sTability
采矿工程
露天采矿技术 20天矿边坡稳定性分析与研究
白润才，王志鹏，王喜贤
（辽宁工程技术大学矿业学院，辽宁 阜新 123000）
摘 要：采用 FLAC3D 对露天矿边坡稳定性的数值模拟，阐明了边坡岩体应力场的演变规律，揭示了研究
区非工作帮边坡的滑坡机理，确定了滑坡模式。结果表明，滑坡模式为沿“圆弧滑面”滑动。基于 FLAC3D 的强
由位移图来看，非工作帮的边坡滑移主要在边坡 （下转第 5 页）

FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用赵忠海【摘要】Taking the Gaozhi Village landslide as an example, this paper discussed the application of FLAC3D in landslide stability analysis and evaluation. The author ifrst introduced the basic principle and main process of FLAC3D, and then simulated the Gaozhi Village landslide stability under natural state and heavy rain state by Mohr-Coulomb of FLAC3D. The simulation result intuitively showed the distribution characteristics of plastic deformation and horizontal displacement of the slope in the above two conditions, and clearly showed the potential sliding surface inside the slope. According to the result of numerical simulation, the article analyzed and evaluated the landslide stability, studied and discussed the deformation and failure forms of the landslide. By analyzing the plastic deformation and displacement of slope, the author considered that the landslide is basically stable under the natural state and is unstable and likely to slide and lose its stability in the local area under the continuous high intensity rainfall state. This is consistent with the investigation and analysis. This result shows it is feasible and more simple and more intuitive and convenient to analyze and evaluate the stability of landslide by FLAC3D. Compared with the traditional limit equilibrium method, FLAC3D has the incomparable advantage.%本文以高治村滑坡为例，论述了FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用。

基于FLAC(3D)的石灰溪滑坡稳定性数值模拟分析徐智【摘要】滑坡稳定性分析是评价滑坡稳定状态及有针对性选取治理措施的关键.目前有关滑坡稳定性的分析方法大多建立在基于刚体极限平衡理论的基础上,而工程实践表明,滑坡失稳很多时候是由于滑体变形过大所致.为此,本文以印江县峨岭镇石灰溪滑坡为研究对象,采用基于FLAC(3D)的数值模拟方法,从变形角度对该滑坡堆积体的稳定性及其发展趋势进行了分析.研究表明,滑坡中后部为启动段,中前部为锁固段,降雨状态下滑带塑性区贯通率达85%,滑坡整体处于加速变形阶段,需及时进行防治.【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】2页(P132-133)【关键词】FLAC(3D);滑坡稳定性;数值模拟;稳定性分析【作者】徐智【作者单位】贵州省地矿局一〇三地质大队,贵州铜仁,554300【正文语种】中文滑坡稳定性分析是在滑坡勘查，即地质调查、地表勘测、钻孔取芯分析、地下水检测、室内外试验基础上,对滑动面以上滑体运用数学、力学分析手段来评价滑体稳定状态。

目前有关滑坡稳定性的评价方法大多采用刚体极限平衡理论，难以动态反映滑坡堆积体在外界诱发因素作用下应力场的改变以及由其引起的变形情况，而大量的工程实践表明，滑坡失稳事件很多时候是由于滑体变形过大所导。

为此，有必要采用数值模拟方法对滑坡堆积体在外界诱发因素作用下的应力场和应变场进行深入研究，进而从变形的角度对滑坡堆积体的稳定性状况及发展趋势作出判断。

石灰溪滑坡位于贵州省印江县峨岭石灰溪村所在斜坡体上，平面形态呈上宽下窄的“锁口形”，主滑方向300°。

滑体纵向长度约540m，横向宽度约155m，面积约8.10×104m2，钻孔揭露滑体平均厚度约32m，滑体体积约260×104m3，属大型堆积体滑坡，如图1所示。

滑坡前缘剪出口标高约420m，后缘标高约630m，相对高差约210m。

FLAC-3D在黄土滑坡变形特征分析中的应用杜文举，景淑媛(四川建筑职业技术学院，四川德阳618000)摘要：暴雨是影响黄土滑坡稳定性的重要因素，本文以陕西-黄土滑坡为例，利用有限差分法FLAC-3D软件对在自然和暴雨条件下黄土滑坡的变形进行数值模拟分析。

