本测试是在2016年7月进行的，使用的是早期的64位版本，以确定网格模型大小的限制和根据您的硬件确定实际的克里金插值参数设置。测试是在一台装有以下硬件和操作系统的台式电脑上进行的:Windows 10 Pro      64 bitIntel Core      i7-5820k CPU @ 3.30 GHz: 6 Cores, 12 Logical Processors32 GB of 2800      MHz RAMNVIDIA GeForce      GTX 980Ti Graphics一般来说,对于一个给定的网格，很难准确估计克里金插值特定数据集的时间。数据的空间分布确实会影响计算时间，就像您的计算机硬件和运行在其上的其他软件一样。然而，下面这些图不仅提供了一些关于预期计算时间的参考，而且还提供了硬件需求与网格分辨率以及克里格设置之间关系的参考。测试考察了两个主要的指标：1、    由节点数量决定的模型大小2、    采用“use all points”选项后，克里金插值的最大数据集规模我们记录了针对这两个指标的计算时间，另外也记录了需要的内存大小。结果表明，除了硬件限制和耐心之外，软件对模型大小或数据集规模没有任何实际限制。 我们开始第一个问题，模型大小（即网格节点数规模）。我们一直有用户希望创建比我们的32位版本软件更好更精细的模型。想要一个更好的网格的第一个原因是能够创建一个三维的体积模型，它可以从DEMs & grid（数字高程面网格）继承二维地形的高网格分辨率。过去,不需要高分辨率来体现数据的细微差别,然而，最近一段时间，通过MIP技术或者诸如3d电阻率探测器之类的地质仪器来收集高分辨率数据的趋势愈加显著，导致需要更高精度的模型,来更好的契合数据。下面第一张图展示了9次测试的结果，其中克里金插值的节点数量从1,000,000至160,000,000 。测试的插值模块是krig 3d，勾选“use all points”选项，插值数据使用的是railyard.apdv文件，里面有273个采样点数据。上图展示的结果相当令人鼓舞。我们的测试系统具有32G的内存，看起来一旦模型节点数超过8千万，所有可用内存都用上了。但是当采用1亿6千万节点插值时，我们发现速度并没有显著下降，看起来软件还使用了部分虚拟内存。对于我们的这个具有273个采样点数据集，克里金插值时间为 3 微秒每节点，或者3s每百万节点，他们之间是线型关系。线型关系很重要，（等下我们会发现另外一个指标就不是这样了），这意味着随着模型的规模变大，消耗的时间也是等比例增大，直到计算机硬件的极限。当然，必须指出的是，如果你仅仅具有的是一个273个采样点的数据集，那么完全不需要一个2千万节点的网格模型。你需要更好的理解这一点。下一张图考察的是，当使用“use all points”选项时，软件到底能处理多大的数据集。解释这个问题的重要性超出了本次主题的范围，但是对于在EVS中使用MIP数据的人来说很重要。在我们的32位软件中，这个极限是3500~4000个采样点，就像上图中你看到的。当然时间消耗也是很明显的。我们测试了50000个采样点的数据集，上图显示的是初始化时间，不包括克里金插值时间。因为勾选“Use All Points”选项耗费大量的初始化时间，因此这是一个关键参数，并且初始化时间和样本数的三次方成正比。所以，尽管我们可以使用12倍数据量的数据集，但是所消耗的初始化时间将是12的三次方1728倍，也就是48000个采样点对比4000的采样点的情况。 最后一张图展示了每百万节点计算耗时与数据集采样点数量的函数关系。可以粗略的认为在勾选“Use All Points”的情况下是2.2次方成正比关系。但是如果我们转到50个节点（最大200个节点）的八分搜索(勾选“Octant Search”)，那么这种关系更加线性化并且时间显著减少。此外八分搜索没有明显的初始化时间。