GEO5虽然没有提供直接导入导出岩土材料数据的功能，但是GEO5提供的复制数据功能足以完成此项工作。这里就分为几种不同的情况为大家简要介绍一下GEO5中复制数据的功能。一维模块：地层分布只需要输入深度（z坐标）的模块，相当于地层始终水平。对于涉及到土压力计算的软件大部分为一维模块，例如挡土墙系列模块。二维模块：地层分布需要输入x和z坐标的模块，相当于地层可以是任意分布。这些模块主要有土坡模块、有限元模块、固结沉降分析模块等。另外，多段线只在于二维模块中才需要输入。1. 一维模块复制到一维模块很简单，例如，我打开一个“悬臂式挡土墙设计模块”，建好模型以后，我需要把相同的岩土材料的地下水等数据再导入“重力式挡土墙设计模块”，只需要在“悬臂式模块”中选择菜单栏上的“编辑——复制数据”，然后再“重力式模块”中选择“编辑——粘贴数据即可”，如下图。用户可以勾选需要导入到另一个模块或另一个文件中的数据。利用该功能，我们就可以通过某一个具体的文件来保存岩土材料数据，需要时，直接制到其他模块或文件中即可，而不需要反复对相同的岩土材料进行参数的输入。2.一维模块复制到二维模块如果我们需要将数据导入到有限元，但是一维模块中又没有输入多段线（有限元要求必须输入多段线），我们不想自己输入多段线。这是我们可以采用GEO5中的模块连接功能，即在一个模块中启动另一个模块。这里以将悬臂式挡土数据导入有限元模块为例。首先，点击悬臂式模块中的“外部稳定分析”界面，这时土坡模块会启动并自动建立好模型多段线，如下图。这个时候我再采用相同的步骤，编辑——复制数据，打开有限元模块，编辑——粘贴数据即可。这样我们就不用自己再在有限模块中建立多段线模型了。粘贴的数据中已经包含了多段线，当然，如果有地下水、超载等，也可以一起复制过来。模型创建完成如下图。3. 二维模块复制到一维模块因为二维模块中的数据，例如地层线、地下水的定义都是采用多段线的模式定义的，所以二维模块能复制到一维模块中的数据非常有限。这里以一个边坡例题复制到重力式模块中为例。在复制一个含有超载、地下水、重力式挡墙的土坡模块中的数据。在重力式挡土墙中进行粘贴。从上图可以看到，只有岩土材料可以复制过来。因此，对于分析挡土墙，我们建议用户先在挡土墙中分析挡土墙的稳定性，在启动土坡软件分析其整体稳定性。采用这样一个顺序，在大多数情况下，用户可以充分利用GEO5的复制数据功能，节省建模所需的时间。 查看全部

GEO5模拟土钉支护最简单的方法是采用GEO5「土钉边坡支护设计」模块来计算土钉边坡或土钉墙。但当需要模拟一些很复杂的结构时，例如既有土钉又有挡土墙，甚至还有其他结构时，我们就需要在「土坡模块」中进行分析。以下即为在「土坡模块」中添加土钉的方法：当我们在GEO5「土钉边坡支护设计」模块中点击「外部稳定性」界面，并启动「土坡模块」后，可以注意到，土钉是采用筋材来模拟的，也就是说，我们可以通过添加筋材来模拟土钉，因为土工织物的加固原理和土钉是类似的。点击「筋材」界面，输入筋材左右端点的坐标，这样就相当于输入了土钉的深度和长度。然后输入土钉杆体的抗拉强度。在「抗拔力计算」下拉列表中选择「输入抗拔强度」，输入土钉每米长度的抗拔强度。这样就成功模拟了土钉的添加。注：1. 和在「土坡模块」中添加「锚杆」一样，「筋材」的添加也可以通过鼠标在图形窗口中交互操作来进行，从而提高了添加「筋材」的效率。2. 当「土钉」的水平间距不等于1m时，输入的「抗拉强度」和「抗拔强度」还需要除以土钉的水平间距。添加筋材界面 分析界面「土坡模块」中只能模拟土钉施加后结构的整体稳定性，对于「土钉」承载力的验算，请采用GEO5「土钉边坡支护设计」模块来计算。 查看全部

摘要：介绍GEO5中结构重要性系数对计算结果的影响，以及如何为结构重要性系数取值。当用户在使用GEO5中的挡土墙设计、深基坑分析或扩展基础设计等模块，且依据GB 50010-2010（混凝土结构设计规范）或其他结构设计规范（钢结构或砌体结构）验算结构截面强度时，需要输入一个重要的参数，即结构重要性系数（GB 50153-2008, 8.2.2-1）。结构重要性系数只对结构的截面强度验算有影响（对倾覆滑移等验算无影响），其主要影响是改变作用组合的效应。例如，对于一级结构，可以设置结构重要性系数为1.1，此时，在进行结构截面强度验算时，作用组合的效应（如轴力、弯矩或表示几个轴力、弯矩的向量）设计值将乘以1.1。注：如果用户没有选择中国规范作为“材料和结构规范”，则不需要输入结构重要性系数。例如用户在重力式挡土设计模块中，如果在【分析设置】界面，“材料和规范”选项卡中选择“混凝土结构设计”为“美国规范ACI318-11”，“圬工砌体”选择“欧洲规范EN1996-1-1（EC6）”，则不需要输入结构重要性系数，如下图。即，结构重要性系数仅当采用中国规范验算结构截面强度时才需要。对于有地震作用的地震设计状况，依据GB 50010-2010（混凝土结构设计规范）或GB 50003-2011（砌体结构设计规范）进行结构强度验算时，还需要考虑截面承载力抗震调整系数（GB 50010-2010, 3.3.2；GB 50003-2011, 10.1.5）。该系数用于增大地震作用下结构的截面承载力，可以在「分析设置」界面「材料和规范」选项卡中设置。需要注意的一点是，当有地震作用时，不考虑结构重要性系数的影响，即结构重要性系数在有地震作用时，无论用户输入的值是多少，软件都自动取值为1。根据GB 50153-2008（工程结构可靠性设计统一标准）中表A.1.7的规定，对于持久设计状况和短暂设计状况，一级结构的重要性系数取值不应小于1.1，二级结构不应小于1.0，三级结构不应小于0.9。对于偶然设计状况和地震设计状况，结构重要性系数取值为1.0。更多有关结构重要性系数的详细介绍，大家可以查看GEO5用户手册/规范和分析方法/验算方法/中国规范章节。 查看全部