根据数值模拟结果，得到滑坡体在自然状态下和暴雨状态下的变形特征和塑性分布特征，确定了滑坡体变形特征与滑坡稳定性间的联系，为黄土滑坡的稳定性评价提供必要的理论依据。

关键词：黄土滑坡；FLAC-3D;变形特征中图分类号：P642.22文献标识码：A文章编号：1006-0995(2020)04-0638-04DOI:10.3969/j.issn.l006-0995.2020.04.0231引言滑坡是一种较普遍的地质灾害，给人们生命财产带来了重大威胁和损失叫黄土滑坡是黄土地区特有常见地质灾害，全国约有1/3的滑坡灾害发生于黄土地区；以其多发性、危害性给生态环境和社会发展造成了严重的影响阴。

齐县余家坪乡新寨村一湿陷性黄土滑坡，牡体重力作用及WP秀延河侧蚀作用下形成忙滑坡西侧主滑方向314。

，东侧主滑方向354。

，整体上呈后缘缓，前缘陡，中部较缓，滑体前缘直达秀延河沟底，滑坡后缘高程2006-2008m,前缘高程在1992~1995m之间，相对高差12~13m,平均坡度15°-25°,该滑坡有下滑趋势，降雨将诱发滑坡的发生％对其滑体前缘的西气东输管道工程造成巨大影响和危害，严重威胁管道输气的安全旳。

滑体是由软塑状-流塑状黄土组成，上部黄土呈湿-很湿状态，中下部呈很湿-饱和状态，含水量明显高于上部，根据前、后缘的地表滑坡特征、地表张拉裂缝、钻孔所揭露滑动面位置高程(m)(黄海高程系统)滑坡堆积土断层角砾滑动面例三叠系砂泥岩马兰黄土图13-3,滑坡剖面图202520202015201020052000199519901985198019751970以及物探测试成果，判定滑动面剖面形状为弧形。

FLAC3D软件建立边坡的三维数值模型分析结合FLAC3D软件的优点，以某公路工程的边坡为例，对FLAC3D软件在建立边坡三维数值模型中的应用进行了分析和探讨。

标签：FLAC3D软件边坡三维数值模型0前言对于公路工程而言，边坡的稳定性直接影响着工程施工的顺利进行，影响着整个工程的施工质量，在工程中的作用是十分巨大的。

影响边坡稳定性的因素是多种多样的，运用FLAC3D软件，结合相应的岩土勘察参数，可以建立边坡的三维数值模型，从而方便对边坡的应力场分布规律以及最大不平衡力的收敛情况进行分析，以实现对边坡的加固。

1 FLAC3D软件概述FLAC3D是二维的有限差分程序FLAC2D的护展，能够进行土质、岩石和其它材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。

FLAC3D采用了显式拉格朗日算法以及混合离散分区技术，可以非常准确地对材料的塑性破坏和流动进行模拟。

由于不需要形成刚度矩阵，可以在较小的内存空间中，求解大氛围的三维问题。

FLAC3D的优点包括以下几个方面：（1）混合离散法的应用，相比于有限元法中常用的离散集成法更加准确，更加合理；（2）采用动态运动方程实现对于静态系统的模拟，在模拟物理上的不稳定过程不存在数值上的障碍；（3）采用了“显式解”方案。

因此，显式解方案对非线性的应力-应变关系的求解所花费的时间，几乎与线性本构关系相同，而隐式求解方案将会花费较长的时间求解非线性问题。

而且，它没有必要存储刚度矩阵，这就意味着；采用中等容量的内存可以求解多单元结构；模拟大变形问题并不比小变形问题多消耗更多的计算时间，因为没有任何刚度矩阵要被修改。

2 FLAC3D软件建立边坡的三维数值模型2.1工程概况某城乡高速通道全长21km，从山林地区穿行，与该地区的一条河流并行，公路整体边坡呈岩质，部分路段为土质边坡。

受公路自身承载力等因素的影响，边坡工程出现了风化、滑坡等病害，严重影响了公路的行车安全，需要引起相关人员的重视和研究。

邮局订阅号：82-946360元/年技术创新软件时空《PLC 技术应用200例》您的论文得到两院院士关注基于CAD 与ANSYS 的FLAC 3D 边坡模拟分析The simulation analysis of slope by FLAC 3D based on CAD and ANSYS(辽宁工程技术大学)田树昆曹兰柱TIAN Shu-kun CAO Lan-zhu摘要:FLAC 3D 自带的FISH 语言虽然可以完成复杂模型的建立,但是需要耗费大量时间,同时采用FISH 语言生成复杂模型比较困难,因此提出了一种快速建模方法,即以AutoCAD 与ANSYS 为基础建立FLAC 3D 模型。

