三峡库区滑坡防治研究+具体案例+flac3d模拟(18)

三峡工程库区滑坡研究

工况1：自重+地表荷载+156m水位+50年一遇暴雨 1.05 1.40整体型 工况2：自重+地表荷载+175m水位+50年一遇暴雨 1.04 1.39滑面① 工况3：自重+地表荷载+175m水位降到145m水位+50年 1.03 1.38

一遇暴雨

工况4：自重+地表荷载+162m水位降到145m水位+50年 1.03 1.39

一遇暴雨

工况1：自重+地表荷载+156m水位+50年一遇暴雨 1.05 0.97指定 工况2：自重+地表荷载+175m水位+50年一遇暴雨 1.04 0.96滑面② 工况3：自重+地表荷载+175m水位降到145m水位+50年 1.03 0.97

一遇暴雨

工况4：自重+地表荷载+162m水位降到145m水位+50年 1.02 0.98

一遇暴雨

工况1：自重+地表荷载+156m水位+50年一遇暴雨 0.98 /搜索 工况2：自重+地表荷载+175m水位+50年一遇暴雨 0.99 /滑面③ 工况3：自重+地表荷载+175m水位降到145m水位+50年 0.97 /

一遇暴雨

工况4：自重+地表荷载+162m水位降到145m水位+50年 0.97 /

一遇暴雨

计算表明滑坡在不考虑库水位多年变化等因素下，滑坡主体部现状稳定系数为1.04～1.05，为基本稳定，正常高水位及降水位情况下，滑坡体主体部分仍属基本稳定，但主体部分稳定系数均小于 1.06，稳定系数较小。滑坡体Ⅱ区滑面呈前陡后缓形态，计算表明Ⅱ区在各种工况下为稳定，但前缘部分均处于极限状态。

2.3 滑坡稳定性的数值分析

除了常规的二维刚体极限平衡法外，数值分析法是近些年来大型岩土工程常用的分析方法之一。在本节中将利用FLAC3D软件对野猫面滑坡的稳定性进行分析。FLAC3D软件是美国ITSCA咨询公司开发的大型岩土结构数值分析软件，它最适用于求解非线性结构的大变形问题，因此在当前的岩土力学数值分析领域中占有十分重要的地位。2.3.1 FLAC3D软件的基本原理

FLAC3D软件基于拉各朗日法，而拉格朗日法的名词则源于流体力学。在流体力学中研究流体质点运动的方法有两种：一种是定点观察的方法，称为欧拉法；另一种是随流观察的方法，称为拉格朗日法，后者是研究每个流体质点随时间而变化的情况，即着眼于某一个流体质点，研究它在任意一段时间内走出的轨迹、所具有的速度、压力等。将拉格朗日法移植到固体力学中，将所研究的区域划分成网格，而网格的节点就相当于流体的质点，然后按时步用拉格朗日法来研究网格节点的运动，这种方法就称为拉格朗日法。这种方法与离散元一样，按时步采用动力松弛的方法来求解，不需要形成刚度矩阵，不用求解大型联立方程组，占用内存较少，便于用微机求解较大的工程问题。

FLAC3D软件将计算区域划分为若干单元，每个单元在给定的边界条件下遵循指定的线性或非线性本构关系，如果单元应力使得材料屈服或产生塑性流动，则单元网格及结构可以随着材料的变形而变形，这就是所谓的拉格朗日算法。FLAC3D软件采用了“显式”有限差分格式来求解场的控制微分方程，并应用了混合单元离散模型，可以准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形，尤其在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有其独到的优点。FLAC3D软件将计算单元之间的不平衡力（Unbal-force），将此不平衡力重新加到各节点上，再进行下一步的迭代运算，直到不平衡力足够小或者各节点的位移趋于平衡为止。图2.4为FLAC3D软件的计算循环示意图。

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