项目名称：湖南某工厂桩基设计使用软件：OptumG2分析内容：拟建工厂旁已有约600m*1200m的大型填方堆载，已堆载高度约16m，预计未来10年来堆载高度达到50m。工厂外墙据填方坡脚仅40m，最近的桩基据坡脚仅48m。分析未来堆载达到50m是地基承载力情况以及对工厂桩基产生的水平附加荷载。剖面模型如下图：分析思路和计算结果：工况阶段1：初始地应力分析工阶段说明：分析未进行堆载前现场的初始地应力。基本模型：初始应力计算初始应力分析: 初始竖向应力工况阶段2：极限状态分析工阶段说明： 后期堆载部分采用没有重度的刚性材料模拟，并增加乘数体荷载（基准：-1kN/m3），逐渐增大体荷载的大小直到破坏。这里已堆积部分岩土体采用原始材料，即考虑已堆积部分在无支护条件下的破坏。分析方法采用极限分析下限法。基本模型：极限状态分析极限状态分析: 网格划分极限状态分析: 极限状态时的破坏面，剪切耗散分布极限状态分析: 极限状态时的破坏变形图总结最终破坏时的乘数大小为160.6，即新增堆载部分的重度为160.6kN/m3时地基才会发生破坏。土体重度通常取20kN/m3（偏保守），地基承载力特征值和极限值之间的安全系数通常取2，因此堆载后的安全系数大小为 Fs=160.6/20/2=4.015，即完全堆载后并不会发生地基破坏。软件找到的破坏模式中可以看出右侧坡脚和距离坡脚约40m处出现明显的破坏面剪出口，滑动面最大深度达到粉质粘土7和粉土8的接触面，并沿该接触面分布。工况阶段3：弹塑性分析工阶段说明：后期堆载部分采用重度20kN/m3的刚性材料模拟，其他材料同已有勘察数据，采用Mohr-Coulomb本构模型。模型在每根桩的位置添加一个竖向截面（桩间距按9m考虑），用于读取该处应力和应变数据。分析方法采用有限元弹塑性分析。基本模型：弹塑性分析弹塑性分析: 网格划分弹塑性分析: 潜在破坏面，塑性乘数分布弹塑性分析: 结构变形图，塑性乘数分布弹塑性分析: 竖向位移弹塑性分析: 水平位移弹塑性分析: 水平应力厂区地表沉降变化图中离坡脚最近处的地表隆起高度约为0.1m，随着远离坡脚，隆起程度逐渐降低，直至距离坡脚约460m处趋近于零。图中有两处变化不符合此规律：1）一处是距离坡脚约45m处，地表陡然隆起到接近0.33m，原因在于此处地层坡面有一个尖角，导致应力集中，因为出现了很大的变形，如下图。由于地层测量的误差，此处计算误差为数值计算方法引起，可以忽略。2）另一处是厂区东面边界处再次出现了约0.01m左右的隆起，这是由于边界效应引起的，并不符合实际情况，可以忽略。厂区地表水平位移变化图中离坡脚最近处的地表水平位移约为0.34m，随着远离坡脚，水平位移逐渐降低，直至距离坡脚约300m处趋近于零。厂区桩基水平荷载增量的计算计算说明：利用软件中提供的「结果截面」功能，分别读出桩位置在初始地应力阶段和弹塑性分析阶段的地基水平应力，利用两者之差求解得到堆载后桩基受到的水平荷载。这里给出距离坡脚46m处的水平应力增量如下图： 查看全部

项目名称：浙江某软土地基固结沉降分析项目使用软件：GEO5地基固结沉降分析设计方案：超载作用下的软土地基固结沉降，岩土材料从上之下分别为粘性土吹填、淤泥质粉质黏土、淤泥、粉质粘土、黏土1、黏土2和黏土3。项目特点：土体性质差、地下水位高。软件优势：GEO5「地基固结沉降分析」模块可以考虑通过多工况查看不同时间内的固结情况。计算结果： 查看全部

