基于FLAC3D的某電站邊坡穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)分析

鄶君

（遼寧省水利工程技術(shù)審核與造價(jià)管理中心，遼寧 沈陽 110003）

某水電站大壩下游右岸開挖時(shí)發(fā)生滑坡，滑坡土石方量約為4×104m3。經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)滑坡范圍繼續(xù)擴(kuò)大，滑坡體后緣約447 m高程和480 m高程處均有裂縫，裂縫最大寬度約為10 cm，且在整個(gè)邊坡范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處裂縫并有加大趨勢(shì)。鉆孔資料顯示邊坡覆蓋層主要為碎石混合土，擋墻開挖時(shí)，開挖深度內(nèi)全部為碎石混合土，深度為10 m，基巖埋藏較深，為中等風(fēng)化的熔巖凝灰?guī)r。

為保障設(shè)計(jì)和施工安全，需要對(duì)開挖的右岸邊坡進(jìn)行穩(wěn)定分析，因此文中采用FLAC3D數(shù)值模擬方法，選擇穩(wěn)定性最差的設(shè)計(jì)剖面為典型計(jì)算剖面，分析了邊坡穩(wěn)定參數(shù)的敏感性，進(jìn)而確定了該邊坡穩(wěn)定分析的參數(shù)選擇方法。

1 FLAC3D模型

FLAC 3D模型由美國I-TASCA咨詢集團(tuán)于1986年研制推出，該模型采用了顯式拉格朗日算法和混合-離散分區(qū)技術(shù)，對(duì)模擬材料的塑性破壞和流動(dòng)精度較高。因?yàn)椴恍枰纬蓜偠染仃嚕詫?duì)計(jì)算機(jī)要求相對(duì)較低，在求解大數(shù)量單元體的三維問題上有較明顯的優(yōu)勢(shì)[1-2]。

FLAC3D模型與多數(shù)有限元軟件相似，主要通過大量的單元體來模擬實(shí)際的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行各種材料的三維結(jié)構(gòu)受力特性模擬和塑性流動(dòng)分析。單元材料的本構(gòu)模型不受線性和非線性限制，在外力作用下，當(dāng)材料發(fā)生屈服流動(dòng)后，網(wǎng)格能夠相應(yīng)發(fā)生變形和移動(dòng)。

2 參數(shù)敏感性分析

邊坡穩(wěn)定敏感度是指穩(wěn)定系數(shù)變化的百分率與參數(shù)變化的百分率的比值，敏感度系數(shù)越高，表示穩(wěn)定系數(shù)對(duì)該參數(shù)的敏感程度越高。……