使用这些图可以预测总计算时间，其中克里金插值的情况如下：CASE 120,000,000个节点的网格8,000个采样点数据集勾选“Use All      Points Option”初始化时间：实际15秒左右660秒 = 11 分钟       每百万节点3.67小时 总克里金插值时间CASE 215,000,000个节点网格14000个采样点数据集勾选“Use All      Points Option”初始时间：58秒2350秒 = 39.2分钟 每百万节点9.8小时总克里金插值时间CASE 3最后一个例子，我们参照了第二个例子，但是采用了50个节点的八分搜索：15,000,000节点网格14000个采样点数据集50个节点的八分搜索：即勾选“Octant Search”，并且“Points in reach”设置为50290秒= 4.83分钟  每百万节点1.2小时总插值时间 查看全部

最近，有GEO5用户反馈，采用同样的设计参数，理正抗滑桩设计中设置很小的岩石单轴极限抗压强度能计算通过，GEO5的抗滑桩设计模块却显示嵌岩段“岩石横向承载力不满足要求”。其实理正抗滑桩设计并没有严格的按照规范对嵌岩段的承载力进行验算，即使嵌岩段岩石横向承载力小于计算的岩石反力时，软件也不会给出提示的。下面我们将结合案例，针对两款软件在抗滑桩嵌固段（嵌岩段及嵌土段）计算的异同做详细说明。1. 嵌固段计算模型理正抗滑桩的帮助文档介绍内力、位移采用弹性法计算。嵌固段并没有区分嵌岩和嵌土，分析模型为桩前有弹簧支座。但是从计算结果看嵌土时土反力不会大于桩前被动土压力，嵌岩时岩石反力不会大于岩石的横向承载力。 理正抗滑桩计算模型简图GEO5抗滑桩的内力、位移采用弹塑性共同变形法计算，并考虑了嵌岩跟嵌土计算模型上的差异。嵌土时，桩前及桩后相当于土弹簧作用，土体按弹塑性材料考虑，最大应力不能大于被动土压力，最小应力不能小于主动土压力。嵌岩段，桩身一侧有弹簧作用（位置由桩身位移决定），岩体按弹性材料考虑，分析时岩石反力可以达到任意值，最终验算最大应力是否大于岩石的横向承载力。 GEO5抗滑桩计算模型简图具体可参考：抗滑桩计算中土体嵌固段和岩石嵌固段的区别2. 抗滑桩嵌岩段设计2.1 嵌岩段承载力验算抗滑桩设计应满足嵌固段承载力要求。依据《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2006(2009局部修订版)》，针对嵌岩段应当满足规范第10.2.10.1条规定，具体内容如下：1 地层为岩层时，桩的最大横向压应力 σmax应小于或等于地基的横向容许承载力。地基的横向容许承载力与岩石单轴抗压极限强度的对应关系可按本规范附录表B.0.1采用。当桩为矩形截面时，地基的横向容许承载力可按下式计算:                (10.2.10- 1)式中：--在水平方向的换算系数，根据岩石的完整程度、层理或片理产状、层间的股结物与胶结程度、节理裂隙的密度和充填物，可采用 0.5-1.0;--折减系数，根据岩层的裂隙、风化及软化程度，可采用 0.3-0.45;--岩石单轴抗压极限强度 (kPa)。GEO5软件严格按照上述规范验算，当不满足规范中的10.2.10-1公式时，软件会给出“岩石地基横向承载力 不满足要求”提示，如下图： 而理正软件目前只有「抗滑桩综合治理」模块可以进行嵌岩段设计。理正「抗滑桩综合治理」模块仅在桩的计算结果-->内力计算结果-->土反力图形上用红色线条表示的允许值。而关于它的设计值，也就是土反力由白色线条表示。 理正土反力结果图依据理正土反力结果图，「抗滑桩综合治理」模块似乎也对嵌岩段进行了验算，但其实这里的验算与规范要求是不相同。下面举例说明，当嵌岩段设置如下：  计算模型其他参数保持不变，仅设置单轴极限抗压强度R为变量，R分别取值1MPa，2MPa，2.5Mpa，5Mpa，10Mpa。在滑面上受滑坡推力的作用下（理正的第1种情况：滑坡推力），内力计算结果如下： 单轴极限抗压强度R=1Mpa 单轴极限抗压强度R=2Mpa 单轴极限抗压强度R=2.5Mpa 单轴极限抗压强度R=5Mpa 单轴极限抗压强度R=10Mpa对比1MPa，2MPa，2.5Mpa的计算结果，我们发现软件的岩石反力取值是不会大于横向允许承载力的。当岩石反力（=位移*岩石水平反力系数）＞横向允许承载力时，取横向允许承载力值。