采用AutoCAD 及VBA 二次开发程序进行基础数据预处理,在ANSYS 中完成复杂模型建立、材料属性定义、网格划分,并通过ANSYS_TO_FLAC 3D 接口程序,实现FLAC 3D 复杂模型的快速建立。

通过露天矿边坡三维模型的建立与数值模拟分析,验证了该方法的快速性、有效性及可行性。

该方法是综合应用不同程序的优点解决复杂工程地质问题的典型范例。

关键词:数值分析;接口程序;模型转换中图分类号:TP391.9文献标识码:BAbstract:Although it can complete complex model by FISH which in FLAC 3D ,but need to spend a lot of time.At the same time gen -erate complex models using FISH difficult.Therefore,a rapid modeling method proposed.That is to establish model of FLAC 3D based on AutoCAD and ANSYS.The procedures which secondary development using AutoCAD and VBA be used to basic data pre-process -ing.The model established completed in ANSYS and distributes material property,meshing,thereby achieving the purpose of building the complicated model in FLAC 3D by using the interface program of ANSYS_TO_FLAC 3D .Then three -dimensional models of surface mining established and numerical simulation analysis and the case study shows that the fastness,effectiveness and feasibility,can be realized.The procedure gives an example to build complicated engineering geological model with the advantages of different programs.Key words:numerical analysis;interface program;model transformation文章编号:1008-0570(2010)11-3-0259-021引言FLAC 3D 是由美国Itasca 公司开发的有限差分软件,可以进行岩土和其他材料的三维结构受力分析,通过调整三维网格中的多面体单元来拟合实际结构,单元材料可采用线性或非线性本构模型。

基于 FLAC3D的滑坡治理方案可行性分析研究摘要：滑坡的治理方案对于保证滑坡稳定性和减少人民生命财产安全至关重要。

本文以重庆市某滑坡为研究对象，基于有限差分软件FLAC3D通过内置Extrusion板块建立滑坡三维模型，开展了滑坡治理方案可行性的数值模拟研究。

研究结果表明：该滑坡在桥梁施工期间出现明显滑动面，滑坡前缘位移12.14cm，稳定性系数为1.06，低于1.30，滑坡处于欠稳定状态，在受到桥梁施工活动扰动后存在复活的可能性；该滑坡采用抗滑桩治理后位移减小至1.63cm，稳定性系数提高至1.42，滑坡处于稳定状态。

研究结果有效验证了该治理方案的可行性，为后一步滑坡治理方案的优化设计奠定了基础，同时也为类似滑坡治理工程提供了参考和借鉴。

关键词：FLAC3D；滑坡治理；抗滑桩；可行性研究Feasibility Analysis of Landslide Control Scheme Based on FLAC3DAbstract: The treatment scheme of landslide is crucial to ensurethe stability of landslide and reduce the safety of the life and property. In this paper, a landslide in Chongqing is taken as the research object. Based on the finite difference software FLAC3D, the three-dimensional model of the landslide is established through thebuilt-in Extrusion plate, and the numerical simulation research on the feasibility of the landslide treatment scheme is carried out. Theresults show that the landslide has an obvious sliding surface during the construction of the bridge. The displacement of the front edge of the landslide is 12.14 cm, and the stability coefficient is 1.06,which is lower than 1.30. The landslide is in an unstable state thereis a possibility of resurrection after being disturbed by bridgeconstruction activities. After the landslide was treated with anti-slide piles, the displacement decreased to 1.63 cm, the stability coefficient increased to 1.42, and the landslide was in a stable state. The research results effectively verify the feasibility of thetreatment scheme, lay a foundation for the optimization design of the subsequent landslide treatment scheme, and also provide reference for similar landslide treatment projects.Key words: FLAC3D; Landslide control; Anti-slide pile; Feasibility study0引言滑坡是山地工程建设中常遇到的一种地质环境，对于工程建设的影响非常大，尤其是工程建设过程中往往会开挖山体，进一步扰动滑坡体，使老滑坡复活。