介绍了GEO5群桩模块在建模过程中可能遇到的几种参数的取值建议。一、分析类型为解析法，竖向承载力分析时桩端承载力修正系数及群桩效应系数的取值：1、桩端承载力系数桩端阻力由下式计算得到：其中：qp-单位桩端阻力　　　Ab-桩底截面面积　　　Np-桩端承载力系数（Fellenius）　　　σp-桩底有效应力承载力系数Np的推荐取值范围（Fellenius, 1991） 2、群桩效应系数各规范给出的取值如下：美国规范UFC 3-220-01A当桩间距为：3d  当桩间距为：6d  La Barré (CSN 73 1002)法 其中：nx-x方向的桩数　　　ny-y方向的桩数　　　ψ-正切值为的角（°）　　　s-桩间距　　　d-桩径Seiler-Keeney法 其中：nx-x方向的桩数　　　ny-y方向的桩数　　　s-桩间距参考上述方法，用户自定义群桩效应系数，范围为 0.5 - 1.0。二、分析类型为弹性法，计算考虑桩侧负摩阻力，此时中性点深度参数的输入。　　首先，桩基规范关于桩的负摩阻力的相关规定：　　符合下列条件之一的桩基，当桩周土层的沉降超过基桩的沉降时，在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力：　　桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时；　　桩周存在软弱土层，邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载，或地面大面积堆载（包括填土）时；　　由于降低地下水位，使桩周土有效应力增大，并产生显著压缩沉降时。　　关于中性点的位置与桩周土的压缩性、变形条件、土层分布的刚度等因素有关，较难确定。而且中线点随时间而变化。实际工程中，我们可以参考《JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范》给出的中性点深度与桩长的比值，中性点深度 ln一般应按桩周土层沉降与桩沉降相等的条件计算确定，见表1。表1 中性点深度ln注：1.ln、l0分别为自桩顶算起的中线点深度和桩周软弱土层下限深度2.桩穿过自重失陷性黄土层时，ln可按表列值增大10%（持力层为基岩除外）3.当桩周土层固结与桩基固结沉降同时完成时，取ln=04.当桩周土层计算沉降量小于20mm时，ln应按表列值乘以0.4～0.8折减更多知识请查阅：帮助文档-理论-群桩设计软件。 查看全部

我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。软土地基的性质因地而异，因层而异，不可预见性大。在设计、施工过程中，稍有疏忽就会出现质量事故，本文总结了软土地基的工程特性及常见处理方法。软土地基的工程特性1、含水量较高，孔隙比大。一般含水量为 35%~80%，孔隙比为1~2；2、抗剪强度很低。根据土工试验的结果，我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于 20kPa，其变化范围在 5~25kPa；有效内摩擦角约为 20°~35°；固结不排水剪内摩擦角 12°~17°。正常固结的软土层的不排水抗剪强度往往是随距地表深度的增加而增大，每米的增长率约为 1~2kPa。加速软土层的固结速率是改善软土强度特性的一项有效途径；3、压缩性较高。一般正常固结的软土压缩系数约为α1-2=0.5~1.5MPa-1，最大可达α1-2=4.5MPa-1；压缩指数约为 Cc=0.35~0.75；4、渗透性很小。软土的渗透系数一般约为 1×10-6~1×10-8cm/s ；5、具有明显的结构性。软土一般为絮状结构，尤以海相粘土更为明显。这种土一旦受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。我国沿海软土的灵敏度一般为 4~10，属于高灵敏度土。因此，在软土层中进行地基处理和基坑开挖，若不注意避免扰动土的结构，就会加剧土体变形，降低地基土的强度，影响地基处理效果；6、具有明显的流变性。在荷载作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。软土地基的处理方法软土地基处理的目的就要采取有效方法，对软土地基进行加固，提高软土地基的承载力。目前国内软土地基的加固方法很多，各种方法都有其适用范围和局限性。选用何种方法，应充分考虑构筑物对地基的要求、材料来源、施工机具和施工工期等因素，因地制宜地选出经济效益比最优的方法。目前软土地基处理的方法主要有以下几种。01 轻夯多遍处理软土的高压缩性和流变性决定了其不能采用纯粹的强夯法，“轻夯多 遍”该工法是经过近二十年的开发研究、成熟的软土地基处理新技术。从工后沉降来说，经过大量的现场钻探取土和室内土工试验得出的土性指标进行估算，“轻夯多遍”强夯法可以在施工期内将沉降量完成预估最终沉降的 90%以上（经过计算分析，在相同的地基土，相同的堆载预压作用下，要完成 90%的固结度，至少需要 2~3 年），且固结过程是相当快的。该工法强调信息化施工，在施工中，每一遍都要进行试夯，若发生夯 坑周围有隆起则要降低夯能，若发现夯坑过深则要减少击数，每一遍都要动力触探进行检测，了解加固效果，并对下一遍夯击参数做调整。该工法加固效果具有工后地基承载力高、固结充分、沉降小、工期短、造价省、施工环保、质量可控等优点。依据土体即将破坏时的标志，结合工程经验，轻夯多遍强夯法采用如下的收锤标准：① 坑周不出现明显的隆起。如果坑周出现明显隆起，标志着坑周土体已经破坏，如第一击时就已明显隆起，则要降低夯击能。② 不能有过大的侧向位移。如果有过大的侧向位移，则表明土体已经破坏。③ 后一击夯沉量应小于前一击的夯沉量。如果是后一击夯沉量大于前一击的 夯沉量，说明土体侧向位移较大，表明土体结构破坏。④ 夯坑深度不能太 大。按工程经验，一般采用每遍总夯沉量不超过 60cm 。02 真空预压法真空预压法是普遍使用的一种对软土地基进行加固的方法。其原理是 对被加固软基抽真空形成的大气压差作为预压荷载，使加固区域内的土 体造成负压，通过排水通道传至设计深度，沿深度基本呈矩形分布，真空预压排水固结法加固软基不需要施加实体荷载，软基预压排水是在真空吸、挤压共同作用下完成，真空预压是使边界的孔压降低，真空度越高，沿深度衰减越小，则增加的有效应力越大，加固效果越好。真空预压法是 众多软基处理加固方法中的一种，适用于加固淤泥、淤泥质土和其他能够 够排水固结而且能形成负超静水压力边界条件的软粘土，具有工期短、费用低、无噪音、排水效果显著等优点。03 电渗法电渗加固机理要从土的微观结构说起。土是固-液-气三相分散系。土的固相即土颗粒，其表面通常带有负电荷，在外加电场作用下，向电势高处运动，此现象称为电泳；土的液相即土中水，它极易和被溶解的物质如水中的阳离子结合成水化阳离子，在外加电场作用下，向电 势低处运动，此现象称为电渗。在土中插入金属电极，并通以直流电，在电场作用下，土中水从阳极 流向阴极，产生电渗，从而降低高黏性土的含水率或地下水位，以改善土 性的加固方法。电渗法具有加固速率快、效果明显及对周围环境污染少等优点，在滩涂地基处理施工中使用广泛。04 堆载预压法堆载预压法是在布设完的排水通道的地基上分层施加堆载材料，进行正向施加荷载，使地基土体产生沉降固结的方法。荷载材料根据当地资源情况可以选用土、砂或山皮土、山皮石等，按设计分级堆载到一定的厚度或标高，达到一定的固结周期后，卸载至设计标高整平，堆载预压法加固期长、受季节性影响大和需要大量的堆载材料等特点。05 爆破挤淤法爆破挤淤的原理是通过爆炸作用排淤填石，达到泥、石臵换目的。施工方法就是在抛填堤头泥石交界面前方的淤泥中埋设群药包，药包爆炸后，通过药包爆炸的能量将堤头前面的淤泥向四周挤开，在淤泥内形成爆炸空腔，抛石体随即坍塌充填空腔，使爆前处于平衡状态的抛石体向强度降低处的淤泥内滑移，达到泥、石臵换的目的，从而达到处理软土地基的目的。爆破挤淤技术具有施工工艺简单、对其它工序干扰小、施工速度快、后期沉降小的优点，特别是在较厚度淤泥的软基处理工程中这些优点表现得更加明显。爆破挤淤深度可以达到十几米。爆破挤淤技术明显的优点是：施工工艺简单，对其他工序干扰小，施工速度快，后期沉降小。这种方法实质上是抛石挤淤和压载挤淤的进一步 发展，无疑具有很高的技术与经济价值。通过前面的分析，以上各种软土的处理方法各有优缺点，我们应该根据场地及软土的具体情况，具体分析，采用成本低、效果好的处理方法。 查看全部