即岩石反力=min{弹簧刚度K*位移X，横向允许承载力}，理正软件将岩石视为弹塑性材料。软件没有且不会出现“岩石横向承载力不满足要求”。2.2 理正嵌岩段设计的正确性校验为进一步验证，我们缩短嵌固段，嵌岩段设置为1m，单轴极限抗压强度R=5MPa。此时对应的岩石地基横向容许承载力Rd=5000*0.3*0.5=750kPa，在此参数下进行对比分析。GEO5抗滑桩软件计算会提示地基横向承载力不满足要求（岩石当成弹性材料考虑）。如下图： 抗滑桩嵌岩段1m，R=5Mpa，允许反力=750kPa若将岩石当成弹塑性材料考虑，我们用两款软件对比计算。注：在GEO5中，我们用c足够大的弹塑性土体，来模拟理正模型中的弹塑性岩石，只要GEO5的允许反力（计算的被动土压力）与理正R=5MPa所能提供的岩石地基横向容许承载力Rd相当即可。GEO5计算出在允许反力≈780kPa时，结构不稳定，此时无法给出内力及位移详细计算结果。此时减小允许反力值，结构会更不稳，所以在允许反力=750kPa时，GEO5计算结构是会不稳定的。如下图：  弹塑性的土体模拟岩体，嵌岩1m深，允许反力≈780kPa理正岩石允许反力=750kPa时，分析仍能给出内力及位移结果。虽然结果明显错误但有结果给出说明计算是收敛。如下图： 嵌岩1m深，R=5Mpa，允许反力=750kPa如果岩石当成弹塑性材料考虑，那么当计算出的岩石反力＞横向承载力的时候，计算出的岩石反力会进行调整然后进行二次迭代，而当变形足够大，势必会出现计算不收敛的情况，不收敛是计算不出结果的，此时结构不稳定，正如上面GEO5软件的提示。但我们发现无论理正中嵌岩段的岩石反力多小，软件都能计算出内力及位移。2.3结论理正抗滑桩软件岩石是当成弹塑性材料考虑的，岩石反力=min{弹簧刚度K*位移X，横向允许承载力}，软件没有且不会出现“岩石横向承载力不满足要求”。软件并没有严格按照规范要求去验算嵌岩段。若岩石按弹塑性材料考虑，理正软件在嵌固段明显不满足要求，结构不稳定的时候，仍能输出内力及位移计算结果。GEO5抗滑桩软件岩石按弹性考虑，岩石反力=弹簧刚度K*位移X，分析时岩石反力可以达到任意值，最终验算最大应力是否大于岩石的横向承载力。验算是严格按照规范要求。3. 抗滑桩嵌土段设计3.1 嵌土段承载力验算针对嵌土段，规范10.2.10-2和10.2.10-3给出了横向允许承载力计算公式，可以按公式计算，此外规范10.2.10的条文说明对于规范正文也做了进一步说明，具体内容如下：10.2.10 对于较完整的岩质岩层及半岩质岩层的地基，桩身作用于围岩的侧向压应力，一般不应大于容许强度。桩周围岩的侧向允许抗压强度，必要时可直接在现场试验取得，一般按岩石的完整程度、层理或片理产状、层间的胶结物与胶结程度、节理裂隙的密度和充填物、各种构造裂面的性质和产状及其贯通程度等情况，分别采用垂直允许抗压强度的0.5 ~ 1.0倍。当围岩为密实土或砂层时，其值为0.5倍，较完整的半岩质岩层为0.60~0.75倍，块状或厚层少裂隙的岩层为 0.75~ 1.0倍。对于一般土层或风化成土、砂砾状的岩层地基，抗滑桩在侧向荷载作用下发生转动变位时，桩前的土体产生被动土压力，而在桩后的土体产生主动土压力。桩身对地基土体的侧向压应力一般不应大于被动土压力与主动土压力之差。在工程设计中，要使锚固段完全满足要求，有时会很困难，所以根据多年的工程经验，满足滑动面以下深度 h2/3 和h2(滑动面以下桩长)处的横向压应力应小于或等于被动土压力与主动士压力之差即可。此时滑动面以下h2/3深度范围内进入塑性区。依据GEO5抗滑桩计算理论，GEO5土体按弹塑性材料考虑，采用弹塑性共同变形法，嵌土段桩前及桩后都有土弹簧作用，结构受力由下式计算：针对GEO5抗滑桩的嵌土段，作用在变形结构上的土压力最大不能大于被动土压力，最小不能小于主动土压力。即桩前计算土压力≤桩前被动土压力，桩后计算土压力≥桩后主动土压力。那么-桩后计算土压力≤-桩后主动土压力。据此可推导得到，桩前计算土压力-桩后计算土压力≤桩前被动土压力-桩后主动土压力恒成立。