关于桩基的计算总体分为弹性法和解析法，弹性法国内外具有一致性，在中国范围内采用解析法时可以根据相关规范进行计算，计算的公式都非常简单，在此就不再进行介绍。        除此之外，GEO5还具备欧美比较通用的一种解析法（有效应力法），在这里给大家做一个简单的介绍。      这个方法的更多介绍和相关参数的选取我们可以在《Foundation Engineering Handbook》一书的page300 找到：      关于更具体的内容和参数释义大家可以自行查阅该书。 查看全部

1.抗滑桩的哪些参数影响整体稳定性？  计算安全系数主要依据是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，因此安全系数计算结果和「最大抗滑承载力」、「桩间距」有关，和桩的截面尺寸无关。  参考：GEO5土坡模块中如何确定抗滑桩的最大抗滑承载力Vu   GEO5土坡模块中抗滑桩的哪些参数对计算得到的安全系数有影响？ 2.桩身打锚杆如何设置？  关于抗滑桩上的锚杆，如果锚杆是减小桩位移的作用，请在调用的抗滑桩模块中增加，如果是为了提高稳定性，在边坡模块中加入锚杆。相同的锚杆只能在其中一个模块中设置，否则就会重复考虑了。  可参考：抗滑桩+锚索设计时抗滑桩验算说明 3.垂直边坡避免临界位置  桩的中心线正好与垂直边坡线完全重合，这个时候属于临界位置，桩很有可能会不起作用（对稳定性的提高没有贡献）  处理办法：将桩身水平移动（向有土一侧）微小位移（0.01m）  参考：垂直边坡加设抗滑桩应避开临界位置4.垂直边坡如何判别是基坑桩还是抗滑桩？  当有明显滑面的时候，此时抗滑桩滑面深度以上抗滑桩受桩前滑体抗力跟桩后滑坡推力。（推力、抗力、滑面深度可以通过土质边坡模块计算出来）。滑面以下受土压力，用[抗滑桩设计]模块即可。  当没有明显滑面时，当桩受桩受1桩前滑体抗力跟桩后滑坡推力（抗滑桩）、2土压力（基坑桩）包络设计。  当桩前滑体抗力跟桩后滑坡推力，用[抗滑桩设计]模块即可。  当桩受土压力，直接使用[深基坑支护结构分析]模块，也可以用[土压力计算]模块计算出滑面以上的土压力，然后通过在【岩土作用力】菜单下选择【输入】该力，参与计算。 可参考：搜索最大剩余下滑力和无软弱滑面抗滑桩设计 5.关于结构不稳定可能存在的原因  a. 要么受力大（滑坡推力大或者桩后土层特别陡导致土压力大）  b. 要么桩支护薄弱（桩直径小，间距大，桩长不足）  c. 也有可能是桩前土体不稳或者坡形较陡引起的  可参考：较陡边坡抗滑桩验算提示结构不稳定的说明  桩前土体不稳定导致抗滑桩分析提示“结构不稳定-改变输入” 桩前坡形较陡导致抗滑桩分析提示“结构不稳定-改变输入” 6. 桩身嵌岩跟嵌土有什么区别  嵌土：滑面以下受土压力作用，桩前及桩后相当于弹簧作用，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：嵌岩段受岩石反力作用，桩身一侧有弹簧作用（桩前或桩后，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。可参考：抗滑桩计算中土体嵌固段和岩石嵌固段的区别7. 埋入式抗滑桩如何分析？埋入式抗滑桩即桩没有设置到地表，此时GEO5土坡模块无法计算作用在桩身的剩余下滑力和抗滑力。因为在土质边坡稳定分析模块中，软件并不知道滑坡推力的分布形式，因此无法确定作用在下面这部分桩的剩余下滑力。如果一定要求得作用在桩上的剩余下滑力，可以把抗滑桩衍生到地表，求得剩余下滑力，然后按照剩余下滑的分布，换算作用在抗滑桩上的推力，最后在单独使用「抗滑桩设计」模块设计即可。思路参考：桩基+挡墙组合结构 查看全部

结构不稳定可能存在的原因1. 要么受力大（滑坡推力大或者桩后土层特别陡导致土压力大）2. 要么桩支护薄弱（桩直径小，间距大，桩长不足）3. 也有可能是桩前土体不稳或者坡形较陡引起的   关于桩前土体不稳引起的抗滑桩“结构不稳定-改变输入”，之前我们在文档：桩前土体不稳定导致抗滑桩分析提示“结构不稳定-改变输入” 有详细介绍，这里我们着重介绍一下坡形较陡（坡角＞80°）引起的结构不稳定。  土质边坡稳定性分析，确定危险滑面以及滑面以上受力，然后调用抗滑桩模块进行分析提示“结构不稳定-改变输入”，如下图：     此时的墙前坡面如下图：     存在较陡坡面，我们要分析是否是桩前土体不稳定引起的？在调用的[抗滑桩设计]模块中，我可以看到土层分布是水平的，软件认为该区域所在土层（含碎石粉质粘土）与实际边坡模块中土层（刚性体）并不一样，实际边坡此处是已建挡墙是不会失稳的，即使按照含碎石粉质粘土去分析该处也是稳定的。实际上分析提示“结构不稳定-改变输入”是由于此处坡形较陡（坡角＞80°）无法计算出该区域的被动土压力。    在这种情况下，有必要修改模型（删除这个陡峭的部分）以使其稳定。 这不是bug，这正显示了模块之间的数据传输检查模型的必要性。  源文件：桩前坡形较陡导致抗滑桩分析提示“结构不稳定-改变输入”.rar 查看全部