一、概述不平衡推力法亦称传递系数法或剩余推力法，是我国独创的边坡稳定性分析方法，在国家规范和行业规范中都将其列为推荐方法在使用，由于该法计算简单，并且能够为滑坡治理提供设计推力，在滑坡的分析治理中也得到了广泛应用。然而郑颖人院士的分析结果表明，该方法的分析结果在滑面控制点处倾角变化大的情况下产生的误差很大，并且偏于不安全。 二、分析原理不平衡推力法是针对画面为折线形的条件下提出的，他假定条间力的作用方向与上一条块的滑面方向平行，如下简图：假定坡体从上向下滑动，土条i-1传给土条i的力为Fi-1，该力对土条i来说，一方面使土条i产生向下的下滑力，该力的大小为另一方面使土条产生正压力，增加土条i的抗滑力，该力的大小为其中Fs为坡体的稳定系数，φ为画面的内摩擦角。因此Fi-1对土条i产生的综合下滑力为：分析上式可得出以下结论：1.当 αi -1 - αi > 0 时，土条i-1的推力增加了土条i的正压力，增加了抗滑力；2.当 αi -1 - αi = 0 时，土条i-1的推力不增加土条i的正压力，不增加抗滑力；3.当 αi -1 - αi < 0 时，土条i-1的推力减少了土条i的正压力，降低了抗滑力。若以 αi -1 - αi = 0 时的稳定系数作为基准，那么当 αi -1 - αi > 0 时，分析得到的稳定系数一般偏大，当 αi -1 - αi < 0 时，分析得到的稳定系数偏小。对于一般滑坡来说，绝大部分的，因此其稳定系数偏大。另外，当 αi -1 - αi 的差值大到一定程度后，会出现此时，当Fi-1越大时，土条i的抗滑力越大，即土条i越稳定，这个结论显然是错误的。所以，利用不平衡推力法计算滑面，倾角变化大时，GEO5会在计算结果中给出提示，这时工程师需要采用其他一些严格方法，例如MP法再次验证计算结果。 三、使用建议根据郑院士的研究可知，滑面控制节点处滑面倾角变化量小于10°时，使用不平衡推力法隐式解，可将误差控制在3%以内，当大于该限制条件时，有两种方法可以采取：第一种，采用其他较为严格的分析方法，如摩根斯顿法Morgenstern-Price、斯宾塞法Spencer等；第二种，仍采用不平衡推力法，对限制点进行处理。对于控制点处的倾角变化量大时，应对滑面进行处理，在其附近增加节点，使变化角小于10°，消除尖角效应。 查看全部

本文阐述了如何利用GEO5挡墙和土坡模块分析复杂边坡挡墙及其整体稳定性。对于普通的挡土墙，我们通常直接使用GEO5中对应的挡墙模块分析其倾覆滑移、地基承载力、截面强度和整体稳定性即可。但是，对于复杂边坡挡墙，其整体稳定性分析采用在挡墙模块中直接调用土坡模块的方法并不是十分便利，主要存在以下几个原因：1）挡墙中调用土坡得到的模型土层为水平，如果墙后土层较复杂需要重新修改；2）挡墙中调用土坡得到的墙顶以上土层始终一样，如果墙底以后土层起伏较大，添加土层厚还需进一步修改；3）如果需要单独分析墙后边坡的稳定性，在调用的土坡模块中建模不方便，因为不能使用DXF模板。因此，对于复杂边坡的挡土墙分析，我们建议先在挡墙模块中完成其倾覆滑移、地基承载力、截面强度验算，初步确定挡墙尺寸后，再在CAD中对天然边坡、边坡开挖并施加挡墙进行建模，然后采用土坡模块单独进行整体稳定性分析。这样做的好处在于：1）对于复杂土层边坡建模更快；2）可以对挡墙后的边坡进行更详细的分析，例如各个台阶的稳定性、施加锚杆、锚索、抗滑桩等。下面通过一个简单的例题说明如何在GEO5土坡模块中进行挡土整体稳定性分析及相应的建模。首先，在GEO5挡土墙设计模块设计好挡墙尺寸。单独启动GEO5「土质边坡」模块，然后将边坡原貌图以dxf格式的文件导入，并完成运算，如图1。图1 边坡导入然后点击工况菜单栏的「+」键，添加工况阶段如图2，以模板的方式导入设计坡型，进行挖方如图3图2 增加工况图3 原始和开挖坡形图4 挖方之后滑动面然后以模板的方式导入挡土墙和挡墙后的填土，并建模（填方），如图5。加入挡土墙后，计算整体稳定性。图5 加挡土墙和墙后填方此时，如果我们想要验算边坡上部几个不同台阶的安全系数，在底部分析菜单栏目点击增加按钮，即可增加同一种工况下不同部位的滑动面系数验算，每一次分析之间相互独立互不影响，如图6。图6 同一工况下验算复杂边坡中的不同台阶安全系数如果我们需要分析地震设计状况，则再添加一个新的工况阶段，进入「地震荷载」界面，勾选地震分析复选框，设置具体抗震设防烈度等参数，并在「工况阶段设置」界面中选择「地震设计状况」。进入「分析」界面，点击分析可以得出边坡是否满足安全系数要求。如图7。图7 加入地震工况又例如地下水、抗滑桩、锚杆等工况设置原理同地震工况相似，按照以上步骤设置即可。多工况设计的说明，可以查看文章“GEO5暴雨工况和地震工况等设计”。最终我们可以直接点击生成计算书得到一个包括所有工况阶段和分析工况的计算报告，避免了采用多个计算文件需要拼接计算书的麻烦。通过GEO5多工况、多分析工况和填挖方功能，我们可以方便的对复杂边坡的挡墙整体稳定性进行以及墙后边坡稳定性进行分析，从而避免了挡墙模块本身的局限性。不过这里仍然需要强调，挡墙本身的稳定性（倾覆滑移、地基承载力、界面强度）仍需要利用挡墙模块进行验算，且建议优先于整体稳定性的计算，但是如果需要根据整体稳定性设置挡墙位置，则建议先进行整体稳定性计算，再细化挡墙类型和尺寸。 查看全部