而GEO5的土反力是桩前桩后计算土压力的合力。也就是GEO5抗滑桩的计算土反力≤桩前被动土压力-桩后主动土压力，依据GEO5的计算理论，如果软件计算结果收敛，无结构不稳定的提示，那么计算结果将严格满足规范第10.2.10的条文说明的“桩身对地基土体的侧向压应力一般不应大于被动土压力与主动土压力之差。”此外，我们可以依据GEO5分析结果的“土压力+位移”图示很容易判断被动区土体的塑性区的范围。 理正土体也是按弹塑性材料考虑，由于计算模型的不同，理正软件的计算土反力特指滑坡面以下桩的土抗力，由下式计算：在桩的计算结果-->内力计算结果-->土反力图形上用红色线条表示的被动土压力数值。理正软件计算的土反力不会大于被动土压力，同样也可以根据图形来判断被动区塑性区范围。 首先，理正软件是没有按照规范正文要求去进行计算允许横向承载力计算，其次，因为没有考虑桩后主动土压力，所以也不能按规范条文说明去验算嵌土段是否满足滑动面以下深度 h2/3 和h2(滑动面以下桩长)处土反力是否小于等于被动土压力与主动土压力之差。综上，理正抗滑桩的嵌土段并没有按照规范要求进行验算。3.2 理正嵌土段设计的正确性校验举例用两款软件分析下列抗滑桩： 计算简图两款软件的计算结果： 理正计算最大位移= -73.28(mm) GEO5计算最大位移= -26.9(mm)两款软件位移计算结果相差太多，下面我们用有限元分析软件OptumG2进行复核。将抗滑桩桩后嵌固段以上9m以上的土折算成超载施加在模型里，同时将理正计算出来的滑坡推力的水平和竖直分布力施加在模型中。选择弹塑性分析方法，具体如下： 初始地应力分析弹塑性分析分析结果： Optumn G2的计算结果（位移28.02mm）相比较理正的70.28mm的水平位移，Optumn G2的计算结果（位移28.02mm）与GEO5（位移26.9mm）的更接近。3.3结论理正跟GEO5两款抗滑桩软件，均可以依据结果图示判断被动区塑性区范围，但是两款软件土反力计算公式不相同，由于理正嵌固段不考虑桩后土弹簧作用，所以计算结果只考虑桩前土抗力。嵌土段没有考虑桩后主动土压力，所以无法按照规范正文或条文说明的要求去验算。而GEO5软件只要计算结果收敛，没有结构不稳定的提示，那么计算结果将严格满足规范第10.2.10的条文说明的“桩身对地基土体的侧向压应力一般不应大于被动土压力与主动土压力之差。” 查看全部

GEO5不需要单独输入滑面参数，软件会自动读取岩土材料参数。软件的使用思路是，首先创建所要分析边坡的剖面地层线，然后为地层指定岩土材料，最后在建立的模型上分析各类滑面。图1 滑面类型在分析边坡稳定性时，根据边坡滑面是否确定，可以大致分为有软弱滑面与无软弱滑面（如图）。有软弱滑面（即滑面固定，不用自动搜索）的情况可以分为两种：一个是土石交接的情况，滑面参数取上层岩土材料的参数；一个是有软弱滑带，滑面参数取滑带土参数。无软弱滑面（即勘察报告中没提供滑面位置）需要使用自动搜索功能。这里主要介绍有软弱滑面边坡的滑面参数赋值操作说明。1. 有软弱滑面——土石交接边坡下部为岩石，上部为土层或者破碎岩石的情况，滑面确定为土石交界位置处。这种情况我们只需绘制滑面，软件会读取滑面经过岩土材料的参数。操作步骤如下：（1）使用“导入”功能里的“将DXF文件以模板导入”，将滑面导入到软件中。图2 以模板导入滑面（2）在“分析”选项下，选择折线滑面，输入滑面。输入方式是点击“输入”，然后在图形界面捕捉读入的滑面点。图3 输入滑面图4 图形交互输入滑面这里需要注意的是，用捕捉点的方法绘制滑面时，需保证绘制滑面与导入滑面保持一致，不要出现滑面越过下层滑面的情况。下面这种情况，软件读取岩土材料参数时会读到下面的岩土材料来。图5 滑面错误的输入方式（3）分析并查看计算书指定滑面之后，可以点击左侧的开始分析按钮。分析完成之后可以在计算书中找到每一土的详细信息。软件会读取，滑面经过土层的岩土材料内摩擦角、粘聚力、容重等信息。土石交接处读取的是上层岩土材料的参数。在计算书的详细结果中会给出每个土体的详细信息。图6 滑面每个土条的详细信息2. 