滑坡灾害是地质灾害中最为广泛的一种，在我国西南山区尤为突出。统计资料显示111，近20年来，我国每年由于地质灾害造成的经济损失高达200亿人民币，1996-2000年由于滑坡灾害造成的死亡人数达1156人，2005年1-6月，全国共发生地质灾害7151起，其中滑坡6278起，造成265人死亡、72人失踪、134人受伤，直接经济损失15.52亿元。这些触目惊心的数据让人直观感受到了滑坡地质灾害给社会造成的巨大危害，因此，滑坡防治工作一直是我国的一项重要任务，滑坡防治措施是岩土工程界中的重要研究课题之一。

 

　　我校地质灾害试验场对坡体模型的研究主要是通过人工预设滑面，然后进行相应的锚杆格构支护。很多论文对模型的数值模拟研究也都是预设滑面，研究未加载和加载过中岩土体和结构位移与内力变化规律。

 

　　1、FLAC3D模型及材料参数

 

　　本文研究的数值模型是根据该课题模型试验中大模型尺寸定的。试验模型总长35.4m，宽20m，高20m，其中上部坡体高11.8m，基岩高8.2m。坡体前缘基岩长7.8m，坡度约为59.68°。模型尺寸如图1所示：

 

　　图1模型尺寸

 

　　图2模型网格

 

　　数值模拟采用摩尔库伦本构模型，各部分的材料参数如表1所示：

 

　　表1滑坡各部分岩土体材料参数

 

　　Table1materialparameteroftheslope

 

　　2、FLAC3D建模及网格划分

 

　　在FLAC3D软件中进行建模和网格划分，坡体模型各边界的约束条件为固定底部X、Y、Z三个方向的位移和速度，前后面固定X方向的位移和速度，周围两侧固定Y方向的位移和速度。FLAC3D软件中建立的模型如图2所示。

 

　　3、边坡稳定性分析

 

　　利用FLAC3D软件，根据最大不平衡力和坡顶中部节点Z的监测记录可知，坡体在重力作用下处于临界稳定状态，安全系数为1.03，与理正软件计算出的安全系数（1.043）基本一致。FLAC3D得出的安全系数、剪切应变增量和速度矢量云图如图3所示：

 

　　图3安全系数，剪切应变增量和速度矢量

 

　　4、分析滑坡初始稳定性并计算安全系数

 

　　利用理正软件的Janbu法计算安全系数将上图导入理正中，坡面线从坡脚出发，分为两段。定义好各项参数，选择Janbu法计算安全系数。

 

　　经理正的模拟计算得到模型的滑动安全系数：1.043，与FLAC3D计算结果（1.03）大致相同，验证了前面FLAC3D模拟计算结论的准确性。

 

　　下面我们将在理正搜索出的滑动面和计算出的安全系数的基础上进行抗滑力的计算，了解坡体模型的下滑力，经计算：

 

　　坡体剩余下滑力=-86.124（kN）

 

　　下滑力角度=9.462（度）

 

　　结果为负值，说明坡体未支护前还处于临界安全状态。

 

　　【参考文献】

 

　　[1]罗丽娟，赵法锁.滑坡防治工程措施研究现状与应用综述[J].自然灾害学报，2009，18（4）：158-164.

 

　　[2]俞刚.基于FLAC3D的滑坡稳定性分析和抗滑桩支挡研究[D].重庆交通大学，2012.

 

　　[3]朱大鹏，晏鄂川，宋琨.格构梁与边坡岩体相互作用机制及现场试验研究[J].岩石力学与工程学报，2009，28（1）：2947-2953.