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前言 FLAC3D是一款強(qiáng)大的巖土數(shù)值分析軟件，其輸入和一般的數(shù)值分析程序不同，大部分情況下都采用命令驅(qū)動(dòng)進(jìn)行執(zhí)行。其中，進(jìn)行地下工程開挖支護(hù)模擬時(shí)，需要建立圍巖的噴錨支護(hù)模型，而錨桿的數(shù)量往往較多，且其坐標(biāo)較為不規(guī)則。本文介紹了一款FLAC3D錨桿建模插件AutoCAD插件，能夠自動(dòng)、大批量地生成FLAC3D 5.0和FLAC3D 6.0軟件內(nèi)的錨桿建模代碼。

目前絕大多數(shù)數(shù)值計(jì)算軟件并沒有直接的相應(yīng)內(nèi)置單元來模擬錨桿，而FLAC3D內(nèi)置了cable單元用于模擬錨桿或錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)其強(qiáng)大的Fish語言允許用戶通過編程實(shí)現(xiàn)大量錨桿的自動(dòng)創(chuàng)建、連接的建立、屬性參數(shù)的設(shè)置等工作，代碼一旦編寫完成只需少量修改即可反復(fù)使用，可以分析不同支護(hù)參數(shù)下的支護(hù)效果以便進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。

摘 要：針對(duì)雙孔隧道在施工過程中產(chǎn)生的復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)與位移場(chǎng)，通過有限差分軟件FLAC3D數(shù)值模擬，采用Drucker-Prager準(zhǔn)則作為巖土體塑性屈服準(zhǔn)則，計(jì)算得到雙孔隧道開挖及支護(hù)后隧道的應(yīng)力場(chǎng)及位移場(chǎng)分布規(guī)律。進(jìn)而分析得到了雙孔隧道需要支護(hù)的關(guān)鍵位置及錨桿最小設(shè)計(jì)長(zhǎng)度要求。結(jié)果表明：采用噴錨支護(hù)能夠有效阻止塑性區(qū)的擴(kuò)大，對(duì)提高圍巖承載能力影響顯著。

在所有的支護(hù)型式中，都要求選擇是用主動(dòng)支護(hù)(Active)還是被動(dòng)支護(hù)(Passive)，一般來說，象土釘和土工合成材料，樁這樣的支護(hù)形式，當(dāng)土壓力作用到支護(hù)構(gòu)件上時(shí)才起作用，原則上應(yīng)該屬于被動(dòng)支護(hù)(Passive)，而錨桿屬于主動(dòng)支護(hù)(Active)，不過，這個(gè)選擇對(duì)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生太大影響。另一個(gè)比較通用的參數(shù)是平面外間距(out-of-plane spacing)。

按照上面的分類，應(yīng)該劃分為(B)類隧道，建議使用巖石錨桿和噴射混凝土支護(hù)。(1) 首先使用直徑34mm的巖石錨桿進(jìn)行支護(hù)，錨桿間距1m*1m，計(jì)算結(jié)果塑性區(qū)半徑變?yōu)?0.13m, 隧道收斂率變?yōu)?.01%, 隧道壁位移變?yōu)?0.9mm。(2) 接著進(jìn)行噴射混凝土支護(hù)。

開挖邊界兩側(cè)使用兩排錨索支護(hù)墻體。為了敘述簡(jiǎn)潔方便，這里我使用了"錨索"，等同于"地層錨桿"的稱謂, 這是從采礦工程借用過來的一個(gè)術(shù)語，錨索與錨桿的本質(zhì)區(qū)別在于長(zhǎng)度。在采礦工程中，一般長(zhǎng)度8m以下的稱作錨桿，8m以上的稱作錨索。不管怎樣，這只是一個(gè)專業(yè)的稱謂。錨索長(zhǎng)度為14.5m，與水平面的夾角為33.7°（2:3)。在開挖左側(cè)地表，存在一個(gè)10kPa/m的線性載荷。地層由三層土組成。