有软弱滑面——滑带土石交接滑面取的岩土材料参数是上层岩土材料的参数，对于一些有滑带的情况其滑面参数不是使用上层土层，而是滑带土的参数。这里就需要我们定义一层滑带，为滑带指定岩土材料，最后将滑面指定到滑带位置。有两种操作方式，一是在CAD中，使用偏移命令，在CAD中绘制一层薄滑带；二是在GEO5中，利用复制多段线命令进行绘制。2.1. CAD中绘制滑带（1）CAD中选择要偏移的线段（2）英文输入法下输入快捷键“o”，回车或空格确定（3）输入偏移距离，如0.1，回车确定（4）在选择线段的上方或下方点击左键，软件即可完成偏移操作（5）进行延长、修剪，将图形修整为符合软件读取的图形，读入软件图7 CAD中进行偏移操作图8 修剪生成的地层线2.2. GEO5中绘制GEO5中也可以进行简单偏移操作（GEO5偏移操作，不能有多段线交叉；有交叉的情况，最好在CAD中做好）。GEO5中偏移操作如下：（1）在“多段线”菜单下，选择要复制（偏移）的多段线，复制选择的多段线，然后粘贴。图9 GEO5中进行多段线偏移（2）粘贴之后可以选择偏移距离，“+”为向上偏移；“-”为向下偏移。这里输入0.1m，使多段线向上偏移0.1m。点击粘贴即可在原多段线的上方0.1m处复制一条新的多段线，这时就生成的了一层较薄的滑带土。将新生成的地层指定为滑带土的岩土材料即可。图10 偏移方向说明图11 生成滑带后指定岩土材料接下来，将滑面的CAD图形以模板读入，用“输入”功能在滑带土上输入滑面即可。图12 以模板输入滑面3. 无软弱滑面无软弱滑面只需任意指定一个初始滑面，点击自动搜索即可。同样，软件也会读取滑面经过岩土材料的参数。对于圆弧型滑面，软件会自动划分成20个条块。简化毕肖普法、瑞典条分法等方法，对条间里进行简化，并不是土条划分得越细精度就越高。工程上土条一般取10~20，软件里取20。图13 自动搜索图  查看全部

       很多工程师在使用GEO5三维地质建模的时候，对于从CAD中提取地形点这一步有些疑惑，这里进行一个详细讲解，方便大家后续使用。       首先，将CAD文件多余图层隐藏或者是删除，然后在CAD界面中直接输入【dataextraction】命令，并点击回车键。       这时会跳出如下界面：        我们可以【创建新数据提取】，并点击【下一步】，选择合适的另存为目录后，点击【保存】可以来到下面这个界面：       在这个界面上我们选择【在当前图形中选择对象】，并点击中间位置的“按钮”，这时会进入cad图形界面，在界面中按住鼠标左键并拖动来进行区域选择，选择好放开左键，点击【回车】。这时就捕捉完数据了，这时上述界面的下一步选项就可以点击了。      然后来到下个界面，继续点击【下一步】：       这时会来到下一个界面，在这个界面，我们在仅勾线【几何图形】的情况下，然后筛选，仅保留点相关的数据，如下图所示，其他数据均布勾选。调整完成后，再点击【下一步】。      这时来到新的界面，在新界面可以预览提取的数据，预览观察数据正常后，继续点击【下一步】：        然后来到下一个界面，在此界面中，我们选择【将数据输出至外部文件】，并选择合适的路径，然后点击【下一步】：         在最后的界面，点击【完成】即可。这时我们可以在选择的路径中，找到导出的文件，excel或txt格式。         当然，很多时候，我们提取的数据过于密集，其实有时候我们并不需要这么多的点，在这里可以给大家介绍一个excel的操作小技巧：等间距选择数据。此方法的具体操作，大家可见：  https://jingyan.baidu.com/article/2c8c281d8aaf8a0008252aa7.html        查看全部