GEO5中的「土钉边坡支护设计模块」（ 下面简称「土钉模块」）可以对土钉边坡进行以下验算分析：结构内部稳定验算（直线滑动或折线滑动验算，土钉承载力验算）， 虚拟墙体（土钉墙）稳定性验算 ，混凝土面层验算（截面强度验算），整体稳定性验算。1、结构内部稳定性验算在土钉模块中可以选择两种类型的滑面进行内部稳定验算：直线滑面：折线滑面：无论哪种滑面，软件都采用改变倾角 ϑ 的方式来搜索最危险滑面。 当勾选「自动搜索滑动面」复选框时，软件对每一根土钉都进行验算，并以1°作为增量，搜索倾角从 1° 到 89° 的所有滑面。2、混凝土面层截面强度验算土钉边坡混凝土面层用于承担主动土压力的作用。因此，在对混凝土面层进行验算时可以将其假设为一条条的条带。 竖直方向上，假设土钉头为固支，土钉头之间的中点假设为内部铰。水平方向上，软件默认生成一个包含五个固支支座的结构。这些支座共同承担该土钉深度处的均布主动土压力。 根据该假设，软件即可对弯矩作用下的混凝土面层配筋进行验算。主动土压力作用下的面层受力计算模型如下图所示：3、土钉受力主动土压力的大小通过折减系数kN进行折减，该系数可以在“内部稳定性”面板中进行设置。根据实验数据，kN的建议值取0.85。计算土钉受力时，根据土钉分布情况，将土体分为多层，然后分别计算各层对相应土钉的作用力，即每一组土钉都承担相应土层产生的主动土压力。土钉受力由下式决定： 其中：b—土钉水平间距           α—土钉倾角           kN—土压力折减系数           Ta,hor—相应土层产生的主动土压力4、土钉总承载力土钉承载力的大小与土钉和滑面的交点位置有关。当土钉完全处于滑动面之内时，则在计算中不考虑其对边坡稳定的贡献。如果土钉和滑动面相交，则其承载力大小为：其中：x—滑动面以外的土钉长度           y—滑动面以内的土钉长度           Rf —土钉头强度           Rt —土钉抗拉强度           Tp—土钉抗拔强度5、土钉抗拔强度在土钉模块用户可以直接输入每根土钉相应的承载力值，也可以通过计算得到：土钉头强度（Rf），土钉抗拉强度（Rt），土钉抗拔强度（Tp）。土钉的强度参数是计算土钉总承载力的基本参数。土钉抗拉强度计算公式：其中：  Rt —土钉抗拉强度             ds —土钉直径             fy—土钉屈服强度             SFt—抗拉承载力安全系数用户可以采用以下方法中的任何一种计算土钉抗拔强度：（1）极限粘结强度计算：其中：Tp—土钉抗拔强度           d—钻孔直径           gs—极限粘结强度           SFe—抗拔承载力安全系数（2）有效应力计算式中：其中：Tp—土钉抗拔强度           d—钻孔直径           σz—竖向地应力           φ—岩土体有效内摩擦角           c—岩土体有效粘聚力           SFe—抗拔承载力安全系数（3）英国规范 HA68/94 计算其中：Tp—土钉抗拔强度           d—钻孔直径           σz—竖向地应力           φ—岩土体有效内摩擦角           c—岩土体有效粘聚力           SFe—抗拔承载力安全系数6、土钉头强度计算土钉头强度计算公式：其中：l—土钉长度          Smax—土钉最大水平间距          Rt —土钉抗拉强度          Tp—土钉抗拔强度          SFf—钉头承载力安全系数注：如果土钉头没有锚固在喷射混凝土面层上，则需要设置土钉头强度为零。关于更多更详细的GEO5中土钉边坡支护设计模块的介绍，大家可以查阅GEO5的“用户手册/理论/土钉边坡支护设计”章节。 查看全部

使用GEO5「岩土工程有限元分析计算」模块计算初始的地应力场时，软件提供了两种计算方法。一种是自重应力法，另一种是侧压力系数法。1、自重应力法选择自重应力法时，初始地应力的大小由采用的有限元分析方法决定。非线性材料模型可以用来模拟在第一工况阶段分析时所可能产生的破坏面的情况。在弹性变形情况下，竖向应力σz和水平应力σx的关系由下式决定：其中：σx—水平正应力           σz—竖向正应力           ν—泊松比注：这种分析方法可能会产生塑性应变。2．侧压力系数法通过设置岩土体的竖向应力和水平应力之比为某一特殊值来计算其初始地应力（第一工况阶段）的方法即为侧压力系数法。例如，当计算分析超固结土时，其水平应力值往往比正常固结土的更高。侧压力系数法只适用于弹性变形。在第一工况阶段，水平应力由下式决定：其中：K0—自定义的侧压力系数           σz—竖向正应力           σx—水平正应力K0是一个岩土材料性质参数，如果没有指定参数K0的值，采用下式计算：注：当采用非线性材料模型时，在第二工况阶段总应力可能不符合塑性条件。这时，在第二工况阶段即使没有发生任何变化，也会进行平衡迭代。关于更多更详细的有关GEO5「岩土工程有限元分析计算」模块中计算初始地应力的方法，大家可以查阅GEO5用户手册：操作指南/岩土工程有限元分析软件/建模阶段/分析设置，中的「侧压力系数法」章节。 查看全部