GEO5深基坑支护结构分析模块自加入《建筑基坑支护技术规程 JGJ 120- 2012》以来，在各位岩土工程师的敦促、建议下，一直在不断地进行功能改进和优化。针对此次春季更新，我们对弹性支点法桩前被动土压力的范围做了调整，从而使弹性支点法的技术缺陷得到了进一步优化。有些习惯使用理正深基坑设计软件的用户会对GEO5的计算结果缺乏信心，实际上作为一款具有近三十年研发历史的岩土设计软件，GEO5在国内外已经过 无数岩土工程师的检验，并在业内赢得了良好的信誉和口碑。本文就以几个简单的基坑工程为算例，就GEO5 弹性支点法的计算结果与理正深基坑设计软件的 计算结果做一个简单的对比。1 悬臂式排桩1.1 基坑算例概要排桩长度为10.0m，截面为圆形，直径为0.8m，桩间距为1.0m；桩身混凝土型号为C30，纵筋型号为HRB400；基坑开挖深度为5.0m，土层为均质砂土，水平反力系数计算方法采用m法，结构在坑底水平位移量取10mm。表1为砂土 层物理力学参数表，图1为基坑计算模型。表 1.1 土层物理力学参数表土层天然重度(kN/m3)内摩擦角(°)黏聚力(kPa)结构与岩土间摩擦角(°)砂土20.038.00.00.0注：因为理正土压力计算方法采用的是朗肯土压力法，所以无法考虑结构与岩土间的摩擦力， 为了使条件统一这里将结构与岩土间摩擦角设置为 0。图 1.1  基坑模型1.2 GEO5计算结果使用GEO5深基坑支护结构分析模块进行计算，计算结果显示，桩身最大位移值为13.2mm，最大弯矩为172.78 kN·m/m，最大剪力为80.29 kN/m。图 1.2  位移、弯矩、剪力包络图1.3 理正计算结果使用理正深基坑支护结构设计软件进行计算，计算结果显示桩身最大位移值为13.26mm，最大弯矩为 169.95 kN·m，最大剪力为80.63kN。图 1.3  位移、弯矩、剪力包络图注：默认情况下GEO5 不会对排桩的刚度进行折减，所以使用理正进行计算时需 将“刚度折减系数 K”设置为1.0。1.4 计算结果对比默认情况下GEO5 给出最大弯矩和剪力是每延米的计算结果，在和理正进行对比时，需要将计算结果乘以桩间距，这样得到结果的才是每根桩的最大弯矩和剪力。表 1.2 排桩计算结果对比软件最大位移[mm]最大弯矩[kN·m]最大剪力[kN]GEO513.2172.7880.29理正13.26169.9580.63差异百分比0.45%1.6%0.42%2 支撑式排桩2.1 基坑算例概要基坑开挖深度为6.0，并施加一排内支撑，内支撑具体参数见表2.1，工况划分见表2.2，其它参数同悬臂式排桩。表 2.1  内支撑参数编号深度z[m]长度l[m]间距b[m]倾角α[°]水平刚度k[kN/m]不动点调整系数松弛系数预应力F[kN]12.08.05.00.01000000.51.00.0表 2.2  计算工况工况类型深度[m]工况一开挖3.0工况二施加内支撑2.0工况三开挖6.0 图 2.1  基坑计算模型3.2 GEO5 计算结果使用GEO5深基坑支护结构分析模块进行计算，这里只对工况三的计算结果进行讨论，结果显示桩身最大位移值为5.2mm，最大弯矩为60.75 kN·m/m，最大剪力为43.48kN/m。图 2.2  位移、弯矩、剪力包络图3.3 理正计算结果使用理正深基坑支护结构设计软件进行计算，同样只对工况三的计算结果进 行讨论，结果显示桩身最大位移值为5.34mm，最大弯矩为61.33 kN·m，最大剪力为43.71kN。图 2.3  位移、弯矩、剪力包络图注：默认情况下GEO5不会对排桩的刚度进行折减，所以使用理正进行计算时需 将“刚度折减系数 K”设置为1.0。3.4 计算结果对比默认情况下GEO5给出最大弯矩和剪力是每延米的计算结果，在和理正进行对比时，需要将计算结果乘以桩间距，这样得到结果的才是每根桩的最大弯矩和剪力。表 2.3 排桩计算结果对比软件最大位移[mm]最大弯矩[kN·m]最大剪力[kN]GEO55.260.7543.48理正5.3461.3343.71差异百分比2.69%0.95%0.53%3 锚拉式排桩3.1 基坑算例概要排桩长度为12.0m，截面为圆形，直径为0.6m，桩间距为1.0m；基坑开挖深度为8.0，并施加两排锚杆，锚杆具体参数见表3.1，工况划分见表3.2，其它参数同悬臂式排桩。