在【尺寸】菜单内，面层类型有两种选择，一是混凝土面层，二是钢筋网，本文着重介绍钢筋网的计算原理。当选择钢筋网面层时，要注意此时土钉的位置是交错布置的。这里还需要设置风化层的厚度和岩土材料参数。风化层的厚度和岩土材料参数直接影响到土钉和钢筋网的受力。在【钢筋网类型】菜单中，确定钢筋网的各项承载力及安全系数，最后在进行钢筋网的冲切和受剪力验算,需要将承载力除以安全系数作为验算标准。即Rp/SFmesh与Rs/SFmesh。  同理，在【土钉类型】菜单中，确定土钉的各项强度及安全系数，将各强度允许值除以安全系数，作为验算标准： 坡段，明确土钉的空间布置： 这里的板指的是土钉下面的垫板，板宽度hw对受力计算没有影响，但是该尺寸可以明确垫板尺寸，板的长度lw参与钢筋网冲切计算，垫板长度越大越有利，但是不可能无限大。最后，在【截面强度验算】菜单中，共进行四项验算：土钉受剪承载力验算、钢筋网受冲切承载力验算、钢筋网受剪承载力验算、土钉组合应变验算。此处需要设置是否考虑渗流，压力锥角度及土钉轴力。 关于渗流的影响，在计算土钉剪力和钢筋网剪力时，可以考虑由风化层中水流引起的渗流力Fw。关于压力锥的角度确定了土钉轴力在风化层中的传递扩散角度，这对钢筋网剪力的计算会产生影响。该角度使得作用在钢筋网上的各土钉轴力的水平间距减小了，同时也减小了单元土块的宽度。折减后的单元土块是一个梯形，可以等效为一个等面积的矩形，矩形的宽度为。压力锥角度θ通常在30°到80°之间。压力锥上部半径取板长度的一半。   关于土钉轴力，土钉轴力直接参与钢筋网抗冲切验算。轴力过大可能会导致钢筋网抗冲切不满足要求。1.土钉受剪承载力验算满足Fs≤Rs/SFmesh即可。在土钉抗剪验算中，选择风化层底面作为滑面，土钉剪力Fs则由单根土钉分担的单元土块引起的剪力计算得到。   上面的公式看似复杂，其实就是土块重力W、土钉轴力Fnail及渗流力Fw延着的滑面分力减去摩擦力，为摩擦系数,土块重力W、土钉轴力Fnail垂直与滑面的分力乘以摩擦系数即为摩擦力，在国内规范中不考虑作用，可以设置c=0。2.钢筋网受冲切承载力验算满足Fnail≤Rp/SFmesh即可。Fnail为土钉轴力3.钢筋网受剪承载力验算满足Sd≤Rs/SFmesh即可。软件自动计算由四根土钉包围的单元土块中两种类型滑面下的最大钢筋网剪力。直线滑面 - 在整个风化层厚度范围内自动找到使得钢筋网剪力最大的滑面。 剪力 - 直线滑面 分子很复杂，其实就是土块重力W、渗流力Fw延着的直线滑面分力减去摩擦力，这个力就是下图中的F分子，力的方向是沿滑面水平向下的。钢筋网所受的剪力跟此大小相等，方向相反。 折线滑面 - 在整个风化层厚度范围内自动找到使得钢筋网剪力最大的土块底面倾角。 剪力 - 折线滑面当采用折线滑面计算时，两个滑块之间的作用力X按下式计算：   公式的解析可以参考上面的直线滑面。注意：考虑压力锥影响，替代上面的，影响单元土块的宽度，最终体现在公式里面的滑块重量。4. 土钉组合应变验算 查看全部

        GEO5土质边坡模块能够将支护结构作用综合考虑在内，给出最终的安全系数评估结果。这里以抗滑桩海外设计方法为例，以点带面，介绍GEO5在极限平衡理论下考虑支护结构作用的计算原理，希望能够帮助广大用户更加深入地了解和使用软件。       无论是在国内还是国际，计算抗滑桩计算的两个要素：1、桩身作用的滑坡推力；2、抗滑桩计算模型。其中抗滑桩的计算模型基本都是大同小异，但关于桩身作用的滑坡推力的计算方法却存在一定的差别。在中国我们习惯性使用传递系数法进行计算，这里大致介绍一下国外的算法：      首先我们可以参考文献：Methods to estimate lateral force acting on stabilizing piles : ITO, T OSAKA UNIV. OSAKA, JAPAN MATSUI, T SOILS FOUND. V15, N4, 1975, P43–59[J]. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 1976, 13(6):0-0.     图1 抗滑桩对滑体的作用模型        其核心原理是将桩的抗滑力作为分布力施加在滑体之上，这里和GEO5是完全一致的，不过GEO5中对这个抗滑力的分布能够进行更为细致的设置，不光局限于三角形的分布，还能够由工程师根据判断选择相应的分布模式，和抗滑力的作用方向。图2 GEO5抗滑桩细化设置       上述文献中还给出了桩后推力的解析解，方便工程师使用。