phase2在边坡分析中的应用

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1、论文题目:Phase2在边坡分析中的应用团队成员：祝凯徐振峰陈凤张杨蒋宏伟专业班级：地质工程实验班指导教师：胡斌学院：工程学院提交日期：2012年10月8日11Phase2在边坡分析中的应用祝凯，徐振峰，陈凤,张杨,蒋宏伟摘要：本文主要是介绍有限元法的原理在边坡稳定性分析上面的应用，通过建立简单的模型，利用数值模拟软件phsae2对模型进行稳定性分析，模拟出边坡模型的各种变形和滑坡的情况。这种方法在分析边坡稳定性上比传统方法更为简单、精确，其分析结果对处理实际的边坡工程问题具有一定的指导意义。关键词：有限元；稳定性；边坡；数值模

2、拟；phase2Theapplicationofphase2intheslopeanalysisZHUKai,XUZhenfeng,CHENFeng,ZHANGYang,JIANGHongweiAbstract:Thispaperismainlytointroducetheuseofthefiniteelementmethodintheslopestabilityanalysis.Throughtheestablishmentofasimplemodel,weusephsae2whichisanumericalanalysiss

3、oftwaretoanalyzethestabilityofthemodel,sowecansimulatethepossibledeformationandlandslideofhighslope.Thismethodismoresimpleandprecisethanthetraditionalmethodintheanalysisofslopestability,andtheresultsoftheanalysiscanbeveryusefulwhenactuallydealingwiththeproblemofslope

4、stability.Keywords:FiniteElement;Stability;Slope;NumericalSimulation;phase20引言山区铁路与公路的建设、深基坑的开挖都会在一定程度上破坏和扰动原来较为稳定的岩土体而形成人工边坡,由此引起的边坡稳定性问题也不断增多。因此正确合理地选用边坡稳定性研究方法对边坡工程实际有着至关重要的意义。有限元法是边坡稳定性分析常用的一种方法，有限元法把岩体当作变形体，按照岩体的变形特性，计算岩体内的应力分布，然后再根据摩尔-库伦强度理论，验算边坡的整体抗滑稳定性。有限元的数值

5、分析方法主要利用数值计算软件对边坡开挖、支护过程进行模拟，计算精度较高，应用较为广泛。本文主要是介绍利用phase2软件对边坡进行稳定性分析。Phase2是一款适用于地面和地表开挖、回填、设计和计算的二维弹塑性有限元分析软件。它可以广泛的用于工程项目中，包括脆弱岩体的复杂隧道问题、地下发电站、露天采矿挖掘以及岩体或土壤上的斜坡。采用强度折减法，Phase2可以对边坡稳定进行有限元分析，它对于开挖产生的应力和变形均可以进行详细的计算及结果输出。1.计算模型设计1.1模型概要设计本文采用的计算模型是根据工程常见的实例进行简化而后得到

6、的，其模型用AutoCAD软件绘制如图1所示。11图1.模拟模型整个模型下部长50m,高为35m，边坡坡角为40°，由于五级岩体完整性较差，其与二级岩体接触的结构面呈折线型。边坡采用模拟材料是根据《工程岩体分级标准》（Standardforengineeringclassificationofrockmasses）选取，中部选用的是二级岩体，左上角选用的是五级岩体。1.2材料确定边坡采用的模拟材料是根据国家标准确定，参考资料为《工程岩体分级标准》，岩体基本质量参数是根据岩体基本质量的特征进行的定性分类，其标准如表1所示。基本质量

7、级别岩体基本质量定性特征岩体基本质量指标（BQ）I坚硬岩，岩体完整>550II坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整550~451III坚硬岩，岩体较破碎；较坚硬岩或软硬互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整450~351IV坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破碎~破碎；较软岩或软硬互层，且软岩为主，岩体较完整~较破碎；软岩，岩体完整~较完整350~251V较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎~破碎；全部极软岩以及全部极破碎岩<250表1.岩体基本质量分级11二级岩体较为坚硬，形态较为完整，其代表性岩石有花岗岩、闪长岩、大理岩等，适合

8、做本文设计模型的基岩部分；五级岩体则较软，并且岩体较为破碎，其代表性岩石有粘土岩、页岩、千枚岩等，本文模型则用其作为可能发生滑动的边坡。1.3参数确定模拟材料参数的确定是依据《工程岩体分级标准》中岩体的各种物理力学参数确定，其国家标准参数如表2所示。表2.岩体物