摘要：Particle Flow Code (PFC)作为一种知名的离散元计算方法在岩体的动态、非线性过程的数值计算方面较传统的连续元有独特的优势和进步。目前使用PFC进行岩质边坡稳定性的分析的研究才刚起步不久,也不具备成熟的建模方法和分析理论。该方法还需要考虑细观参数的标定、边坡模型的形成、节理的模型等复杂的过程。本文基于岩质边坡稳定性的颗粒流模型特点和分析方法,进行了岩质边坡稳定性分析。结合城门山露采边坡的Z1剖面,建立了PFC边坡模型并进行了应用性的研究,主要内容和结论如下：(1)在PFC基本思想和计算方法的基础上,研究了PFC建模的一般步骤。使用PFC2D先后进行了单轴压缩数值试验、双轴数值试验、直剪数值试验、巴西劈裂数值试验和平台巴西劈裂数值试验,通过试错法标定了PFC模型所需的细观参数。(2)利用平台巴西劈裂试验测定岩石抗拉强度,可以改善加载处的应力状态。通过平台圆盘巴西劈裂的数值试验,对不同平台中心角的巴西劈裂进行了分析。推荐平台中心角为20°的平台圆盘进行巴西平台劈裂试验；经过计算得到平台中心角20°的平台巴西劈裂抗拉强度修正系数k=0.9315。(3)建立了8组不同节理倾角下的PFC岩质边坡模型(节理倾角α分别为：0°,15°,30°,40°,50°,60°,75°,90°),分析了不同节理倾角对边坡的破坏模式的影响,发现节理倾角对边坡稳定性和破坏模式有重要作用。当节理倾角为0°或者90°时,边坡稳定性主要受到完整岩石的强度的控制。当节理的倾角为30°至60°时,节理对边坡破坏模式和稳定性起决定性作用。(4)综合PFC和极限平衡法进行了边坡稳定性分析。该方法不需要其他假设条件和搜索算法,利用PFC自动确定边坡的临界滑动面。通过自编FISH程序得到边坡的滑动面数据,再把滑动面数据输入到Spencer程序中,计算得到极限平衡法得到边坡安全系数。使用重力增加法使边坡处于临界破坏状态,该边坡模型采用的临界重力加速度对于确定滑动面和计算安全系数至关重要。因为随着试验重力加速度的增加,边坡破坏程度变得也大,计算得到的边坡安全系数也在增加。(5)建立了城门山露采边坡Z1剖面的PFC边坡模型,分析得到边坡的破坏模式。坡脚处的节理引导了滑动面的形成；而软弱岩层弱化了边坡的整体稳定性,促使边坡整体滑动面向边坡内部的发展。根据该边坡的自身特点,提出了具有针对性的加固措施。对于坡脚处的节理建议采取的锚固的加固方式,而为提高坡体中的软弱岩层强度,建议通过注浆的方式进行加固。最后为了对可能出现的滑坡事故进行预先的辨识,对边坡破坏滑动过程中边坡内各部分的位移、速度进行了追踪和分析。