数值计算工作有一点非常重要的是，千万别让软件牵着问题走，而必须是看菜吃饭，根据问题选择软件。说起来容易，做起来可能还会遇到一些问题，从岩石力学角度理解问题的性质是基础之一，另外一个方面的要求是对软件功能的了解。
1.问题性质的判断
在一般情况下，岩石性质、应力水平、和结构面发育状态是决定工程岩体潜在问题性质和类型的三个基本要素，当岩石性质软弱时，不论其他两个因素如何，都可能存在软岩变形和坍塌问题。类似地，如果应力水平相对很高（如深埋地下工程或深切河谷坝基），都会存在高应力问题；而当结构面相对突出时，结构面对岩体稳定可以起到控制性作用。这三个典型因素构成了岩石力学的三类典型问题，即软岩问题、应力问题、和结构面控制问题。 当然，现实中也存在中间情形，即2个因素共同起作用，或者，部分区域一个因素起主导作用，另一个区域以另外一个因素起到主导作用。比如，对于数百上千米高度级别的边坡而言，中上部区域往往以结构面控制型问题为主体，而中下部特别是坡脚一带的高应力问题可能相对突出，应力型问题起到主导性作用，但结构面的影响可能依然存在，使得问题更加突出。
此主题相关图片如下：fig_1_w.gif
上图的上半部分描述了岩体三个基本因素所控制的理想情况下的三种典型类型的问题,从工程角度看，软岩问题可以存在于边坡和地下工程中，只要岩石软弱即可。这类问题的现实表现为长时间大变形及其导致的破坏，历时往往较长。从力学概念上讲，属于非线性中的变形类问题，或者说大变形大应变问题。因此，在软件选择时，需要侧重对处理非线性大变形的能力。 高应力条件下的软岩问题现场仍然表现为长时间的大变形，只是时间相对较短时变形量就可以导致工程破坏，最普遍的是中国深埋煤矿工程的相关问题。很多深埋工程（2000m埋深以下）往往都是建立在岩体质量良好的条件下，现场表现中的变形问题并不突出，强度不足的破坏非常普遍，如剧烈形式的岩爆和缓和形式的其他破裂，后者如开挖损伤问题。从力学意义上讲，虽然也是非线性，但却是非线性破坏而不是非线性变形。二者的工程差别非常突出，比如，从安全监测角度看，前者可以用变形为控制指标，后者则需要以破损（坏）区深度来控制。在数值分析中，虽然在软件选择上可能差别不是很大，但关系到本构选择、分析指标选取上。
高应力条件下的很多数值分析可以忽略岩体的非连续力学特性、强调其非线性特征，因此经常可以选择连续力学方法程序但强调非连续力学特性。但有一点却是例外，当研究工作特别关注破裂区深度和破裂发展过程（包括时间效应），则需要体现破裂的微观非连续特性，此时连续力学方法的计算误差可能会很突出，需要采用非连续力学方法。 结构面起主导性作用时，往往需要强调岩体的宏观非连续力学特性，此时结构面的非线性特征可能发挥作用。
判断属于哪类问题的简单方法如下：
1）土体可以划入软岩系列，单轴抗压强度小于25MPa的岩石、破碎岩体都可以划入软岩系列，注意25MPa的标准并不统一，仅供参考；
2）在硬质岩石条件下，如果最大初始应力和岩石单轴抗压强度的比值达到大约1 / 3时，可以认为应力问题开始显得突出；
3）在硬质岩石条件下，如果最大初始应力和岩石单轴抗压强度之比小于上述阈值，一般而言，结构面问题起到控制作用。
2.软件类型选择
现在满足岩土工程需要的计算软件有很多，专业性比较强的有两大类，一是设计工具软件，以多伦多大学Rock Sciense开发的产品为典型代表，具体包括Unwedge, Swedge，Slide等。如果按中国水电和矿山行业的习惯，这些软件总体应该属于针对规范内问题的工具。对于超出规范的复杂问题，则需要分析性软件，典型代表就是ITASCA软件。
岩土工程领域的专业性分析软件实际上并不多，以前很多人是把结构专业的软件用于岩土问题分析。没办法，在80年代的时候，会数值计算的人都被人仰慕，很高深，力学基础相对更好的结构专业人员比岩土专业更有机会接触计算机和计算机软件。或者，这是历史发展过程的必然，现在虽然还有一点影响，但越来越小了，毕竟，专业大于工具。 楼主不才，仅仅是ITASCA软件的忠实用户，有过一年到头天天上班天天如此的经历，或许能略微谈谈ITASCA三个系列软件选择方面。