表 3.1  锚杆参数编号深度z[m]自由段长度l[m]锚固段长度lk[m]倾角α[°]水平间距d[m]水平刚度k[kN/m]预应力F[kN]12.02.04.020.05.0200000.025.02.04.020.05.0200000.0注：理正输入的是水平刚度，GEO5输入的是轴向刚度，两者可根据锚杆倾角换算。表 3.2  计算工况工况阶段类型深度[m]1开挖3.02施加锚杆2.03开挖6.04施加锚杆5.05开挖8.0 图 3.1  基坑计算模型3.2 GEO5 计算结果使用GEO5深基坑支护结构分析模块进行计算，这里分别对工况三和工况五 的计算结果进行讨论，结果显示，工况3时桩身最大位移值为15.1mm，最大弯矩为101.38kN·m/m，最大剪力为55.79kN/m；工况5 时桩身最大位移值为18.6mm，最大弯矩为 89.62kN·m/m，最大剪力为76.36kN/m。图 3.2  工况3位移、弯矩、剪力包络图 图 3.3  工况5位移、弯矩、剪力包络图3.3 理正计算结果使用理正深基坑支护结构设计软件进行计算，同样分别对工况三的计算结果进行讨论，结果显示，工况3时排桩桩身最大位移值为 15.24mm，最大弯矩为 101.97kN·m，最大剪力为 58.93kN；工况5时排桩桩身最大位移值为18.56mm， 最大弯矩为91.68kN·m，最大剪力为82.51kN。图 3.4  工况3位移、弯矩、剪力包络图图 3.5  工况5位移、弯矩、剪力包络图注：默认情况下GEO5不会对排桩的刚度进行折减，所以使用理正进行计算时需 将“刚度折减系数 K”设置为1.0。3.4 计算结果对比默认情况下GEO5给出最大弯矩和剪力是每延米的计算结果，在和理正进行对比时，需要将计算结果乘以桩间距，这样得到结果的才是每根桩的最大弯矩和剪力。表 3.3  工况3排桩计算结果对比软件最大位移[mm]最大弯矩[kN·m]最大剪力[kN]GEO515.1101.3855.79理正15.24101.9758.93差异百分比0.93%0.59%5.63%表 3.4  工况5排桩计算结果对比软件最大位移[mm]最大弯矩[kN·m]最大剪力[kN]GEO518.689.6276.36理正18.5691.6882.51差异百分比0.22%2.30%8.05% 查看全部

项目名称：湖北某基坑项目使用软件：GEO5深基坑支护结构设计+深基坑支护结构分析+岩土工程有限元分析设计方案：基坑采用多排预应力锚杆支护，支护桩为桩径0.5m，桩间距0.9m的混凝土灌注桩，坑外作用有一定深度的基础荷载。基坑深度7.5m，岩土材料从上之下分别为素填土、粉质黏土、粉土、卵石。施工过程为：深0.2m处添加锚杆（预应力120kN） → 开挖3.3m → 深2.8m处添加锚杆（预应力280kN） → 开挖5.7m → 深5.2m处添加锚杆（预应力270kN） → 开挖7.5m。项目特点：坑外基础荷载具有一定的深度，不能直接作用在地表上。多排预应力锚杆将导致坑外土压力变化，不再是主动土压力。软件优势：采用GEO5「深基坑支护结构设计」模块通过经典法（等值梁法或静力平衡法）快速确定大致的支护结构嵌固深度，再采用GEO5「深基坑支护结构分析」模块计算结构的变形、内力和配筋。由于施加了预应力锚杆，若土体位移不够大，不足以产生主动土压力，那么弹性支点法（假设坑外土压力始终为主动土压力）可能不再适用于此情况，最终选择弹塑性共同变形法（坑外土压力随结构变形变化）计算。最后采用GEO5「岩土工程有限元分析」模块对计算结果进一步复核。部分计算结果：GEO5「深基坑支护结构设计」中计算得到的嵌固深度和土压力合力分布，最终采用支护桩长度为15m。GEO5「深基坑支护结构分析」中最后一个工况阶段结构的位移、内力和计算土压力的合理分布，可以看到结构位移较大，被动区已经全部达到塑性状态，设计方案较冒进。GEO5「岩土工程有限元分析」中得到的最后一个工况阶段中土体的等效塑性应变分布，可以看到被动区和主动区均进入了塑性状态，和GEO5「深基坑支护结构分析」中得到的结论一致。注：桩单元附件优化网格后可以得到更精确的塑性区分布。 查看全部