  边坡稳定性不满足要求的时候，经常会通过加设抗滑桩是用来提高其稳定性，所以常常会遇到在竖直边坡上加设抗滑桩的支护方案，如下图：    在【土质边坡稳定性分析】模块中，抗滑桩的计算模型是在桩中心线所在处提供一个最大抗滑承载力（KN/m）参与条块的受力平衡分析。而当抗滑桩的中心线正好与垂直边坡线完全重合，这个时候属于临界位置，桩很有可能会不起作用（对稳定性的提高没有贡献）。举例如下图：  上图相同的滑面，相同的分析方法，加桩跟不加桩分析得到的安全系数都是1.42，案例说明了在临界位置加桩此时没有效果。那么该如何处理呢？  处理办法：将桩身水平向左移动微小位移（0.01），让桩中线与土接触，且避开临界位置。总结：垂直边坡设置抗滑需避开临界位置，可将桩身水平移动微小位移来避开。源文件：桩临界位置不起作用.rar 查看全部

库仑三维地质建模软件EVS除了可以创建三维地质模型，还可以处理任意真三维场数据，例如物探数据、污染物浓度数据、地下水任意位置水头数据等。在岩土工程中，我们还可以用EVS将离散在空间各处的监测数据处理为真三维模型，例如斜侧数据、沉降数据（包括不同深度处的地层沉降）、地层水平位移数据（包括不同深度处的地层水平位移）等。同时，除了强大的空间插值能力，EVS还可以考虑时间的变化，这对于监测数据将非常有用。下图为EVS自带例题中展示的部分真三维场数据模型。三维物探模型-模型为基于密度和电阻率按照一定阈值筛选后的模型，用于寻找地层三维污染物模型-模型为基于污染物浓度按照一定阈值筛选后的模型，用于寻找污染区域三维地下水渗流场模型下图为Excel中原始的地层水平位移监测数据，其中红色部分为不同时间时的地层水平位移。创建此模型的方法非常简单，只要把原始数据转为EVS带时间的apdv即可，然后用krig_3d模块进行真三维空间插值。这里是一个4DIM模型，需要用4DIM Player查看：time-loop.7z。下面的视频是利用EVS制作的不同深度处地层水平位移随时间的变化。.注：由于原始数据中并没有水平位移的方向（标量数据），因此无法像渗流场一样展示位移的方向。若为矢量监测数据，则可以表达位移的方向。 查看全部

在EVS中创建的地质模型，我们可以进行很多后续操作。典型的比如在地质模型中进行挖方操作，通常我们需要计算挖方量，又比如我们需要知道某个地质模型中被污染的区域和空间体积，针对这些需要计算体积或者质量的情况，EVS提供了Volumetrics模块，非常方便的帮助我们计算需要的数据。并且通过format_string模块自动展示到Viewer中。1、输入Volumetrics模块的数据必须是空间体数据，比如plume、intersection等筛选模块输出的数据，注意plume_shell、intersection_shell等只是筛选面数据的模块是无法连接到Volumetrics模块的。2、在Volumetrics模块中选择合适的单位。首先我们要确定我们的原始数据（比如钻孔数据）的单位，如果我们在原始文件中（比如pgf、geo等钻孔文件）没有指定单位，那么EVS默认输入数据的单位是ft，这点要特别注意。3、选择我们需要的输出的参数：比如体积输出的单位为立方米4、模块中可以看到相应的计算结果：5、连接format_string和titles模块，直接显示到viewer中去： 查看全部

本文将介绍如何将evs建立的地质模型，对接到本特利平台。实现剖切视图、开挖、添加岩土材料属性等功能。一、利用evs中write_cad模块，将生成的地质模型以dwg格式导出二、将生成地质模型导入microstation平台软件三、选择不同图层，对不同地质体网格进行缝合，并关闭网格排空。四、显式样式选用smooth进行查看，选中岩层为其添加属性五、计算机图形学中对实体一般有两种表达方法。规则的简单的实体，可以用函数表达，这种也是我们做模型时经常用到的。另外一种实体是针对不规则物体，像地质体，某些设备零件，动画人物，无法简单用一个函数表达。这时，会用另一种方法表达，叫边界表达法，即用封闭网格模型来表达实体。         缝合后的模型已经可以进行剖切，开挖等操作了。注：当显式样式像这种不光滑的网格，可以在视图属性中进行设置 六、为地质模型赋予岩土参数属性。（1）如下截图，在①content下，打开②处的箭头，在Item Types 下，点击③新建属性栏。（2）为新增属性栏重命名。（3）重命名之后，点②新增一个项目，暂且命名该项目为“岩土材料参数”。（4）选中“岩土材料参数”，点击②处的新增属性，添加需要定义的容重、粘聚力、内摩擦角等属性。为新增的属性重新命名，依次添加需要加入的属性。Type可以根据填写内容进行选择，这里以Text为例进行说明。（5）定义完成后点击保存。（6）回到content的目录下，点击①链接项目，在②处▽下找到我们输入的岩土属性，并选中我们定义的岩土材料参数，如③所示。选中之后，点击相应的地层，进行赋予属性。（7）选中地层，查看地层属性，输入相应数据即可。同样，对其他地层进行赋予材料属性。之后，选中地层，即可查看岩土材料参数。 查看全部