圖 3 土釘墻實(shí)景照1、土釘形式有鋼管土釘和鋼筋土釘，坡面采用鋼筋網(wǎng)片噴射混凝土面層；2、當(dāng)土釘墻后存在滯水時(shí)，應(yīng)在含水層部位的墻面設(shè)置泄水孔或采取其他疏水措施，減小墻背后的水壓力，提高土釘墻穩(wěn)定性；3、當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻時(shí)，預(yù)應(yīng)力錨桿應(yīng)采用鋼絞線錨桿，且錨桿應(yīng)布置在土釘墻的較上部位；當(dāng)用于增強(qiáng)面層抵抗土壓力的作用時(shí)，錨桿應(yīng)布置在土壓力較大及墻背土層較軟弱的部位。

</p><p>本文將介紹一種使用FLAC3D模擬頂板巖層預(yù)裂卸壓效果，主要包含：（1）數(shù)值模型建立、預(yù)制斷裂接觸帶和定義爆破軟化區(qū)；（2）原巖應(yīng)力場(chǎng)平衡；（3）巷道循環(huán)開挖及錨桿支護(hù)；（4）采用雙屈服本構(gòu)模型模擬采空區(qū)；（6）對(duì)目標(biāo)巖層實(shí)施斷裂</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">

施工工藝要點(diǎn)土釘墻可分為單一土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻、水泥土樁復(fù)合土釘墻、微型樁復(fù)合土釘墻等類型。一適用條件基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)、三級(jí)。單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復(fù)合土釘墻用于淤泥質(zhì)土基坑時(shí)，深度≤6m。

在實(shí)際施工中，一般不單獨(dú)適用注漿加固技術(shù)，需要跟錨桿之類的支護(hù)方式進(jìn)行聯(lián)合使用。

在實(shí)際施工中，一般不單獨(dú)適用注漿加固技術(shù)，需要跟錨桿之類的支護(hù)方式進(jìn)行聯(lián)合使用。

單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復(fù)合土釘墻用于淤泥質(zhì)土基坑時(shí)，深度≤6m。

Darcy流模擬【3Dec離散元】巖層/地下空間開挖/掘進(jìn)、FISH語言編程、3DEC節(jié)理/接觸面/結(jié)構(gòu)單元、靜力學(xué)分析、巷道錨桿支護(hù)模擬、初始地應(yīng)力場(chǎng)反演技術(shù)、地面注漿/水力壓裂、地下空間開挖巖層運(yùn)移分析、隧道掘進(jìn)圍巖力學(xué)響應(yīng)分析、邊坡開挖流固耦合、滲流、非線性動(dòng)力模擬、3DEC后處理。

單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復(fù)合土釘墻用于淤泥質(zhì)土基坑時(shí)，深度≤6m。

3 Griddle組件使用Rhino工具創(chuàng)建和處理點(diǎn)、點(diǎn)云、曲線、曲面、網(wǎng)格和實(shí)體，生成復(fù)雜的隧道模型，還可以定義施工階段，從AutoCAD導(dǎo)入幾何圖形；使用偏移、陣列和軌道工具為襯砌、樁基、鋼筋混凝土和巖石錨桿添加結(jié)構(gòu)元，然后將這些生成的模型直接導(dǎo)入FLAC3D或3DEC。Griddle可以快速地對(duì)非常復(fù)雜的地質(zhì)和工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格化， 如斷層和節(jié)理。

七 安裝泄水孔 在支護(hù)面層背部插入長(zhǎng)度為400~600mm、直徑不小于40mm的水平（略朝下）泄水管，其外端伸出支護(hù)面層，排水管間距可為1.5~2m，以便將噴射混凝土面層后的土層內(nèi)部的積水排出。

FLAC/Slope的特點(diǎn)如下：(1) 破壞面是自然發(fā)展的，不需要事先指定一系列試驗(yàn)滑動(dòng)面；(2) 不需要提供人為的條間參數(shù)作為輸入；(3) 如果條件允許，可以自然演變出多個(gè)破壞面；(4) 耦合地模擬結(jié)構(gòu)與巖土體之間的相互作用(如巖石錨桿、土釘或土工合成材料), 而不是簡(jiǎn)單地作為等效力；(5) 同時(shí)考慮靜力平衡和運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)制。