应用FLAC3D模拟分析输变电工程中的边坡稳定摘要：近年来，我国电网工程发展迅速，输变电工程设计中应用FLAC3D （三维快速拉格朗日分析程序）模拟分析杆塔定位和变电站选址过程中遇到的边坡稳定问题，可帮助设计人员对边坡的稳定性作出快速有效的判断，以便及时避让或提前做好防治预案。

关键词：FLAC3D；输电线路；边坡稳定1 引言连续介质快速拉格朗日差分法(Fast Lagrangian Analysis of Continua，简写FLAC)是近年来发展起来的一种新型数值分析方法，它与通常的有限元法和边界元法的不同之处在于：前者是显式的方法，而后者则是隐式的。

显式差分法求解时未知数集中在方程式的一边，无须形成刚度矩阵，不用求解大型联立方程，因而占用内存少，便于微机求解较大的工程问题。

另外，由于该方法采用的是随流观察法，即研究每个流体质点随时间变化的情况，所以适合于解决非线性大变形问题，这一点恰好可以满足岩土工程中力学分析的需要。

2 FLAC3D的基本原理简介FLAC3D是美国Itasca公司开发的三维快速拉格朗日分析程序，该程序使用了如下三种计算方法[1]：(1)离散模型方法。

(2)有限差分方法。

(3)动态松弛方法。

(1) 空间导数的有限差分近似在快速拉格朗日分析中采用混合离散方法[2]，即将区域离散为常应变六面体单元的集合体，而在计算过程中，又将每个六面体看作以六面体角点为角点的常应变四面体的集合体，应力、应变、节点不平衡力等变量均在四面体上进行计算，六面体单元的应力、应变取值为其内四面体的体积加权平均，六面体内四面体的应力应变第一不变量由该六面体内所有四面体的体积加权平均得到，然后重新得到四面体的应力、应变。

如图4.2所示一四面体，节点编号为1到4，第n面表示与节点n相对的面，设其内任一点的速率分量为vi，则可由高斯公式得：（1）图1四面体式中：V为四面体的体积；S为四面体的外表面；nj为外表面的单位法向向量分量。

2、边坡的稳定性系数等指标，可以对边坡的稳定性进行评价； 3、破裂面的位置和形状，有助于确定治理措施和优化设计方案。
在结果分析过程中，需要以下几个方面：
1、破裂面的预测：FLAC3D可以准确预测破裂面的位置和形状，但需要考虑 地质条件的复杂性和计算精度的限制；
2、稳定性系数的敏感性：稳定性系数受到多种因素的影响，如土体性质、 荷载等，需要对这些因素进行敏感性分析；
根据现场调查和工程地质勘探，收集到了边坡的岩土力学参数、水文地质条 件、可能的荷载和边界约束条件等数据。在此基础上，采用有限元法建立了边坡 的计算模型，详细模拟了边坡内部的物理和力学过程。通过不断调整模型的材料 参数和边界条件，使得模型的计算结果与实际观测数据尽可能接近。
在模型验证可靠后，采用整体强度折减法对边坡的稳定性进行分析。根据计 算结果，该边坡的稳定系数为1.25，属于基本稳定状态。失稳破坏模式主要为边 坡顶部出现拉裂缝，同时局部岩体出现滑动。为了提高该边坡的稳定性，建议采 取适当的加固措施，如增加锚杆、喷射混凝土等。
引言
边坡稳定性分析是岩土工程领域中非常重要的一个方面，对于保障工程项目 安全具有至关重要的作用。在工程建设过程中，边坡失稳可能会导致严重的工程 事故，因此对边坡稳定性进行准确的分析和评估具有重要意义。随着计算机技术 的不断发展，数值模拟方法在边坡稳定性分析中得到了广泛应用。本次演示将探 讨基于FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions） 软件的边坡稳定性分析方法。
4、荷载施加：根据实际情况，施加一定的荷载，如自重、外力等。 5、数值模拟：利用FLAC3D进行数值模拟，得到边坡的位移、应力等响应。
6、稳定性评估：根据模拟结果，对边坡的稳定性进行评估，计算稳定系数 等指标。

FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用FLAC3D是目前广泛应用于地质与土木工程领域的有限元数值分析软件之一。

在滑坡稳定性分析评价中，FLAC3D可以帮助工程师们更全面、准确地评估滑坡的稳定性。

下面我们将详细介绍FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用。

首先，FLAC3D可以模拟地下岩土层的变形及破坏过程，从而模拟滑坡的形成和发展过程。

FLAC3D采用块体离散法，通过将地下岩土划分为多个离散的块体，进而实现整个体系的破坏过程计算和控制。

这种方法可以有效地模拟不同岩土层的不同本构特性和力学行为，从而得出不同状态下的应力、应变和位移的分布和变化。

例如，可以对不同地质结构下的岩土体力学特性进行分析，得出岩土体的承载能力和变形能力等重要参数。

其次，FLAC3D可以进行统一的滑坡稳定性分析和评价，为工程师提供全面的结论。

FLAC3D可以利用强大的稳定性分析方法，如普通拟静力分析、动力分析、弹塑性分析和蠕变分析，从而得出一个综合而准确的结论。

这些算法可以帮助工程师更好地了解岩土体动态变化和互相影响的影响因素，给出一些预测结果和规划建议。

例如，可以计算在斜坡不同位置和不同加载条件下的安全系数和最不利的滑坡面，从而为滑坡稳定性评估和风险预测提供了准确、全面的基础数据。

最后，FLAC3D可以有效地对滑坡发展过程中各种参数进行优化，提高工程质量和安全性。

FLAC3D可以模拟岩土层在滑动过程中的应力变化、变形、裂缝发展等重要特性，同时还可以计算施工过程中引起的影响因素。

这些结果可以帮助工程师优化方案，以最小的成本和最大的效益来维护工程质量和安全性。

例如，工程师可以分析当前状态下滑坡面的位置、大小、坡度等因素，针对不同的地质条件和环境要求，选择相应的加固措施和材料，提高工程质量和安全性。

综上所述，FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中具有非常重要的应用价值。

FLAC3D采用块体离散法、强大的稳定性分析方法和多种优化技术，可以帮助工程师全面而准确地分析不同地质条件下的滑坡稳定性，为工程规划和实施提供可靠的依据。

第３３卷第５期２０１３年１０月防灾减灾工程学报Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｄｉｓａｓｔｅｒ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．３３Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２０１３基于ＦＬＡＣ３Ｄ的锚索抗滑桩滑坡推力分布规律研究＊吴润泽１，２，周海清１，２，胡　源１，２，李鹏举１，２，钟一洋３（１．后勤工程学院土木工程系，重庆４０１３１１；２．岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室，重庆４０１３１１；３．后勤工程学院后勤信息工程系，重庆４０１３１１）摘要：采用ＦＬＡＣ３Ｄ建立了预应力锚索桩板墙结构的三维数值模型，结合有限元强度折减法分析了不同预应力作用下锚索桩滑坡推力的分布规律，并通过改变桩后岩土体的弹性模量及性质、锚索的设置位置以及边坡强度安全储备系数等参数，对锚索桩滑坡推力的分布规律进行了系统的研究。

结果表明，在地质条件不变的情况下，随着锚索预应力的增大，桩后滑坡推力的分布图形逐渐由梯形向矩形变化；预应力对桩后滑坡推力分布的影响，取决于其与桩背总桩土相互作用力的相对大小，而不是其绝对大小。