项目名称：摩洛哥某基坑项目使用软件：GEO5土质边坡稳定性分析、GEO5深基坑支护结构分析、GEO5岩土工程有限元分析设计方案：基坑采用放坡+坑中坑拉森钢板桩支护，基坑深度4.7m，坑中坑深度6m，采用坑内降水。岩土材料从上至下分别为素填土、粉土、细砂和粉砂。项目特点：坑中坑拉森钢板桩支护，基坑降水，如上图所示。软件优势：GEO5「深基坑支护结构分析」模块可以考虑做坑中坑拉森钢板桩支护，「岩土工程有限元分析」模块可以做坑内降水分析。计算结果：边坡稳定性验算 (毕肖普法(Bishop))滑面上下滑力的总和 :Fa =188.53kN/m滑面上抗滑力的总和 :Fp =346.38kN/m下滑力矩 :Ma =2198.27kNm/m抗滑力矩 :Mp =4038.76kNm/m安全系数 = 1.84 > 1.35边坡稳定性 满足要求 查看全部

项目名称：国内某海底隧道三维地质建模使用软件：EVS项目背景：本项目通过深入对比、研究各类方案提出建立盾构隧道、沉管隧道方案，开展工法研究地质勘察，选取地球科学软件EVS建立三维地质模型以展示其勘察和设计成果。地层分离模型项目工作量：本次建模范围长约11.25公里，涉及地面数据（地形图资料）、设计方案数据（主要涉及基槽开挖设计尺寸，盾构设计尺寸等）、钻探数据（钻孔10个），物探数据（约8万个点，根据需要部分采用，主要涉及海域、陆域地震反射数据）。地震数据展示项目特点：本项目钻孔较少，但拥有大量的地震反射数据，该数据精度高，相比钻孔更能精确模拟出地层起伏情况。此外还在后期完成了盾构及沉管隧道的挖掘和建模工作。剖切模型软件优势：EVS不仅可以利用一般三维地质建模软件建模所需的钻孔、剖面图数据来完成建模。还可以利用物探数据来使模型更加精确。同时，模型除了进行基本的剖切展示，还可以自行设计好隧道尺寸来进行隧道切割，导入结构构件，通过软件的4DIM文件来全方位展示和呈现最终模型。盾构隧道开挖沉管基槽开挖（左侧为开挖体及不同岩土材料的体积，右侧为已经开挖的部分）沉管基槽开挖分层模型 查看全部

项目名称：甘肃某深基坑项目使用软件：GEO5岩土工程有限元分析、GEO5土质边坡稳定分析、GEO5土钉边坡支护设计设计方案：基坑采用放坡开挖+土钉支护设计，放坡共分为两个台阶。隧道外围设置抗拔桩和抗拔地锚，减少基坑开挖卸载引起的坑底隆起对隧道的影响。项目特点：在已有隧道上方开挖基坑，不仅要分析基坑的稳定性，还要分析基坑开挖对隧道的影响。软件优势：GEO5「土质边坡稳定分析」模块用于分析土钉支护后的基坑整体稳定性，GEO5「土钉边坡支护设计」模块用于分析每一级土钉的内部稳定性，GEO5「岩土工程有限元分析」用于分析基坑开挖对隧道的影响 – 隧道衬砌的变形和内力变化。利用GEO5模块之间的数据对接功能，可以方便的在不同模块之间切换，大大减少了数据的重复录入工作。        部分计算结果：最后一个工况阶段的衬砌弯矩未施加抗拔桩的土体z向位移边坡稳定性验算 (毕肖普法(Bishop))滑面上下滑力的总和 :Fa =931.37kN/m滑面上抗滑力的总和 :Fp =1246.20kN/m下滑力矩 :Ma =31349.81kNm/m抗滑力矩 :Mp =41947.17kNm/m安全系数 = 1.34 > 1.30边坡稳定性 满足要求基坑的整体稳定性分析 查看全部