案例源文件：市政桥梁工程案例源文件.rar这是南京库仑公司曾为某市政设计院做的一个工程实例，该工程实例是一个典型的多模块联合使用解决复杂工程问题的例子。此项目为南京某市政桥梁工程的一个复杂桥台设计，涉及到的软件模块有：桥台挡土墙设计模块/Abutment、重力式挡土墙设计模块/Gravity Wall、加筋土式挡土墙设计模块/MSE Wall、土质边坡稳定分析模块/Slope Stability、单桩设计模块\Piles。整个桥台结构如下图：桥台置于桩基之上，桩基和桩基之间由重力式挡土墙将后方的土体挡住。重力式挡土墙后方土体上部是填土。为了防止填土对桥台产生推力，因此对填土进行加筋，以使填土作用在桥台上的主动土压力为零。需要验算的内容有：桥台验算、桩基验算、重力式挡土墙验算、加筋土挡土墙验算、整体稳定性验算。下面介绍具体的设计与计算流程：1、桥台验算验算采用「桥台挡土墙设计」模块进行。该案例的桥台验算非常简单，因为墙后填土没有土压力，主要验算一下桥台截面的抗压承载力就可以了，这里就不具体介绍了。2、桩基验算验算采用「单桩设计」模块进行。桩基验算也非常简单，根据桥台挡土墙设计模块中计算得到的作用在桩基顶部的作用力，在单桩设计模块中以荷载的方式输入桩基顶部的作用力即可。验算也很简单，这里不再详细介绍。3、重力式挡土墙验算根据现场地质情况，墙后土体为填土，强度参数如下图，地基土为经过地基处理过的图，现场试验表明地基承载力为280kPa。需要验的内容主要为重力式挡土墙的倾覆滑移稳定性、地基承载力和墙身截面承载力。3.1 倾覆滑移稳定性验算由于挡墙后方填土之上还有加筋土填土，因此将加筋土和加筋土上的路面换算为等效的超载作用在重力式挡土墙墙后坡面上。因此，墙后坡面的均布超载为：2.9m的填土和0.45m的路面=18*2.9+23*0.45=63.55kN/m2。计算模型如下：模型建好以后，直接点击「倾覆滑移验算」，即可得到倾覆滑移验算结果。结果会以利用率的方式来表示，即设计安全系数除以实际安全系数。点击详细信息可以看到安全系数的计算值。需要注意的一点是，在「倾覆滑移验算」界面，GEO5允许我们对各个作用力的系数进行修改，并创建多个不同的验算。计算结果显示，倾覆滑移稳定性满足规范要求。  注：之前有用户问道GEO5中如何输入挡墙和地基土的摩擦系数。GEO5v18之前的版本通常是通过在基底创建一层非常薄的土层，例如0.01m，来实现。GEO5v18我们做了一些改进，新增了「基础」界面。挡土墙和地基土的摩擦系数可以在「基础」界面中完成，同时，我们还提供了很多其他的考虑基底和地基土摩擦的方法。3.2 地基承载力验算进入「承载力验算」界面，由于地基承载力已知为280kPa，因此这里选择「输入修正后的地基承载力特征值」。输入地基承载力280kPa，得到基底偏心距和地基承载力均满足要求：注：如果地基承载力未知，可以选择「运行」扩展基础设计「软件计算地基承载力」，这时「扩展基础设计」模块会启动，并根据相关规范和地基岩土材料参数计算出地基承载力。同时，还可以计算出基础产生的沉降，如果需要的话。3.3 墙身截面强度验算GEO5v18重力式挡土墙中还未添加浆砌片石材料，目前仅验算钢筋混凝土和素混凝土材料。不过我们依然可以很简单的对浆砌片石挡墙的截面强度进行验算。进入「截面强度验算」界面，选择相应的需要验算的截面，点击详细结果，我们就可以得到相应截面处的轴力、剪力和弯矩，然后再根据下面两个式子即可对验算得到的墙身的截面承载力是否满足要求：     GB 50003-2011 （截面抗压承载力验算式） GB 50003-2011 （截面抗剪承载力验算式）其中N和V即为作用在相应截面上的轴力和剪力，其他参数的意义请参考建筑砌体结构规范。验算非常简单，Excel就可以完成。验算结果表示，截面承载力满足要求。4、加筋土挡土墙验算在进行整体稳定验算前，我们先对加筋土的稳定性进行验算，并得出加筋材料所需的层数和长度。因为设计要求加筋填土对桥台不作用土压力，因此需要保证加筋填土在前方没有支挡的情况下，直立状态下也保持稳定。计算模型如下图。和重力式挡土墙设计模块的使用一样，我们只要顺着右侧的界面一次进行设计即可。在筋材类型界面，我们定义一种自定义类型的筋材，筋材强度，也就是长期强度设计值Rt，取为50kN/m。筋材抗滑摩擦力折减系数以及土和筋材相互作用系数取为0.6。注：Rt用于筋材抗拉强度验算，Ci用于抗拔强度验算，Cds用于筋材上部土块沿筋材的滑移稳定性验算。质控抗拉强度对具体的验算没有影响，质控抗拉强度用在选定的内置筋材类型中。筋材的设计强度是由质控强度被考虑了各种因素的分项系数折减以后得到的。各参数的具体细节可以翻阅GEO5用户手册。模型建好以后，需要进行以下验算：倾覆滑移验算、内部滑移验算、内部稳定验算。这里我们不进行地基承载力验算，因为在加筋土下面还有重力式挡土墙，和桩基。这部分稳定性验算我们通过后一步的整体稳定性验算来进行。4.1 倾覆滑移稳定性验算该验算是将整个加筋土区域作为一个虚拟挡墙，然后验算该虚拟挡墙的倾覆滑移稳定性。整个界面的布局和功能基本和重力式挡土墙设计模块相同。计算结果表示，倾覆滑移稳定性满足设计要求。4.2 内部滑移验算该验算用于验算某一筋带上方滑体沿该筋带的滑移稳定性。勾选「自动验算」后，软件会自动给出安全系数最小的筋带位置极其利用率和安全系数。计算结果显示，内部滑移稳定性也满足设计要求。4.3 内部稳定验算该验算即为筋带抗拉和抗拔强度验算。同样的，若勾选「自动验算」，软件将给出安全系数最小的筋带位置极其利用率和安全系数。计算结果显示，内部稳定性满足设计要求。注：整体稳定验算我们通过土质边坡稳定分析模块来进行，这里我们仅验算加筋土的内部稳定性。在设计的过程中，对于加筋土的布置，我们可以先采用软件默认给出的布置或者我们的经验布置，然后通过进一步的调整，找到利用率最大的方案，即为最优方案，需要注意的是，每次调整都需要确保所有的稳定性验算都满足设计要求。该项目中，关键性因素是内部稳定性，也可以看到内部稳定的利用率是最高的。5、整体稳定性验算对于这个复杂结构，我们还需要验算其整体稳定性。整体稳定性验算我们可以通过在土质边坡稳定分析模块中建模完成，但是那样做会非常浪费时间。最简单的方案是直接在「重力式挡土墙设计」模块中点击「外部稳定性」，这时土质边坡稳定分析模块会自动启动，并自动创建模型。这时，我们可以选择直接在该窗口中对模型进行再次编辑，也可以选择「编辑 – 复制数据」，然后启动土质边坡稳定分析模块，「编辑 – 粘贴数据」，新建一个土质边坡稳定分析模块软件。这里我们为了尽量少的创建单独的数据文件，选择直接在重力式挡土墙中启动的土质边坡模块中修改模型，模型最终如下图，其中上覆超载为路面： 在添加加筋材料时，这里的添加方法基本和「加筋土式挡土墙设计」模块中的一致。筋材滑体内端点我们选择「固定」，表示筋材端点是锚固在坡面上的，因为具体施工时我们会对进行反包，以使筋材和填土成为一个整体。加筋土有哪几种破坏模式可以参阅《GEO5用户手册》。进入「分析」界面，我们首先选择一个整体滑动的滑动面，分析类型选择「自动搜索」，分析方法选择「Bishop法」，搜索得到安全系数为1.48，满足设计要求。边坡稳定性验算 (毕肖普法(Bishop))新建一个分析，点击「搜索区域」，画一条限制线，使得搜索时滑面不能穿过该限制线，对加筋区域的局部稳定性进行分析。在加筋区域选择一初始滑动面，搜索得到安全系数为1.55，满足设计要求。边坡稳定性验算 (毕肖普法(Bishop))至此，整个项目的设计和计算就完成了。我们只要选择「文件 – 打印计算书」就可以了。如果设计到多个模块，我们只要把各个模块的计算书荷载一起就可以了。如果是内部启动的模块，比如重力式挡土墙启动的土质边坡模块，土质边坡分析的结果会直接保存到重力式挡土墙设计模块的计算书中，我们就不需要人工进行合成了。具体的计算书设置方法可以参考的视频教程：入门教程-基本操作-计算书。当然，如果关心变形的话，用户可以在启动土质边坡稳定分析模块后，通过「编辑 -复制数据」和「编辑 － 粘贴数据」功能将模型导入有限元模块中进一步分析。 查看全部

