本文格式為Word版，下載可任意編輯——基于MidasGTS方案數值分析（二維）

四川雙龍±800千伏換流站大件運輸道路修復工程

治理方案二維數值分析結果

1、基于MIDAS/GTS邊坡穩定性數值模擬軟件簡介

巖體作為一種地質結構體，具有非均質、非連續、非線性等特點，而且加卸載條件和邊界條件都相當繁雜，用傳統的解析方法求解并不簡單，而數值分析方法的主要特點是能夠很好的考慮介質的非線性、各向異性和受到其他外界因素影響下的性質變化，解決了經典解析法在分析過程中存在的一些問題，隨著現代計算機技術的發展，數值分析方法現已成為解決地下工程圍巖穩定性問題的有力工具，特別是在評價工程活動或自然因素對周邊環境的影響方面日益表現出其優勢，常用的數值分析方法有：有限元法、有限差分法、邊界元法、離散元法等。在一些發達國家，早在二十世紀中期就開始出現一些功能強大的分析系統，這其中就有著名的NASTRAN有限元分析系統。后來又出現了包括PAFEC、SYSTUS、ANSYS、FLAC、FLAC3D、MIDAS/GTS在內的一大批分析軟件。

本次模擬采用邁達斯公司開發的巖土工程專用分析軟件GTS。韓國邁達斯(MIDAS)公司開發的巖土工程有限元分析軟件GTS(巖土與隧道分析系統)代表了當前工程軟件發展的最新技術，在隧道工程與特別結構領域為我們提供了一個嶄新的解決方案。自從1989年以來，MIDAS公司致力于有限元分析與仿真方面的研究，而GTS就是在其基礎上發展而形成的，其全新的操作界面和三維分析功能，為巖土工程師提供了強有力的解決方案。該軟件作為巖土專業通用有限元軟件，MIDAS/GTS為用戶提供了幾乎所有的巖土分析，其中包括：線性靜力分析、非線性靜力分析、施工階段分析、固結分析、穩定流分析、非穩定流分析、動力分析以及邊坡穩定分析等。并且該軟件具有CAD水準的三維幾何建模功能，幾乎能建成和實際狀況十分類似的模型，經過驗證的各種分析功能快速確鑿的有限元求解器，自動劃分網格、映射網格等高級網格劃分功能，以及完美的圖形輸出功能。其獨特的Multi-Frontal求解器能為我們提供最快的運算速度，這也是最強大的功能之一；在后處理中，能以表格、圖形、圖表形式自動輸出簡單實用的計算書。MIDAS/GTS已經通過了QA/QC質量管理體系認證，能確保計算結果的精度和質量。

2、治理方案數值模擬

2.1數值模型的建立2.1.1工程概況

工點位于宜賓市打漁村碼頭（重件碼頭）至小岸壩段，距打漁村碼頭西南800m處，該路段屬于宜賓縣建設管理區域，復龍站大件運輸時利用原有道路進行運輸，未對該段進行改造，為三級馬路，混凝土路面，路面寬度約6.5m，右側為陡坡，坡度近乎直立，高約19m，現有路基垮塌使部分路面處于懸空狀態，長度約19m，給行車帶來嚴重安全隱患，路基靠河側有一根自然氣管道，目前路面已經設置路障，只容許車輛半幅通過，馬路右下方打漁村碼頭在建工地。

場地可見基巖出露，為侏羅系上沙溪廟組泥質粉砂巖，巨厚狀，強風化層厚約1～3m，覆蓋層為第四系全新統殘坡積碎石土，厚約1～3m。

該工點半邊路基坍塌，設計的治理方案為：綜合采用擋土墻+抗滑樁方法。設計路基治理長度為22.0m。2.1.2治理區域現狀

通過對工程區的現場實地調查和提供的勘察報告，該工程區位于四川中坳陷區之川東南褶皺束，地貌類型為構造侵蝕中低山地貌，自然邊坡約30～40°，馬路內側為山體，右側為陡崖，坡度近乎直立，坡高約19m，下方為在建打漁村碼頭工地，圖1為勘察報告所提供的現場照片。

圖1現場照片

2.1.3計算力學模型

數值計算模型：數值模擬的可靠性一定程度上取決于所選取的計算模型。計算域的大小對數值模擬結果有重要影響，計算域取的太小簡單影響計算精度及

可靠性，但假使計算域取的太大又使單元劃分過多，受計算機容量限制往往會給計算帶來困難，因此計算域要取得適中，既要保證工作的順利進行，又要保證計算結果具有一定的確鑿性。根據支護范圍，建立長×高=60m×58m的二維數值模型。所建立的實體模型見圖2所示，基本上與實際狀況接近，這樣能確保計算結果的確鑿性。

MIDAS/GTS具有自動劃分網格、映射網格等高級網格劃分的功能，建立了單元體數為3755個的數值模型，單元網格劃分后見圖3所示。

圖2實體模型

圖3單元網格圖

邊界約束：計算域邊界采取位移約束。由于影響范圍有限，在治理區較遠處巖土體位移值將很小，可將計算模型邊界處位移視為零。因此，計算域邊界采取位移約束，即模型底部所有節點采用x、y、z三個方向約束，xz所在平面采用y方向約束，yz所在平面采用x方向約束。2.2計算參數

該工程的計算參數根據勘察報告提供的數值結合相關工程的經驗確定，如表1.1。

表1.1材料參數一覽表

材料素填土風化巖樁和冠梁擋土墻2.3模擬結果分析

E/MPaμc/MPaφ/°301.75×1043.1×1042.55×1040.40.220.20.