三维计算模型构建及模拟分析方案

三维计算模型构建及模拟分析方案

在MIDAS/GTS中生成岩层界面和几何模型后，划分网格，并将生成的节点和单元几何信息输出到Excel表格，然后，通过自编的接口程序将这些节点、单元信息转化为FLAC3D的前处理数据格式。将转换后的数据导入FLAC3D中生成的网格模型。碎石机厂家整个模型由四面体单元组成，共划分124677个单元，24515个节点。中危岩和崩塌均是露采暴露时间长、风吹、日晒、雨淋，导致岩体风化原因引起。北坡只有3号和4号滑坡之间顶部边坡有明显崩塌，东北坡顶、东坡和南坡有危岩南坡大邵分区域都有崩塌显现，危岩随处可见。勘蔡期间下了几场暴雨，雨后北坡和南坡有大量碎石顺坡滑落，坡顶处危岩更加危险。

仓上矿区原露天采坑最深处标高约为－193.00m，采坑周围地面标高约3.5～5.0m，采坑东西长约1200m，南北宽约390m，采坑内及岸坡凹凸不平。根据现场调研、工程地质钻探资料，并考虑地形、地貌及其工程特性，概化仓上露天采坑边坡工程地质模型。仓上露天采坑边坡呈多台阶状，局部发生滑坡和崩塌现象，坡表形态比较复杂，若直接利用FLAC3D建模非常困难。为了克服FLAC3D软件在前处理建模方面的不足，首先，碎石机生产厂家利用前处理功能强大的MIDAS/GTS有限元软件，构建露天采坑三维几何模型、划分网格；然后，采用MTALAB编制MIDAS/GTS-FLAC3D数据转换程序，将建好的网格模型导入FLAC3D中，再完成边界条件施加、材料参数赋值和初始条件设置等，之后进行数值计算分析。

根据上述边坡工程地质模型，建立露天采坑边坡三维计算模型。坐标系以与南坡走向平行方向为x轴，以与南坡走向垂直且指向采坑方向为y轴，竖直方向为z轴。计算模型沿x轴东西向长度为1400m，沿y轴南北向宽度为800m，z向竖直高度为380m。