　　在「剖面图层」界面，有一个客户常常问到的问题，就是关于“Z轴原点标高”这个参数的使用。其实对于直接进行建模的用户，这个功能并没有什么作用。这个功能主要适合于需要从“三维地层建模模块”导入剖面数据的用户。下面以一个简单的例子进行说明。　　首先，我们有一个三维地质模型如下：　　我需要在整个结构周围进行支护，因此，我创建把基坑圈起来，并创建线上点工程（「线工程」界面），这样我便可以获得一系列基坑剖面数据。下图右上角是整个基坑剖面的展开图。　　我在这个剖面起点右侧两米选择一个剖面进行基坑设计，创建相应的线上点工程。　　下图可以看到我圈起来的基坑边界和我选择的计算剖面点（基坑分析模块图标处）。　　切换至「启动程序」界面，运行刚刚我创建的点工程。　　此时，深基坑分析模块会自动启动，在「剖面土层」界面中我们可以看到，软件已经帮我们填好了支护结构顶点的标高，即z轴原点的标高。 　　该标高是由我们的地质模型得到的，如果和您的期望有区别，即地质模型数据不准确，您可以直接修改标高。　　通常我们创建的地质模型都是原始地形，并不是最终施工的时候采用的地形。施工之前，我们有时会对场地进行整平，会进行开挖或填方。也就是说，最终施工时的结构顶部标高已经发生了变化。那么我们可以通过“修改z轴原点标高”按钮对场地进行填方或挖方操作。软件会在保证原有地层位置不变的情况下对地层剖面进行调整。例如，这里我对原有场地进行1m的填方。　　从上图可以看到，原有的土层厚度并没有发生变化，而是在原有土层的基础上增加了1m的填土，我们只要指定这1m填土的厚度即可。也就是说，实际施工时，桩顶的标高是由于先进行了填方，而变成了101.23m，而不是原始地形的100.23m。　　对于挖方操作，也是类似的。软件保持原有土层位置不变，直接修改第一层土的厚度。例如这里我们挖方1m，结果如下。　　第一层土的厚度变为了2.11m。　　总结：「剖面土层」中z轴原点标高的用途在于对从“三维地层建模”模块中导入剖面后，在保证原有地层位置不变的情况下，对原始地形进行填挖方调整，以保证结构顶点的标高和最终施工时的一致。对于结构后方的放坡设计和稳定性分析的操作和方法，请点击这里查看。 查看全部