2018版中GEO5新增了地质建模模块，该模块可以利用钻孔数据建立三维地质模型，并且在该模型上进行下一步的操作和应用，比如岩土分析和设计、岩土开挖计算等。那么它和EVS建立的模型有何异同呢？1、  建模方式和原理的比较（1）       GEO5首先整合需要建模的钻孔数据，建立一个标准的地层顺序，所有参与建模的钻孔都要转换为标准钻孔，然后软件自动生成三维地质模型。因此生成模型是有标准地层顺序的。建模的主要人工工作在于普通钻孔转换为标准层序的钻孔，钻孔岩性复杂的话还需要一定的地质知识来进行调整。（2）       EVS有两种建模方式：地层建模和岩性建模。其中地层建模和GEO5的建模方式相似，都是先确定地质模型的地层顺序，建立地层的模型框架。在地层框架基础上划分网格，利用插值算法赋予网格属性。岩性建模则是另外一种建模方式：它不需要划分标准地层，而是直接利用钻孔的岩性数据，利用三维插值算法，在三维空间上直接进行插值运算，特别适合岩性复杂、没有明显成层性的地质建模，例如岩溶地质体。EVS中建立的地质模型是一种真三维模型。2、  模型的应用场景（1）       GEO5建立的地质模型，适合于岩土工程的分析和设计。在模型中，任意切取剖面后，可以直接调用GEO5的岩土分析模块进行计算和分析。对于规模不大、岩性不是特别复杂的地质体，并且需要对该地质体进行岩土工程计算和分析的情况特别适用。（2）       EVS建立的模型侧重在空间展示、以及空间应用（比如开挖方计算）。EVS模型具有强大的后处理能力，能够方便的根据属性来进行空间上的操作，比如剖切、筛选、爆炸、分割、合并等操作。另外，EVS模型的渲染效果极佳，结合GIS处理模块，非常适合用于多层次、复杂地质情况的展示。3、  各自的优势GEO5建立地质模型，建模原理比较简单，不需要反复的人工干预，只需要确定标准钻孔岩性顺序即可，建模过程自动化，并且能够方便的进行岩土工程的计算和分析。缺点是显示效果和对模型的处理不如EVS，表现在模型平滑性，空间的操作性方面。EVS可以根据地质情况，灵活的选择地层或者岩性建模方式，可以根据显示要求调整建模精度。建立的模型具有极佳的显示效果以及强大的三维空间操作性，支持大规模钻孔、大区域面积的地质建模。 查看全部