对于一般性的问题，选任何一款软件或许都能获得满足要求的结果，但肯定考察问题的侧重点有所不同。就岩质边坡而言，三个系列都可以，一般计算条件下，FLAC系列侧重考察应力和强度的关系，如果没有非均质性和各向异性，圆弧形滑动是预期的结果，安全系数与Slide计算结果接近但一般略低一些。采用DEC系列软件时，如果计算条件相同，结果也应该充分接近，没有大的差别。这个时候选什么软件都无所谓，自己的偏好可以成为决定因素。 上图的下半部分给出了三类典型问题的力学性质，当然，也只是问题的主要方面，并非绝对。
软岩（土）问题和深埋问题有一个共同的特点，就是非线性问题突出，但二者往往有存在很大的差别，对前者工程中关心的是非线性的应变和变形，后者则是强度的非线性，具体为本构上的差异。也就是说，这两类问题往往都可以选用FLAC系列，但本构选择需要有所区别，参数因此也会不同，关心的计算结果也会存在差异。这都是后话，在以后的相关章节中再讨论。工程实践中这两类问题的监测和支护方式存在巨大的差异，这种差异就是岩体力学响应的不同所决定，因此需要在数值计算中有所体现。 硬岩条件的深埋地下工程开挖以后往往变形不大，破裂可以很严重，且破裂可以随时间扩展。当然，对这类问题可以采用FLAC或DEC系列中的屈服区深度或应力状态来评价，不过，这种评价方式总是有些间接之嫌，毕竟破裂是一种非连续力学行为，深入的分析和研究就需要采用微力学方法程序，如UDEC中的特定功能和PFC。 破裂问题以核废料隔离行业相对更关心，很多研究成果也出自该行业。中国西部水电开发中已经揭露了很多高应力条件下的岩体破裂问题，如锦屏二级深埋隧洞、锦屏一级地下厂房下游拱肩的“松弛”、小湾坝基的“松弛”等。这些问题的研究的间接性和近似地研究可以采用FLAC，但本质上可能存在问题。
由于连续力学方法目前还不具备解决破裂时伴随的能量耗散问题，连续力学方法预测结果往往缺乏足够的可靠性。锦屏二级深埋隧洞分别采用了连续力学FLAC3D、UDEC中的Voronol功能、和PFC三种程序方法开展研究，首先是三种计算方法都模拟1350m埋深断面的测试结果，然后分别预测1500--2000m埋深区间范围的破裂状况，结果显示，后两者接近且和后来开挖后的测试成果很接近。 最常见的结构面控制问题为岩质边坡和大跨度浅埋地下工程，连续力学数值计算如有限元和FLAC系列并不是完全不能应用于这类问题，只是分析的深度受到限制，难以满足抓住关键环节问题的需要。一般地，连续力学方法侧重于了解应力和介质强度之间的矛盾，结构面起到控制性作用时，即便是采用“等效”参数，均化了结构面的影响，还是不能突出结构面的控制性作用。此时非连续力学方法程序如DEC系列和模拟了结构面的PFC能抓住问题的关键，前者以使用相对简单（仍然属于高级分析）和对计算机要求相对不高（最好是用配置相对较高的服务器）而更适用一些。在模拟了大量结构面（数千条）以后，两种方法基本都可以实现对任意变形和破坏形态的模拟，但后者更详细和更深入一些。
3. 实例
下面以边坡为例简单说明程序选择问题。
此主题相关图片如下：figure.jpg
上图的左上是边坡稳定性和潜在破坏面的FLAC计算成果，在连续和相对均质的介质条件下，潜在破坏面为弧形。上中是反倾边坡的3DEC计算成果，边坡体内虽然存在结构面，但多数结构面不起主导性作用，仅其中少数结构面如F19的影响较大一些，因此潜在破坏面形态总体也呈弧形。这两种条件下采用FLAC和DEC的计算结果不会存在太大差别，选择哪款程序都可以。
右上则表示了很多结构面切割的边坡块体解体破坏方式，此时不连续性起到了控制性作用，显然不可能用FLAC系列完成，3DEC则具备这种能力，是可以选择的软件。在这种计算中，块体自身的变形和破坏被忽略。
下图是近千米级高边坡采用PFC程序SRM模型的计算结果，它模拟了数万条结构面。当然，我们可以采用右上图所示的3DEC计算，但对于千米级的边坡而言，局部高应力可能导致岩块的破坏，此时3DEC的刚体计算方式显得不够细致和真实。PFC计算结果揭示了边坡潜在整体破坏区域边界的圆弧形特征，体现了潜在破坏区域的一般特征，仔细观察顶部和底部出现明显变形响应的节理存在差别，是局部变形和潜在破坏机理差异性的反映。