说明预应力的大小是影响桩后推力分布形式的一个非常重要的因素，照搬普通抗滑桩固定不变的推力分布形式对锚索桩进行设计，显然是不合理的。

关键词：预应力锚索桩；初始预应力；桩土相互作用力；滑坡推力分布规律中图分类号：ＴＵ４７３．１＋２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－２１３２（２０１３）０５－０５４８－０８Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｌａｗ　ｏｆ　Ｌａｎｄｓｌｉｄｅ　Ｔｈｒｕｓｔ　ｏｆ　ＡｎｃｈｏｒｅｄＡｎｔｉ－ｓｌｉｄｅ　Ｐｉｌｅ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＦＬＡＣ３ＤＷＵ　Ｒｕｎ－ｚｅ１，２，ＺＨＯＵ　Ｈａｉ－ｑｉｎｇ１，２，ＨＵ　Ｙｕａｎ１，２，ＬＩ　Ｐｅｎｇ－ｊｕ１，２，ＺＨＯＮＧ　Ｙｉ－ｙａｎｇ３（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｏｇｉｓｔｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０１３１１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｇｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ　＆Ｇｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０１３１１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｏｇｉｓｔｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０１３１１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ａｎｃｈｏｒｅｄ　ｐｉｌｅ　ｒｅｔａｉｎｉｎｇ　ｗａｌｌ　ｗａｓｂｕｉｌｔ　ｗｉｔｈ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ＦＬＡＣ３Ｄｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎｄ　ｃｏｍｂｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ＦＥＭ，ｔｈｅ　ｄｉｓ－ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｌａｗｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｎｄｓｌｉｄｅ　ｔｈｒｕｓｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎｃｈｏｒｅｄ　ａｎｔｉ－ｓｌｉｄｅ　ｐｉｌｅ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃａｂｌｅ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｆｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｍｏｄｕｌｉ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｃｋ－ｓｏｉｌ　ｂｏｄｙ，ｔｈｅ　ｓｅｔｔｉｎｇ　ｐｏｓｉ－ｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｎｃｈｏｒ　ｃａｂｌｅ　ａｎｄ　ｓａｆｅｔｙ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｓｌｏｐｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ，ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｌｉｋｅ　ｇｅｏ－ｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｓｈａｐｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎｃｈｏｒｅｄ　ａｎｔｉ－ｓｌｉｄｅ　ｐｉｌｅ　ｗｏｕｌｄｃｈａｎｇｅ　ｆｒｏｍ　ｔｒａｐｅｚｏｉｄ　ｔｏ　ｒｅｃｔａｎｇｌｅ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕ－ｅｎｃｅ　ｏｆ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ　ｏｎ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｌａｗ　ｏｆ　ｌａｎｄｓｌｉｄｅ　ｔｈｒｕｓｔ　ｄｅｐｅｎｄｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｓｉｚｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌｐｉｌｅ－ｓｏｉｌ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｆｏｒｃｅ，ｂｕｔ　ｎｏｔ　ｉｔｓ　ａｂｓｏｌｕｔｅ　ｓｉｚｅ．Ｉｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ　ｉｓ　ａｖｅｒｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆａｃｔｏｒ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｌａｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｎｄｓｌｉｄｅ　ｔｈｒｕｓｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎｃｈｏｒｅｄ　ａｎｔｉ－ｓｌｉｄｅ　ｐｉｌｅ，ｃｏｐｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｉｘｅｄ　ｌａｎｄｓｌｉｄｅ　ｔｈｒｕｓｔ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｆｏｒｍ　ｆｏｒ　ｇｅｎｅｒａｌ　ａｎｔｉ－ｓｌｉｄｉｎｇ　ｐｉｌｅ　ｆｏｒ　ａｎ－ｃｈｏｒｅｄ　ｐｉｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｓ　ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅ－ｓｔｒｅｓｓｅｄ　ａｎｃｈｏｒｅｄ　ｐｉｌｅ；ｉｎｉｔｉａｌ　ｐｒｅ－ｓｔｒｅｓｓ；ｐｉｌｅ－ｓｏｉｌ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｌａｗ　ｏｆｌａｎｄ－ｓｌｉｄｅ　ｔｈｒｕｓｔ＊收稿日期：２０１２－１１－１５；修回日期：２０１３－０２－２０基金项目：国家自然科学基金项目（４１０７２２４３，４１２７２３５６）、国家科技支撑计划课题（２０１２ＢＡＫ０５Ｂ０２）资助作者简介：吴润泽（１９８８－），男，硕士研究生。

