1 引言

粘合块体模拟BBM是3DEC使用的一种分析岩体裂缝扩展和岩体破碎的方法。BBM由一系列非常小的四面体组成，由于尺寸足够小，因此假定块体是弹性的，块体之间的接触呈弹-塑性状态，破坏沿着这些接触发生。生成BBM的方法有两种，一种方法是用block zone list poly命令将每个单元转化为block，这个命令产生一个包含一系列block create tetrahedron命令的文件，其作用是将每个单元(zone)转化成一个四面体块(block)。原有的块组、区域、材料号和本构号将应用于新的四面体块。如果没有指定文件名，那么系统会命名为 "poly.dat"。另一种方法是从Griddle[Griddle---FLAC3D和3DEC的高级网格划分工具]中导入。如果产生较大的模型，使用Griddle比使用poly的效率高。

作为一种通用的方法，尽管BBM可以应用于边坡和隧道的稳定性，但应用在崩落采矿(Caving Mining)的块体破碎分析更合适一些【岩石破碎(Rock Fragmentation)的数值模拟(block fragment compute)】。

2 产生BBM

list命令一般用于屏幕显示块体或单元的属性值，如果不附加写入文件的命令，那么这些显示的数据仅保存在内存中，不能直接保存到文件里面。但有两个例外，一个是 block list poly <s>命令，这个命令产生出一个包含block create polyhedron face命令的文件，这个文件可以直接作为一个数据文件来调用。这个命令的主要用途是提取一个模型的可见块内容，可以用来减少在建造过程中删除了许多块后模型所占的内存量。如果不指定文件名，那么系统会命名该文件为spoly.txt。有效位数等于12位或全局模型精度，以较大者为准。如果要增加精度到12位以上，使用model precision命令来设置。

另一个与之类似的命令是block zone list poly <s>，这个命令产生一个包含一系列block create tetrahedron命令的文件，其作用是将每个单元(zone)转化成变成一个四面体块(block)。原有的块组、区域、材料号和本构号将应用于新的四面体块。如果没有指定文件名，那么系统会命名为 "poly.dat"。有效位数等于12或全局模型精度，以较大者为准。如果要增加精度到12位以上，使用model precision命令设置。

BBM的生成由两个步骤组成，第一步产生离散的块体，第二步插入随机的DFN或者输入的节理组。下面分别演示这两种途径。

2.1 poly+DFN=BBM

首先产生一个brick, 然后划分单元，block zone list poly命令将每个单元转化为block，写入poly.dat文件。

block create brick -3 3 -3 3 -5 5block zone generate edgelength 0.5block zone list poly

新产生一个DFN，然后导入上面生成的poly.dat, 产生出BBM.

model domain extent -6 6 -6 6 -10 10fracture template create 'dfn1' size power-law 3 size-limit 0.5 10fracture generate template 'dfn1' dfn 'realization_1' fracture-count 200program call 'poly'block cut dfn name 'realization_1' jointset-id 99block zone gen edgelength 0.25

2.2 poly+joint-set=BBM

首先产生一个tunnel，然后考虑到圆心巷道的对称，取其1/4部分划分单元，block zone list poly命令将每个单元转化为block，写入poly.dat文件。

block create tunnel length -1 1 blocks-radial 8 blocks-tangential 2 ...  boundary 8 radius-ratio 1.1block delete range position-x -100 0block delete range position-z -100 0block zone generate center 0 0 0 edgelength-center 0.1 distance 9 ...  edgelength-distance 0.5block zone list poly

导入上面生成的poly.dat, 产生出BBM。

program call 'poly'block cut joint-set dip 30 dip-direction 90 spacing 0.5 number 20 ...  jointset-id 999block zone generate center 0 0 0 edgelength-center 0.1 distance 9 ...  edgelength-distance 0.5

在大的模型中，如果把整个区域都作为BBM，那将非常耗时而且对计算机的硬件配置要求非常高，因此可以考虑把开挖区附近的岩体作为BBM，其它区域按一般块体单元处理，下图所示的是目前正在进行的一个试验。

3 DFN切割BBM的block group

下面验证使用BBM生成的块体，DFN会不会将block group或BBM贯穿。第一种情形是生成BBM+DFN之后进行block group,下图第一个是使用block cut joint-set产生一组平行节理，第二个是使用DFN产生随机节理，使用这两种方法产生节理后进行分组，节理能够穿过block group。

第二种情形是首先在BBM产生时进行分组，然后再加上DFN，如下图所示。在这种情形下，节理也能穿过block group。不过，这两种情形产生的块体数量不同，这可以通过block.num来查看。