当然，随着软件技术的发展，我们能够利用更加方便的模式，在GEO5中用户可以选择Spencer法、MP法等更有效的方式直接计算出作用在桩后的推力和桩前的抗力，其原理和不平衡推力法类似。因而在国外利用GEO5进行抗滑桩设计的步骤实际上和国内基本一致。关于这几类国际上通用的方法和传递系数法在滑坡推力计算上的差异，我国知名专家学者陈祖煜、王恭先、郑颖人、凌天清在著书《边坡与滑坡工程治理》6.8.4章节中已经做过详细地对比工作，在此不再赘述。       实际上，GEO5中各类支护结构的作用都是基于以上的模式，所以能够非常便利地计算在综合支护模式下的安全系数。在《The Foundation Engineering Handbook》一书中，各位工程师能够阅读各类支护结构在极限平衡法下对边坡作用的具体计算原理，感兴趣的工程师可以自行查阅。                        查看全部

     首先应了解在【土质边坡稳定性分析】模块，抗滑桩的作用就是提供一个抗力，这个力对计算结果的影响主要在于它的大小和作用点位置。本文着重说明抗力大小的影响，不介绍力的作用点的影响。     抗滑桩支护结构是有桩间距的，并非连续结构。所以在整体稳定性安全系数的计算过程中，需要考虑桩间距的影响，抗滑桩对于边坡稳定性贡献的大小取决于它可以提供给边坡的每延米的最大抗力Vu，最大抗力是由「最大抗滑承载力」除以「桩间距」得到的，因此边坡稳定性安全系数计算结果和「最大抗滑承载力」、「桩间距」有关，此处和桩的截面尺寸无关，桩的截面参数只有在调用【抗滑桩设计】模块进一步分析的时候才起作用。     对于滑面确定的坡体而言，使用抗滑桩支护时，能够确定其嵌固段，在输入抗滑桩参数时，抗滑桩承载力沿桩身分布可选择均匀分布，施加在滑面上的抗滑力可以采用桩身最大承载力（抗剪力）Vc。为什么最大抗滑承载力要用受剪承载力公式来计算？因为用受剪承载力进行估算相对简单，好确定。而抗弯承载力计算复杂，桩的抗弯主要还是看配筋量，在截面纵向配筋没有明确的时候不好进行预估。真实的抗剪与抗弯验算在【抗滑桩设计】的【截面强度验算】里都需要进行。根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.3.4条，桩的受剪承载力计算公式如下：（6.3.4-2）     式中：混凝土提供的抗剪力，一般受弯构件，而是箍筋提供的抗剪承载力。     在没有分析桩身受力前，我们并不知道是否需要配置剪力筋，保守起见我们先拿也就是混凝土提供的抗剪力去估算，如果采用后计算的安全系数满足要求，可以调用【抗滑桩设计】进行进一步分析。如果不满足要求，我们可以反过来，适当放大Vu数值，一般桩都是有配剪力筋的，所以你在土坡模块里面填入的Vu数据可以稍微大一点，再去计算安全系数！软件对于输入的Vu会进行校核，如果说Vu预估的高了，在调用【抗滑桩设计】进行【截面强度验算】会有提醒。     注:只有安全系数满足要求以后，再调用抗滑桩模块去进一步设计，否则安全系数不满足要求，整个设计也是不满足要求的！     举例：桩截面尺寸1.8mX2m，采用C30的混凝土。ft=1.43N/mm2，fc=14.3N/mm2。Vc=0.7*1.43*1800*2000/1000=3603.6kN，通常我们建议还是按千数量级去预估Vu这里我们输入Vu=5000KN，如下图：      软件会对输入的Vu进行验算，如果满足要求，软件默认不提醒。当不满足时会有警告提示，如下图：      此时，我们在保证稳定性安全系数满足要求的前提下，可以去【土质边坡稳定性分析】模块里【抗滑桩】对话框中减小Vu的数值，或者在【抗滑桩设计】模块的【截面强度验算】一栏，增加剪力筋。提高抗滑桩抗剪承载力。     至此，你是否会有疑问，既然可以放大数值，那就按大的取！越大越好！这样的想法是不可取的！因为有的时候桩的位置不合理，或者其他一些原因，会导致抗力增加到一定程度之后，再增加对提高稳定性几乎没有作用。     其次，桩的抗剪承载力是有限值的，原因如下：1. 不可能无限制的去配置箍筋来增大抗剪承载力，所以Vcs有限值；2. 设计得按照《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.3.1条满足截面限制条件！V不得大于按下式计算出来的Vmax，具体如下： 查看全部