凡是使用过GEO5计算书功能的用户应该都有体会，GEO5中的「截图至计算书」功能非常好用。这里，我们就分享几个「截图至计算书」的特点和技巧，以帮助大家更好的使用「截图至计算书」功能。1. 截图中图形的大小和窗口中显示的图形大小有关　　通常情况下，为了获得最好的截图效果，我们需要先点击左侧工具栏上的「适合窗口」按钮，调整图形至最适合窗口的显示，再进行截图。「适合窗口」按钮：  点击「适合窗口」按钮后窗口中的图形：截图至计算书后：点击「适合窗口」按钮前窗口中的图形：未调整的图形截图至计算书后：从上图中可以看到，在截图至计算书之前，我们最好先点击「适合窗口」按钮，软件自动调整整个图形至最佳显示效果后再进行截图。2. 截图自动更新当软件中任何参数的改变对之前的截图有影响时，截图都会自动更新。当前墙身截面尺寸：截图至计算书：改变墙身截面尺寸：截图自动更新，无须删除之前截图并重新截图：从上面几张图片的实例演示中可以看到，GEO5中的截图功能是非常智能的，截图会随着我们方案的调整，参数的改变而自动改变。同时所有的截图都可以通过右下角的截图列表进行管理。截图列表：  3. 调整截图设置的方法若想调整截图，使计算书更美观，可观看GEO5入门课程-基础操作-图形显示设置。4. 截图独占一页在截图窗口中有一个选项叫做「截图独占一页」，当勾选该选项时，截图将单独放置在一页中。有时候为了排版需要，用户会选择该选项。 查看全部

众所周知，岩土工程中岩土材料参数的确定非常重要。但当没有勘察数据时，工程师往往只能凭经验判断。考虑到这一点，GEO5根据以往工程师的经验以及相关规范，内置了一个岩土材料数据。该数据库包含了大量常见岩土材料的经验参数值，用户可以非常方便的调用。当我们在「岩土材料」界面中添加岩土材料时，点击「添加」按钮将弹出「添加岩土材料」对话框，然后点击「分类」按钮，则会弹出「土的分类」对话框。在该对话框中，就可以选择和查看各种常用岩土材料的经验参数值。在「土的分类」对话框中，单击「确定」按钮，返回「添加岩土材料」窗口，并在对应参数右侧给出相应的推荐值信息（如下图）。单击「确定+指定」按钮，软件则会采用推荐取值范围的平均值自动为相应参数取值。单击「取消」按钮，返回「添加岩土材料」窗口，且不作出任何改变。单击「手工分类」按钮，弹出「土的手工分类」对话框。在此对话框中，用户可以手动输入土体的某些物理参数（颗粒组成、含水量、密实度等）。软件将根据输入的物理参数自动在对话框下方「土的分类」一栏给出对应该参数的土体类别。点击「确定」按钮，返回「土的分类」对话框，软件即已自动从数据库中选择好相应的土体。注：软件内置的数据库中并没有包含岩石的参数，因此，岩石参数必须要手动指定。关于岩石参数的取值可以参考帮助文档的理论部分，其中包括和以下计算相关的经验参数值：土压力计算，岩质边坡稳定性，岩石地基的承载力计算。 查看全部

设计师在做设计时，遇到荷载是比较头疼的，尤其是遇到很多不同种类的荷载时，既要考虑其荷载大小，又要考虑其荷载组合。下面详细介绍不同荷载间的各种组合效应。1．首先需要了解两个最基本的概念：正常使用极限状态和承载能力极限状态。正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。如影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）、影响正常使用的振动、影响正常使用的其他特定状态。承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变形的极限状态。如整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）、结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏）、结构转变为机动体系、结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）、地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。2．在介绍各种荷载组合效应前，先介绍各种荷载组合中所用到的所有荷载值：代表值：设计中用以验算极限状态所用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值、准永久值；标准值：荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如均值、众值、中值、或某个分位值）；设计值：荷载代表值与荷载分项系数的乘积；组合值：对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值。通常，荷载标准值乘以其组合值系数；准永久值：对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。通常，荷载标准值乘以其准永久值系数。频遇值：对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。通常，荷载标准值乘以其频遇值系数。伴随值：伴随主导作用的可变作用值。可变作用的伴随值可以是组合值、频遇值或准永久值。伴随可变作用取伴随值。那么荷载标准值和设计值是什么关系呢？荷载代表值乘以荷载分项系数后的值，称为荷载设计值。荷载代表值和标准值的关系， 对于不同的荷载和不同的设计情况，应采用不同的代表值：①对于永久荷载而言，只有一个代表值，这就是它的标准值。②对于可变荷载来说，应根据设计的要求，分别采取不同的荷载值作为其代表值。3．下面介绍六种常见荷载组合形式：标准组合、基本组合、偶然组合、地震组合、准永久组合和频遇组合。荷载标准组合：用于「正常使用极限状态」，永久作用和主导可变作用取标准值，伴随可变作用取组合值。（适用于不可逆正常使用极限状态）；荷载基本组合：用于「承载能力极限状态」中的持久设计状况和短暂设计状况，永久作用和可变作用均取设计值，其中永久作用和主导可变作用代表值为标准值，伴随可变作用代表值为组合值；注：简单的说，标准组合就是分项系数为1时的恒，活荷载相加，基本组合就是系数大于1时的恒，活荷载相加，所以基本组合的值比标准组合要大。荷载偶然组合：用于「承载能力极限状态」中的偶然设计状况，永久作用取标准值，主导可变作用取频遇值或准永久值、偶然作用取标准值；荷载地震组合：用于「承载能力极限状态」中的地震设计状况，永久作用取标准值，可变作用取准永久值，地震作用取设计值，其中地震作用代表值为标准值，其分项系数为地震作用重要性系数；荷载准永久组合：用于「正常使用极限状态」，永久作用取标准值，可变作用取准永久值。（宜用在当长期效应是决定性因素时的正常使用极限状态）；注：准永久组合在某种意义上与过去的长期效应组合相同，其值等于荷载的标准值乘以准永久值系数。它考虑了可变荷载对结构作用的长期性。在设计基准期内，可变荷载超越荷载准永久值的概率在50％左右。荷载频遇组合：用于「正常使用极限状态」，永久作用取标准值，主导可变作用取频遇值，伴随可变作用取准永久值。（宜用于可逆正常使用极限状态）。注：频遇组合是新引进的组合模式，可变荷载的频遇值等于可变荷载标准值乘以频遇值系数（该系数小于组合值系数），频遇组合目前的应用范围较为窄小，如吊车梁的设计等。由频遇组合主要适用于当一个极限状态被超越时将产生局部损害、较大变形或短暂振动等情况。 查看全部