某公路滑坡的FLAC3D稳定性分析摘要：运用FLAC3D内置强度折减法，对某公路工点滑坡进行稳定分析。

从位移云图、剪切应变率和增量云图、塑性区分布图看出，位移和剪切应变从上至下逐渐增大，最大值发生在坡脚位置，滑动面出现在滑体和滑带分界面。

计算结果显示，FLAC3D能较好的对滑坡稳定进行分析，具有一定的工程实践意义。

关键词：强度折减法；位移；剪切；塑性The FLAC3D Analysis of Yousuo Tun Landslide，A highway landslide LineWANG JING ZHI（China Huaxi Engineering Design & Construction Co.，Ltd，Chengdu Sichuan 610031）Abstract：On the basis of applying FLAC3D strength reduction method，the Road’s stability is analyzed.The displacement nephogr am，shear strain rate and shear strain increment nephogram，plasticity nephogram show the displacement and shear strain increase from upper to lower on the sliding body，the maximum appear on the foot of slope，the sliding surface is interface of sliding body and slip soil.The software’s calculation reveal the landslide stability could be analyzed in a well way by FLAC3D，it is meaningful in civil engineering.Keywords：strength reduction method；displacement；shear；plasticity1引言自R.W.Clough 1965年首次将有限元引入土石坝的稳定分析以来，数值模拟技术在岩土工程领域获得巨大进步，而FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua）作为其中杰出代表，在国际岩土工程学术界享有盛誉。

FLAC 3D滑坡模拟一、源程序; Create Material Zonesgen zone brick size 5 5 5 &p0 (0,0,0) p1 (3,0,0) p2 (0,3,0) p3 (0,0,5) &p4 (3,3,0) p5 (0,5,5) p6 (5,0,5) p7 (5,5,5)gen zone brick size 5 5 5 p0 (0,0,5) edge 5.0group Material; Create Bin Zonesgen zone brick size 1 5 5 &p0 (4,1,0) p1 add (3,0,0) p2 add (0,3,0) &p3 add (2,0,5) p4 add (3,6,0) p5 add (2,5,5) &p6 add (3,0,5) p7 add (3,6,5)gen zone brick size 1 5 5 &p0 (6,1,5) p1 add (1,0,0) p2 add (0,5,0) &p3 add (0,0,5) p4 add (1,6,0) p5 add (0,5,5) &p6 add (1,0,5) p7 add (1,6,5)gen zone brick size 5 1 5 &p0 (1,4,0) p1 add (3,0,0) p2 add (0,3,0) &p3 add (0,2,5) p4 add (6,3,0) p5 add (0,3,5) &p6 add (5,2,5) p7 add (6,3,5)gen zone brick size 5 1 5 &p0 (1,6,5) p1 add (5,0,0) p2 add (0,1,0) &p3 add (0,0,5) p4 add (6,1,0) p5 add (0,1,5) &p6 add (5,0,5) p7 add (6,1,5)group Bin range group Material not; Create named range synonymsrange name=Bin group Binrange name=Material group Material; Assign models to groupsmodel mohr range Materialmodel elas range Bin; Create interface elementsint 1 face ran plane ori (4,0,0) nor (-5,0,2) dist 0.01 z (0,5) y (1,6) int 2 face ran plane ori (0,4,0) nor (0,-5,2) dist 0.01 z (0,5) x (1,6) int 1 face ran x 5.9 6.1 y 1 6 z 5 10int 2 face ran x 1 6 y 5.9 6.1 z 5 10int 1 maxedge 0.55int 2 maxedge 0.55; Move bin toward materialini x add -1.0 range Binini y add -1.0 range Bin; Assign propertiesprop shear 1e8 bulk 2e8 fric 30 range Materialprop shear 1e8 bulk 2e8 range Binini den 2000int 1 prop ks 2e9 kn 2e9 fric 15int 2 prop ks 2e9 kn 2e9 fric 15; Assign boundary conditionsfix x range x -0.1 0.1 any x 5.9 6.1 any ;在x=0和x=6的两个面上加约束fix y range y -0.1 0.1 any y 5.9 6.1 anyfix z range z -0.1 0.1 Bin; Monitor historieshist unbalhist gp zdisp (6,6,10)hist gp zdisp (0,0,10)hist gp zdisp (0,0,0); Settingsset largeset grav 0 0 -10; Cyclingstep 4000save bin.sav二、分析结果1、原结构网格图2、z方向位移图3、不平衡力变化图4、hist gp zdisp (6,6,10)zdisp (6,6,10)=-3.0928e-0035、hist gp zdisp (0,0,10)zdisp (0,0,10)=-1.1589e+0006、hist gp zdisp (0,0,0)zdisp (0,0,0)=-2.4947e+000（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。