本项目主要对九州的某高边坡进行稳定性分析以及发生滑动对建筑物的影响，同时对边坡采取相应的支护措施，并对支护后的边坡稳定性进行分析。在本次计算分析中，共计算了两个剖面：剖面2-2和剖面5-5，本文主要介绍剖面5-5。1 剖面尺寸剖面5-5的模型宽度为294.575m，高度为142.4m，岩土材料主要以片岩、马兰黄土、离石黄土和卵石为主，模型中添加荷载位置为房屋所在处，如图1.1所示为剖面5-5的初始模型。图1.1 剖面5-5模型对于原始边坡，采取了一定的支护措施，主要以施加锚杆锚索为主，支护后的模型如图1.2所示。图1.2 剖面5-5支护后的模型2  岩土参数根据勘察报告可知，剖面5-5中出现了六种岩土材料：片岩、马兰黄土、离石黄土、卵石、粉土和素填土，分析时共分析了三种工况：天然工况、暴雨工况和地震工况。岩土层的相关岩土参数见下表2.1。表2.1 岩土材料参数工况地层重度 γkN/m3粘聚力 ckPa内摩擦角 φ°弹性模量 EMPa泊松比 v天然工况马兰黄土14.514.928.2200.44离石黄土15.628.829.8200.44片石20104050000.25卵石1825361500.2粉土172528120.3素填土18283080.25暴雨工况马兰黄土15.613.526.6200.44离石黄土16.527.227.3200.44片石20104050000.25卵石1825361500.2粉土172528120.3素填土18283080.25地震工况地震设防烈度为 Ⅷ 度，水平地震加速度取 0.2g注：1、在建模时，岩土层采用的是Mohr-Coulomb模型，强度参数需要输入粘聚力和内摩擦角。2、水平地震加速度为0.2g，那么软件中采用的为设计水平加速度，值为0.05g。3  结构参数在项目中，采用的支护结构包括挡土墙、锚杆、锚索和锚杆框架，建模时挡土墙采用的是重度为24kN/m3的刚体进行模拟，锚杆、锚索采用土工格栅和连接件来模拟（连接件与土体不起作用，只作为连接锚固段和板单元的作用），模拟框架采用的是重度为0的刚性板，具体结构参数见表3.1。表3.1 结构单元参数剖面结构单元长度，m刚度 EA，kN/m屈服力 np，kN/m间距，m剖面5-5土工格栅(锚固段)1550360001连接件-注：屈服力依据的是抗拉强度设计值360×103kPa，刚度为杨氏模量E与截面面积A的乘积。4  边界条件和网格划分4.1 边界条件在本次分析中，边界条件选用OptumG2默认标准边界条件，即模型左右边界限制x方向（水平方向）的位移，模型底边界同时限制x方向和z方向的位移。该边界条件也是有限元平面应变分析中最常用的边界条件。进行边坡稳定性分析时，建模时必须将完整的坡面表达出来。尽管在本次分析中，拟分析区域处于边坡的上部，但采用上述的边界条件完全是合理的。4.2 网格划分在OptumG2中，可以采用网格自适应功能来便捷的划分网格，扇形网格，局部网格大小设置等等功能可以更加提高网格划分的质量。扇形网格主要用于多条线段相交的节点处，或者尖锐的节点处，这是对于局部尖端模型最常用、最合理的划分网格方式。本次分析的网格划分如下图4.1所示，采用的网格单元数量为5000，同时使用了软件自带的网格自适应功能。图4.1 剖面5-5网格划分效果图5  破坏模式分析作为OptumG2实用且强大的优势功能，破坏模式分析对了解边坡的破坏机制以及采用何种支护方式具有非常有意义的作用。进行破坏模式分析时，软件采用的是强度折减法，需要注意的是，OptumG2中的强度折减法的每一步都是极限分析。此外，强度折减法中是对实体，即对岩土体进行折减，对支护的结构单元（包括锚杆、板单元等）不进行折减。5.1 天然工况在天然工况下，剖面5-5的破坏模式如下图5.1所示，可以发现剖面的破坏模式稍微有点复杂，虽近似为圆弧滑动，但有一部分滑面是沿着马兰黄土和离石黄土层分界面的，最危险滑面主要处于马兰黄土层中。通过强度折减法计算，得到的计算安全系数为1.063，说明5-5剖面在天然工况下的稳定状态为基本稳定。图5.1 剖面5-5天然工况下的剪切耗散图5.2 暴雨工况在暴雨工况下，剖面5-5中的各岩土材料参数发生了一定的变化，得到的破坏模式如下图5.2所示，可以发现剖面的破坏模式与天然工况类似，稍微有点复杂，虽近似为圆弧滑动，但有一部分滑面是沿着马兰黄土和离石黄土层分界面的，最危险滑面主要处于马兰黄土层中。通过强度折减法计算，得到的计算安全系数为0.9647，相比天然工况有了一定的减小，此时剖面的稳定状态为不稳定状态。图5.2 剖面5-5暴雨工况下的剪切耗散图5.3 地震工况在地震工况下，对模型施加了横向体荷载，设定横向加速度大小为0.05g，剖面5-5的破坏模式如下图5.3所示，可以发现剖面的破坏模式与天然工况类似，稍微有点复杂，虽近似为圆弧滑动，但有一部分滑面是沿着马兰黄土和离石黄土层分界面的，最危险滑面主要处于马兰黄土层中。通过强度折减法计算，得到的计算安全系数为0.9738，说明此时该剖面已经达到不稳定状态。