城市级别的地质建模，我们需要考虑的是模型的应用范围以及具备的原始资料。通常，对于城市级别精度的地质模型，我们比较关心的是宏观上的地质构造，比如不同时代的地质界面、基岩面、断裂带等。另外，对大多数城市来说，能够提供基础数据一般是地质钻孔、剖面、地质填图等资料。下面我们取湖北某地的一个城市级别地质模型来进行简单介绍。1、该地区具备原始资料中只有钻孔和剖面图，其中典型的地质剖面如下图：图1 该区域典型的地质剖面图通过观察和分析，我们可以把地质情况分为基岩面上下两个部分，上部的图层部分具有明显的成层性，下部岩石部分具有复杂的地质情况，比如侵入、断裂等，没有明显的分层特征。因此我们把整个地质模型分为上下两个部分，使用EVS中的地层建模和岩性建模两种方式来进行地质模型的创建。2、模型创建（1）地层模型：对原始钻孔的土层数据进行分析、整理和合并，划分标准层序，建立地层模型。图2 上部地层模型（2）岩性模型：提取基岩面以下的地质钻孔数据，制作PGF文件，采用指示克里金算法进行空间的岩性插值，创建下部岩性模型。图3 下部岩性模型（3）模型的整合：将上下部模型合并为一个综合地质模型。图4 综合地质模型3、模型的管理和应用。将EVS创建的模型对接至GBIM平台，进行方便的的查看和应用，以及与其他专业模型的统一管理。图5 制定位置提取虚拟钻孔图6 岩性的查询图7 模型透明度的调整图8 层厚筛选图9 提取地质剖面图10 地质开挖图11 与其他专业模型的整合展示 查看全部

EVS是一款功能强大的三维地质建模软件，能够快速准确地建立用户期望的三维地质模型并对模型进行多方位的展示和应用。随着三维地质模型应用需求的发展，如何将地质模型应用于岩土工程实际设计，成为很多岩土从业者关注、探索的方向。基于此，本文重点介绍如何将EVS生成的地质模型导入GEO5岩土设计软件进行设计分析。整个应用流程首先基于EVS建立目标模型，然后利用GEO5 2020版新增【多段线】功能读取EVS模型中的层面数据并重构三维地质模型，最终利用GEO5三维地质建模和其他模块的调用和数据共享能力进行岩土设计分析。下面我们就做一个详细地图文介绍：1 EVS地质建模基于地形和勘察数据在EVS中快速生成三维地质模型。图1 EVS生成地质模型2 GEO5重构地质模型GEO5 2020版三维地质建模模块新增【多段线】功能，能够通过dxf、txt等格式文件读取其他专业建模软件生成的地层面（图2）。我们利用此项功能将EVS模型中的地层面分层导出，再读入GEO5中即可快速准确重构三维地质模型（图3）。图2 GEO5软件读取dxf格式的地层面数据图3 GEO5软件根据导入的EVS地层面重新生成地质模型3 GEO5地质模型应用于岩土设计GEO5生成地质模型后，在目标位置截取二维剖面（图4、图5），生成地质剖面围栅图。生成的二维剖面具有真实的几何信息、岩土材料参数信息。图4 在三维模型上切割生成的二维剖面图5 地质剖面围栅图 将生成的剖面1-1’复制粘贴到地基固结沉降模型进行分析（图6）。GEO5各个模块之间能够实现几何信息、岩土参数信息的快速对接。本文中用地基固结沉降分析模块为例进行说明，如果需要进行其他分析，如边坡稳定性、基坑等，只需把生成的二维剖面复制粘贴到相应的分析模块中即可，相关操作均相同。 图6 复制二维剖面至对应的分析模块4 岩土设计成果展示4.1 地基固结沉降分析在工况1阶段，分析初始地应力；工况2阶段，在地层表面添加超载，计算沉降情况。其结果如图7、图8所示。图7 工况1分析结果图8工况2分析结果4.2 生成计算书图9 打印计算书5 总结本篇技术贴介绍了EVS软件生成的三维地质模型快速对接GEO5三维建模和岩土设计的过程。三维地质模型，并不仅仅局限于三维可视化的展示功能，也可以用于岩土设计。本文为各位工程师提供一个思路，希望能起到抛砖引玉的效果。 查看全部