基于FLAC的滑坡稳定性数值模拟分析

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高圣益1，魏学勇2，周 晃3

（1．长江空间信息技术工程有限公司，武汉 430019；2．中国地震局地壳应力研究所，北京 100085；

3．重庆市巫山县国土资源局，重庆 404700）

摘 要：在介绍FLAC基本特点的基础上，利用FLAC软件对万州安乐寺滑坡在水库不同蓄水位条件下的滑坡稳定性进行了流—固耦合模拟分析研究。通过建立数值计算模型和选择合理的参数，模拟得出滑坡体的塑性区分布特征和剪应变增量集中带的发展趋势。运用三维耦合分析，对水库不同蓄水水位条件下的滑坡稳定性做出评价，为滑坡的治理提供了必要的理论依据。关键词：FLAC；滑坡稳定性；流—固耦合分析

中图分类号：TU457 文献标识码：A 文章编号：1673－0496（2007）04－0001－04

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Simulation Analysis of Landslide Stability Based on FLAC3D

GAO Sheng-yi1, WEI Xue-yong2, ZHOU Huang3

(1,Yangtze Space Information Technology Engineering Ltd., Wuhan 430019, China; 2, Crustal Stress Institute of China Earthquake Bureau, Beijing 100085, China; 3, Chongqing Wushan Land Resources Bureau, Chongqing 404700, China)

Abstract : Some fluid-solid coupling simulation analysis was made on the landslide stability of Anle Temple in Wanzhou under variable water levels of the reservoir with the software of FLAC3D. The distribution characteristics of plastic zone and trend of shear strain increment concentration of sliding land were simulated out by setting up data model and selected parameters. In the end, the landslide stability was appraised according to the reservoir water level and it will do some job in the land protection afterwards.Key words: FLAC; stability of landslide; fluid-solid coupling analysis

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近年来，各种数值模拟技术在岩土力学中有了很大的发展和广泛的应用。然而，这些数值分析方法其理论本身以及采用的算法都有各自的局限性。例如有限元和边界元都有小变形的假设，且需要大量的内存。近年来发展起来的快速拉格朗日分析( Fast Lagrangian Analysis of Continua，简称FLAC)是在较好吸取上述方法的优点和克服

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其缺点基础上形成的一种新型数值分析方法。FLAC是美国Itasca Consulting Group, Inc. 公司为地质工程应用而开发的基于拉格朗日差分法的一种三维显式有限差分程序，它不仅适宜于处理大尺度、大变形工程和地质问题，而且可以在初始模型中加入诸如断裂、节理构造等地质因素。目

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前，FLAC软件已经广泛应用于工程地质、岩土力学以及构造地质学和矿山工程领域。本文以三峡工程万州库区安

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乐寺滑坡为例，阐述了FLAC在滑坡稳定性流—固耦合分析中的应用。

1 FLAC的解析特点和计算流程1.1 解析特点

无论是静力还是动力问题，三维快速拉格朗日分析都利用动态的运动方程进行求解，这使得三维快速拉格朗日分析很容易模拟动态问题，如振动、失稳、大变形等。同

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有限元相比，FLAC具有以下几个特点：

（1）FLAC基本原理类同于离散单元法，但它能像有限元法那样适用于多种材料模式与边界条件的非规则区域的连续问题求解。

（2）该程序采用了离散元的动态松弛法，不需要求解大型联立方程组（刚度矩阵），便于在微机上实现。

（3）基于拉格朗日算法，适合模拟大变形，且能模拟

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