图5.3 剖面5-5地震工况下的剪切耗散图5.4 支护后天然工况对于剖面5-5，采用的支护方式为：在坡面上施加锚杆框架和锚杆，在天然工况下，支护后的剖面5-5的破坏模式如下图5.4所示，可以发现剖面的破坏模式为圆弧滑动，最危险滑面往下移动到片岩层中，贯穿整个边坡的土层，且滑面绕过了支护的锚杆锚索。通过强度折减法进行计算，得到的计算安全系数为1.535，相比支护前，安全系数得到很大的增加，此时该剖面达到稳定状态。图5.4 支护后的剖面5-5天然工况下的剪切耗散图5.5 支护后暴雨工况在暴雨工况下，支护后的剖面5-5的破坏模式如下图5.5所示，可以发现剖面的破坏模式与天然工况类似，为圆弧滑动，最危险滑面同样主要位于片岩层中，贯穿边坡的所有土层，且滑面绕过了支护的锚杆锚索。通过强度折减法进行计算，得到的计算安全系数为1.507，相比支护前，安全系数得到很大的增加，此时该剖面达到稳定状态。图5.5 支护后的剖面5-5暴雨工况下的剪切耗散图5.6 支护后地震工况在地震工况下，支护后的剖面5-5的破坏模式如下图5.6所示，可以发现剖面的破坏模式与天然工况类似，为圆弧滑动，最危险滑面同样主要位于片岩层中，贯穿边坡的所有土层，且滑面绕过了支护的锚杆锚索。通过强度折减法进行计算，得到的计算安全系数为1.383，相比支护前，安全系数得到很大的增加，此时该剖面达到稳定状态。图5.6 支护后的剖面5-5地震工况下的剪切耗散图6  变形分析对于本项目，除了对剖面的破坏模式和稳定性进行分析之外，同时采用弹塑性分析，对坡面模型的整体变形进行了分析。对于剖面5-5，分别对初始坡面和支护后的剖面在天然工况、暴雨工况和地震工况下进行了弹塑性分析，分析得到了模型的整体变形情况。6.1 天然工况对剖面5-5天然工况下进行弹塑性分析，得到最大应力为2390 kPa，应变值很小，最大应变仅仅为0.1069，最大变形位移为22.9 mm，如图6.1所示即为剖面5-5在天然工况下的变形云图，变形位置主要位于剖面上部的马兰黄土层中。图6.1 剖面5-5天然工况下的变形云图6.2 暴雨工况在暴雨工况下，剖面5-5中的各岩土材料参数发生了一定的变化。由5.2所知，剖面5-5在暴雨工况下的安全系数为0.9647，此时边坡处于不稳定状态，即边坡已经发生破坏，因此这种情况下计算变形结果是不收敛的，故本节不多加讨论。6.3 地震工况在地震工况下，对模型施加横向体荷载，设定横向加速度大小为0.05g。由5.3所知，剖面5-5在地震工况下的安全系数为0.9738，此时边坡处于不稳定状态，即边坡已经发生破坏，因此这种情况下计算变形结果是不收敛的，故本节不多加讨论。6.4 支护后天工况对于剖面5-5，采用的支护方式为：在坡面上施加锚杆框架和锚杆。对剖面5-5天然工况下进行弹塑性分析，得到最大应力为2417 kPa，应变值很小，最大应变变为3.466×10-2，最大变形位移为18.7 mm，如图6.2所示即为支护后的剖面5-5在天然工况下的变形云图，变形位置主要位于剖面上部的马兰黄土和离石黄土层中。图6.2 支护后的剖面5-5天然工况下的变形云图6.5 支护后暴雨工况对剖面5-5暴雨工况下进行弹塑性分析，得到最大应力为2437 kPa，应变值很小，最大应变仅仅为4.651×10-2，最大变形位移为33.8 mm，如图6.3所示即为支护后的剖面5-5在暴雨工况下的变形云图，变形位置主要位于剖面上部的马兰黄土和离石黄土层中。图6.3 支护后的剖面5-5暴雨工况下的变形云图6.6 支护后地震工况对剖面5-5地震工况下进行弹塑性分析，得到最大应力为2417 kPa，应变值相比天然工况增大很多，最大应变为0.1489，最大变形位移为61.2 mm，如图6.4所示即为支护后的剖面5-5在地震工况下的变形云图，变形位置主要位于剖面上部的马兰黄土和离石黄土层中。图6.4 支护后的剖面5-5地震工况下的变形云图7  结论本文主要对剖面5-5的初始剖面和支护后的剖面进行了分析，并同时考虑了天然工况、暴雨工况和地震工况，不仅采用强度折减法对剖面的破坏模式以及稳定性进行了分析，也采用弹塑性法对剖面的整体变形进行了分析，得到的结果汇总如下表7.1所示： 表7.1 计算结果汇总表剖面剖面支护状况工况阶段稳定性分析变形分析安全系数稳定状态最大位移，mm剖面5-5初始剖面天然工况1.063基本稳定22.9暴雨工况0.9647不稳定发生破坏地震工况0.9738不稳定发生破坏支护后剖面天然工况1.535稳定18.7暴雨工况1.507稳定33.8地震工况1.383稳定61.2由计算结果可知：1、初始剖面5-5，初始稳定性都存在一定的风险，特别是在暴雨工况和地震工况下，因此需要对其采取相应的支护措施；2、支护后的剖面，稳定性得到了很大程度的增强，不管是在天然工况、暴雨工况，还是地震工况下，都可以达到稳定状态，因此采取的支护措施是可行的；3、采取支护措施之后，剖面的变形情况良好，可以避免因边坡失稳对边坡上的房屋造成的损害。4、对于剖面5-5，支护后的剖面稳定性较好，可以考虑将锚索的铺设密度调小一点，看看支护效果。 查看全部

     EVS可以根据开挖次序来分阶段创建开挖模型，并且计算出开挖方量。下面是西北某地的开挖模型，它根据创建不同阶段的开挖面，利用EVS中的开挖模块surf_cut来创建开挖体，并且利用Volumetrics模块来计算开挖量。图1 带地形的地质模型图2 开挖后的地质模型图3 带桩基显示的地质开挖模型图4 带纹理的地质开挖模型图5  挖方模型以及挖方量的计算 查看全部

1、 地层建模        通常，我们可以采用两种方式来解释地层信息：一种是仅揭露钻孔信息的钻孔地层信息；一种是包含层序，进行了地质解释的层序地层信息。对于创建三维地层模型，我们需要后一种方式来表达钻孔揭露的地层，即我们需要将整个模型中所有地层按照从上到下的层级表达出来，且要求所有钻孔中的地层也按照这种层级去表达。初看起来，这似乎不可能，因为地层中往往总会有尖灭、透镜体等现象，即地层在某一个区域可能是连续到的，到另一个区域时可能消失或被另一个地层分割开来。地层层序划分是一种非常好的解决该问题的方法，下面我们通过一个例子来说明。图1 层序划分说明案例        以图1为例，其中0为砂土，1为黏土，2为砾石土。我们假设整个场地最左侧、最右侧和中间分别有一个钻孔，两侧的钻孔没有揭露黏土透镜体，因此，这两个钻孔中只有两种材料，两个地层，而中间的钻孔中有三种材料，四个地层。        我们可以把每个钻孔中揭露的地层都当作沉积地层看待，因为我们可以将尖灭的地层看作厚度为零的地层。对于该例，我们需要给整个模型划分四个地层层级，分别为上部砂土（0）、黏土（1）、下部砂土（2）和砾石土（3），如图2所示。在输出模型时，只要保证层0和层2具有相同的颜色和纹理，那么层0和层2看上去只是一层，除非我们通过层炸开模型。图2 地层层序划分        对于可以采用上述方式进行地层信息表达的场地，地层建模是最好的一种三维建模方式，因为每个地层都可以创建清晰平滑的边界，同时不同的层之间还可以通过炸开方式来分离。图3给出了一个地层更加复杂的场地的层序划分结果，整个场地中的沉积地层和透镜体都可以通过相同的层序来表示。图3 复杂地层的层序划分2、 三维层序划分        一般情况下，我们获得的原始钻孔数据都是没有进行层序划分的，即钻孔数据中只表示了从钻孔中观察到的岩性。图4为EVS采用的原始钻孔数据格式PGF文件，可以看出钻孔AW-3对应的岩性（第四列）中并没有0（Clay）和3（Sand）。图5为进行层序划分以后的钻孔数据文件，在EVS中为GEO文件，可以看出文件在第二行中定义了整个场地的标准层序，即"OL" "OL" "GP" "SW" "CH" "SM" "CL" "SM" "GP" "SW"，其中有多个岩性重复出现，代表岩性相同的不同地层，而PGF中第二行仅仅定义了各个岩性的编号，并不表示层序。图5中钻孔2666-B1/RW1中除了前三列为孔顶坐标x、y、z外，其他列分别对应了第二行中定义的地层，如果某地层在钻孔中缺失，则以pinch（尖灭）标记。显然，PGF文件和GEO文件以两种不同的方式定义了钻孔数据，而地层建模需要GEO文件这种包含了层序划分情况的钻孔数据。图4 PGF文件格式图5 GEO文件格式        在地质建模中我们往往需要对未进行层序划分的钻孔数据进行层序划分。对于简单地层且钻孔较少的情况，我们可以通过观察钻孔柱状图快速判断得到整个场地的层序。对于较复杂的情况，传统方式通常是采用二维方式进行层序划分，即基于剖面进行层序划分，因此，大部分的地质建模软件都需要先根据钻孔制作剖面确定层序，然后才能开始进行地质建模。但是这种层序划分方式非常低效且因为是二维划分，在三维空间中有时候会出现矛盾，后期创建三维模型时又要重新调整层序，非常繁琐。        EVS创新的采用了三维交互的方式进行层序划分，通过这种方式可以将PGF文件转换为GEO文件。图6即为EVS中三维层序划分的方式，即通过确定各个岩性分界点所属的三维面来确定各个钻孔中层序。图6 三维层序划分        层序划分完成后软件即会自动生成GEO文件。根据GEO文件中定义的各个层面上点，通过各种插值方法，例如克里金插值法，即可以得到各个层面，从而更具层面生成最终的三维地层模型，如图7-7所示。图7 三维地层模型3、岩性建模        采用地层建模的方式我们能创建大部分的地质模型，即使如图8所示的复杂倾斜地层也能采用地层建模，图中可以看到地层层序的编号。图9中为EVS中采用GEO5文件创建的倾斜地层三维地层模型，很明显其中有三个地层具有相同的岩性。图8 倾斜地层层序划分图9 EVS中创建的倾斜地层三维地层模型        但是，许多场地含有特殊的地质构造（侵入岩、岩溶、褶皱等），这些地质结构不适用于需要划分层序的的地层建模。同时对于某些场地，也许并不存在非常复杂的地质构造，但是钻孔本身非常复杂，几乎无法划分层序，这种情况也无法进行地层建模，如图10所示。图10 复杂钻孔-不断重复出现                对于上述几种情况，我们可以采用指数克里金（GIK）方法进行岩性建模。GIK提供了创建非常复杂地质模型的能力，而且这种地质建模方法几乎是由计算机完全自动完成的，不需要地质人员的干预或对钻孔数据进行解释，而地层建模中需要进行人为层序划分。        岩性建模采用原始钻孔数据进行建模，即没有进行层序划分的钻孔数据。因此，对于可以进行地层建模的场地，岩性建模也可以用于辅助判断我们的层序划分是否正确，即岩性建模结果为我们给出了计算机通过GIK方法得到的空间中岩性的概率分布情况，而这种情况可以用于验证我们的层序划分是否正确。        通常情况下，岩性建模可以很好的帮助我们判断场地的地质构造情况，是否可以进行地层建模、是否有溶洞等复杂地质构造等。对于可以进行地层建模的场地，当钻孔较多时，岩性建模甚至可以得到和地层建模相似的模型，如图11所示。因此，岩性建模仅适用于复杂地质建模，对于需要随钻孔数据不断更新模型且钻孔数据量庞大的情况也非常适用。图11 基于相同钻孔数据的岩性模型（左）和地层模型（右）                岩性建模由于其便利性（几乎无需人工干预），广泛应用于复杂地质建模。但是由于岩性建模采用单元数据进行差值（地层建模基于点数据进行差值），所以世界上的绝大部分地质建模软件得到岩性模型都像乐高积木一样是锯齿状的，如图12所示。为了得到平滑的岩性模型，通常需要加密网格，但是这样会大大降低建模效率，增加计算时间。EVS创新性的发明了不加密网格即可生成平滑岩性模型的平滑指数克里金方法，如图13所示，采用和图12一样的钻孔和网格精度，平滑指数克里金方法可以得到非常平滑的岩性模型。图12 锯齿状的岩性模型图13 平滑岩性模型 查看全部

        岩溶地貌是我国的一种常见地质类型，分布区域较广，如广西、云南、湖南等地。对于岩溶的三维地质建模，岩溶的地质特征决定了传统的地层建模方式很难建立岩溶的分层模型。        岩溶地质具有以下一些特点：1、 分布的高度不确定性。这个特点使得岩溶体没有明显的地质成层性。传统的地层建模，需要确定岩溶的地层分界面，因此很难根据经验或者观察获得岩溶的地层分界面，它可能是一些独立的空间体。2、  岩溶表面通常是多值曲面，地层建模中插值地层面的方法无法法生成多值曲面。3、  采用剖面建模的方法需要大量的人工去生成地层面，时间和人力的消耗是巨大的，非常不经济，而且人为判断岩溶的发育情况对建模工程师的经验要求也非常高，普通工程师很难创建一个准确的岩溶模型。        针对岩溶建模的难点，EVS开创性的采用了岩性建模的方法来解决以上这些问题。EVS的岩性建模，是根据钻孔的岩性数据，采用三维插值算法并结合概率和统计方法来建真三维地质模型的一种智能建模方法，它本质上是一种空间概率模型。        EVS岩性建模采用的插值算法有：最近临近点法、指示克里金法、平滑指示克里金法。其中平滑指示克里金法是EVS业界首创的真三维平滑插值算法，也是目前效果最好的岩性建模方法。下面是四个典型的采用平滑指示克里金法创建的岩溶地质模型。图1 贵州某岩溶地质模型中的溶洞分布 图2 广西某岩溶地质模型，黑灰色为溶洞图3 广东某岩溶地质模型，空洞即为溶洞图4 重庆某灰岩地质模型，紫色为溶洞，关闭显示部分为灰岩        对于图1中模型，若采用地层建模，则效果如下图所示，不符合岩溶发育形态规律。图5 采用地层建模创建的溶洞模型         除了岩性建模的方法，我们还可以采用物探数据进行岩溶建模，此时需要使用类似岩性建模的真三维空间概率插值方法——3D克里金插值。EVS采用3D克里金插值算法来估算某种物质在空间上的分布情况，并可以对三维模型基于任意规则来进行筛选。下图为采用同时控制密度（小于1.85 gm/cc）和电阻率（大于1800 ohm-m）属性筛选得到的煤层分布。图6 基于物探属性筛选得到煤层        同样的，我们可以通过空间筛选物探数据并结合钻孔揭露的溶洞位置来判断得到溶洞和灰岩界面处物探属性的变化，从而得到溶洞的分布，如下图所示。图7 地震波速2500m/s对应的地质体等值面 总结：1.       EVS岩性建模方法完全不需要人工干预，可以根据钻孔数据自动建立三维模型，并且具有无偏插值的特点。在地质建模领域对比地层建模，具有明显的高效率特征，特别适用于地质条件复杂、没有明显成层性的地质模型，在岩溶、暗河、采空区等领域的建模优势尤其显著。2.       当钻孔数据较少时，我们可以结合物探，建立三维物探模型，从而快速准确判断溶洞分布。扩展阅读1：EVS中的地质建模方式 - 库仑问答  http://www.wen.kulunsoft.com/article/304 扩展阅读2：在EVS中如何结合物探和钻孔数据创建地质模型 - 库仑问答  http://www.wen.kulunsoft.com/article/297 查看全部

在EVS中建立三维地质模型后，很重要的一个工作就是提取剖面。EVS除了可以提取任意曲线三维剖面外，同样可以提取二维剖面。该二维剖面可以导入到库仑开发的专用剖面制作软件，直接生成工程用剖面。特别适用于线型工程的横、纵剖面的制作。我们使用thin_fence模块，提取我们需要的三维剖面，如下图：我们打开thin_fence的属性窗口，可以把该三维剖面投射到二维平面上去。(1)Strengthen To 2D属性复选框勾选；（2）Streghten plane属性复选框我们可以选择XY平面，也可以选择XZ平面。在库仑剖面制作软件中，我们采用的是XZ平面上的投影。我们可以看到三维剖面拉伸后的二维平面图效果。利用"save_evs_field"模块保存该二维剖面图为eff格式的文件，我们就可以利用它来生成工程用剖面图。 查看全部

原因：桩前坡体破坏案例源件：抗滑桩 - 限制搜索.zip案例描述：场地进行两次填方操作，加抗滑桩后满足整体稳定性验算，调用抗滑桩验算模块，提示结构不稳定-改变输入。然后，怎么调整抗滑桩，都不能得到满意结果。分析：（1）设计时，一般都是先分析边坡稳定性，搜索出安全系数最低的滑面位置，然后在下一工况进行处理，滑面还按原来搜索出的滑面进行验算，选择指定滑面，而不用自动搜索功能。（关于滑面搜索原理可以查看折线滑面、圆弧滑面）当搜索目标选择最小安全系数时，会有一种可能，就是桩前坡面可能也不稳定，但安全系数比最小安全系数大。这时在整体稳定性验算时不能自动验算桩前坡面的，需要自己指定搜索范围进行搜索验算。于是，在加完抗滑桩进行整体验算后，在分析中增加工况进行分析桩前坡面。指定搜索区域重新指定初始搜索滑面这时，如果不对桩前滑坡进行修改，在抗滑桩验算时会报错（2）解决方法a.在土质边坡模块对桩前土体进行处理，满足要求后再进行抗滑桩验算b.调用抗滑桩验算模块，在中，对桩前坡面进行调整，满足要求后，回到土坡模块进行填挖方处理。 查看全部

主要原因是采用弹性支点法时，所用作用在结构上的桩前土压力并不一定是被动土压力。根据位移计算出土压力。而位移变形与泊松比等有关。源文件：坑内不同填土位移对比分析.zip岩土参数：（1）按粘性土计算：淤泥Kr=0.724填土Kr=0.19σ淤泥=11.6564*z'σ填土=3.47*z'虽然填土的容重大，但其静止土压力系数小，导致同一深度作用在墙背上的静止土压力淤泥的更大。（2）弹性支点法桩前土压力采用弹簧模型计算，同弹塑性变形法。（3）（4）分析过程下面说明桩前土压力不能采用被动土压力，及淤泥计算土压力更大。假定m是定值23（素填土），3（淤泥 ）。则同一位置的kh固定，取计算土压力与被动土压力的较小值作为桩前的计算土压力。被动土压力：        P填土=75.29+30.41*z'        P淤泥= 17.552+19.32*z'静止土压力：        σ淤泥=11.6564*z'        σ填土=3.47*z'计算的土压力：        σ淤泥=11.6564*z'-kh*w=11.6564*z'-3z'w1        σ填土=3.47*z'-kh*w=3.47*z'-23z'w2同一位置如z'=3，则淤泥的计算土压力还是可以大于素填土的。 经过调整计算后，得到上面的图土压力图。很明显，不能用被动土压力计算，淤泥和填土都用计算的土压力计算，在开始的一定范围内，都接近各自的静止土压力。而淤泥的是大于填土的，桩前抗力淤泥也就大于填土，变形也就是淤泥的比素填土小了。 查看全部

        在gINT的项目数据表中，我们可以通过鼠标拖动字段的标题方便的调整字段在表中的显示顺序。如下图：        但是并不能使用鼠标来方便的拖动数据表在编组中的顺序。gINT中使用了专门的命令来实现数据表显示顺序的调整。1、选择需要改变显示顺序的编组2、选中“表”->“输入序号”命令3、选择需要调整位置的数据表，点击左侧上下箭头图标，移到指定的位置即可。4、查看编组中数据表的位置，按照要求进行了显示调整。5、可以把当前的项目文件制作成模板文件，供给其他项目使用当前显示排序。 查看全部

在gINT的项目数据表设计过程中，有时候我们需要从其他项目文件中导入具有父子关系的数据表，那么我们如何才能正确导入呢？如果我们按照正常的操作，从“数据设计”->“项目数据库”->"当前项目"，中使用导入多张数据表命令，我们可以导入我们需要的表格。如下图：其中father表和child表时具有父子关系的数据表，在child表的属性中我们可以查看它的父表关系，如下图：按照上述操作导入后，我们发现，father表的child表的父子关系没有一同导入，如下图：正确的步骤应该是先导入父表，再导入子表，那么数据表之间的父子关系才能正确设置。 查看全部

当我们无法取得足够的钻孔来进行地质建模时，我们通常会采用物探手段来推断地层的分布，从而根据推断结果创建地质模型。传统手段通常对物探数据采用二维解释，根据二维剖面上物探数据等值线的分布来大致推断地层分布。利用EVS的真三维建模功能，我们可以采用三维模型来对物探数据进行三维解释，从而直接得到地层的三维空间分布。在EVS中有两种利用物探数据进行地质建模的方法：第一种是利用传统物探数据解释软件，得到各个地层层面点的分布，然后利用这些层面点进行建模；第二种是利用EVS的真三维建模功能直接创建物探数据三维场，并结合钻孔情况，推断并提取地层面层面点，然后再结合钻孔进行建模。EVS自带例题库中的“sub-ocean-cross-section-tunnel”即为利用已经由物探数据解释得到的层面点进行建模的典型案例，如下图。该案例为国内某海底沉管隧道，建模过程中并没有使用任何物探数据，而是使用已经由物探数据解释得到的层面点进行地质模型创建，而物探数据的解释则是由其他软件或人工完成。这种做法相对简单，其本质为根据不同层面上的点来进行建模。图1 利用物探得到的层面点数据进行地质建模该建模方法非常简单，当我们得到由物探数据推断得到的层面点（带x、y、z坐标的点）后，将数据制作为EVS的面文件 – GMF文件，即可以通过kirg_3d_geology插值得到各个地层面的分布，如下图为EVS中的模型炸开效果。图2 模型炸开对于第二种情况，则需要我们首先根据物探数据创建三维物探场，然后根据土体的物探属性，利用EVS的数据场筛选功能来得到相应地层的分布。这里我们以寻找煤层为例，该例题为EVS自带例题库中的“density-resistivity-efb.intermediate”。下图为整个模型范围内密度数据和电阻率数据的三维空间分布 – EVS可以将多种不同的物探场整合到一个模型中。图3 密度数据场分布图4 电阻率数据场分布根据试验，我们发现对于煤层，其密度通常小于1.85 gm/cc，其电阻率通常大于1800 ohm/m。因此，对三维物探数据进行筛选，得到如下煤层分布。图5 由物探数据推断得到的煤层分布根据分析结果，只要导出相应的eff（EVS的真三维格式）文件，就可以创建地层面GMF文件和相应的地层了。下图为根据钻孔创建的岩性模型和根据物探数据（地震波速）创建的三维物探模型（波速2000-2005m/s），我们把两个不同的模型整合到一起，并根据钻孔，可以大致判断不同波速可能对应的地层分界面，然后再对波速进行筛选，即可以据此数据创建地层文件GMF，并创建三维地质模型。图6 岩性模型和三维物探模型（波速2000-2005m/s）可以试验不同波速下物探模型的分布，并和钻孔中地层的分界点进行比较，从而推断得到不同地层分界面和地震波速的关系，从而提取不同的面用于地质建模。图7 钻孔和三维物探模型（波速2000-2005m/s）以上即为在EVS中利用物探数据创建三维地质模型的两种基本思路。EVS真三维模型可以更好的利用物探数据的空间特性，从而筛选得到我们需要的地层分界面。 查看全部

        在建立好的三维地质模型中，我们最常见的需求是生成剖面，EVS提供了几个模块来实现这个功能，下面介绍一下最常用的2个模块draw_lines和thin_fence。1、按照要求把draw_lines和viewer连接，注意粉色线需要连接。2、利用两种模式在显示窗口选取点形成剖切线。（1）首先是object mode模式，在draw_lines属性中选择add Point和object mode，在显示窗口中按住Ctrl+鼠标左键选取对象（钻孔），可以得到钻孔的坐标，会显示在属性窗口中。所有拾取的点坐标会形成一条剖切线。然后把draw_lines中的线段导入到thin_fence中完成剖切。这种模式下可以得到沿钻孔的剖切面。（2）top_viewer模式。在viewer的属性窗口中，选择top选项。在draw_lines模块属性窗口中，选择add Points和top viewer mode。在显示窗口中，使用Ctrl+鼠标左键拾取剖切面需要通过的坐标点，拾取的点会显示在draw_lines的属性窗口中。然后把draw_lines形成的线段导入到thin_fence模块完成剖切。这种模式可以生成通过任意点的剖切面。 查看全部

        在gINT中，我们除了在平面图上展示钻孔的位置和信息外，我们还能通过围栅（fence）的形式，来进一步展示钻孔地层的岩性信息。1、首先确保我们的库文件中已经有围栅的报告模板。然后在“输出”程序组中，选择“围栅”选项。在对象选择器中选择相应的报告样式。2、可以点击预览或者导出报告，下图是预览效果。从预览图，我们可以知道，围栅实际上是展示钻孔岩性分布的图表。        3、也可以在输出选型卡里面选择视角，从而得到三维视图。4、在加入站点地图（现场平面图）的支持后，围栅图中也可以展示钻孔空间平面位置。 查看全部