水文地质勘查是工程勘察中极其重要的部分之一，但在实际工程项目中还是有被忽略的情况发生，本文有针对性的就水文方面的问题在岩土工程中的技术应用在工程技术和经济效益等多方面进行了详细的说明。1、概述随着地下隐蔽工程的越来越多，一方面地下水是岩土的一部分，将直接影响着岩土体的化学及物力性质。地下工程存在的外部环境，会直接的影响地下工程，使建筑的持久性和稳定性降低，另一方面，水文勘察的实施，增加了地下工程施工的困难，所以，水文勘察工作的好坏会影响着社会的生产，切实的做好水文地质勘察工作，掌握地下水的状况，进而消除地下水对建筑质量的影响及岩土工程的危害。2、工程地质的意义对工程建筑物地区的地址概况及地质环境进行调查分析，称之为工程地质勘查。通过调查对可能产生的工程地质问题做出正确合理的预测，根据科学的分析结果，尽量的利用有限的条件，去改造一些不利的地质因素，为后期的设计、规划和施工提供有效可靠的数据资料，所以地质工程勘察工作具有非常重要的意义，可以分为以下的几个阶段：1）规划勘察实施规划勘察，只要是为工程初步的选择提供有效可靠的地质资料及信息。这一阶段的重要工作是，对整个地区的地形、地质、地震资料进行编录和收集；并对该工程建筑的土质条件进行核实及系列的主要工程地质问题；评估工程实施的是可能性；普查规划中要求的天然建筑材料。2）研究勘察在对河段、河流规划方案制定后，一F步进行的就是可行性研究勘察，勘察的主要作用在于为规划中涉及的弓I水线路、堤坝以及枢纽工程的整体布置提供一个可靠的支持，充分的保证地质资料对工程的重要意义。3）设计勘察设计勘察是指在研究可行性勘查中，所选择的堤坝地址及建筑地中进行勘察。其中包括整个水利工程，枢纽、堤坝的选择，对其进行地质论证，提供建筑可用的地质资料。4）技施设计勘察技施设计勘察是指对初步设计中的枢纽建筑场地进行勘察，技术勘察的意义在于，建筑已经勘察的地质资料中的结论，并且提出有效的优化场地的建设方案。3、水文地质评价的内容在过去的工程勘察报告中，严重的缺少了同基础设计之间的沟通，也缺乏对下水对岩土工程影响的评价，在多数地区都出了由于地下水系统引起的房屋开裂、基础设备下沉等事件，我们要做的就是总结过去的经验和教训，对水文地质问题评价时需要考虑到以下几个方面：1）开展地下水对建筑物、岩土工程造成危害的可能性评价工作，提出预防措施，做出一定的预警，解决办法。2）进行工程勘察时，必须对建筑物地基基础的类型联系思考，寻找水文地质问题的根源所在，并且为建筑工程提供更多科学合理的资料。3）评估出地下水在自然条件、自然状态下出现的情况，同时还需要考虑建筑物与岩土层之间的相互作用。4）根据工程角度进行分析，地下水与工程之间的作用，并找出根据不同的工程、环境，地勘工作的内容：a）对埋藏相对过深的地下水淹没建筑物基础部分中，对材料腐蚀危害的程度；b）遇到建于强风化岩、残积土质、软质岩石之上的建筑场地，需要慎重的考虑，地下水层对岩层所造成的膨胀、崩解、软化的可能性如果建筑物的地基需要建设在内含饱和、松散的沙土地中，需要对沙体的管涌、流量情况进行评估；c）如果地基部分需要承受含水层，需要将基坑挖开，然后精确的计算、评估出承压水冲毁基坑底板的可能性．避免在地下水层挖基坑，开挖前需要进行富水性、渗水性的试验，进而评价出人工降雨等人为条件为后天造成建筑物不稳定的可能性。4、地下水引起的岩土工程危害由于地下水引起的岩土工程危害，主要是因为地下水动水压力及地下水水位升降的变化两方面原因造成的。人为因素或天然因素可引起地下水水位的变化，但无论什么原因，地下水位的变化达到一定程度的时候，都会对岩士工程造成一定的危害，地下水位的变化引起的危害可以分为三种方式：1）水位上升潜水位上升的原因有很多种，其中主要受到地质因素的影响如总体岩性、含水层结构、水文气象因素如降雨量、气温及人为因素施工、灌溉等的影响，有些时候很可能是几种因素的综合结果。潜水位上升对岩士工程可能造成：土壤的盐泽化，地下水及岩土对建筑物腐蚀性的增强；岩土体岩产生崩塌等不良的现象；特殊性岩土体强度降低、结构破坏；引起粉细砂液化出现管涌等现象；地下洞室基础上浮、建筑物失稳；由于地下水位下降引起的岩土工程危害。2）地下水位下降地下水位之所以降低多是因为人为的因素所造成的。例如大量集中的抽取地下水、在采矿过程中上游筑坝、矿床疏千、修建水库截夺下游的地下水的补给等等。由于地下水的过度下降，常常诱发地面塌陷、沉降、地裂等地质灾害以及地下水质恶化、水源枯竭等环境问题，对建筑物、岩土体的稳定性及人类自身所居住的环境造成了很大的威胁。3）地下水的反复升降由于地下水的升将变化会引起膨胀性岩土产生胀缩变形，如果地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，而且导致岩土的膨胀收缩的幅度不断的加大，进而形成由地裂引起的建筑物特别是对轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交换，会使土层中的铁、铝成分大量的流失，土层失去胶结物会导致土质变松、含水量的孔隙增大，承载力降低、压缩模量，为岩土工程的处理、选择带来了很大的麻烦。4）地下水动压力作用的不良影响地下水如果在天然的状态下动水的压力作用是比较微弱的，一般不会造成什么危害，但在人为的工程活动中因为改变了地下水天然动力平衡的条件，在移动着的动水压力作用下，往往会产生一些严重的岩土工程的危害，例如管涌、流砂、基坑突涌等等。5、小节水文地质与地质工程两者的关系是非常密切的，地下水是岩土体的组成部分，将直接影响着岩土体的工程特性，又是基础的工程环境，会影响着建筑物的持久性及稳定性。在工程勘查的工作中要认真的查明与岩。土工程有关的水文地质问题，为以后设计提供科学的水文地质资料，为了消除及减少地下水对岩土工程的危害。水文地质工作在建筑物的持力层选择、基础设计、工程的地质灾害防止等方面都起着重要的作用。为工程的施工、设计提供了优化和合理的地质依据。 查看全部

在GEO5「土质边坡稳定分析」模块中，抗滑桩受到的滑坡推力和滑体抗力是分别单独计算的，即计算推力时，假设桩后滑体需要达到设计安全系数1.3，那么反推抗滑桩需要提供多大的抗力，才能让桩后滑体达到安全系数1.3，而这个抗力就是所谓的剩余下滑力。可见，剩余下滑力是和边坡的设计安全系数相关的。因此，如果桩后滑体的安全系数大于设计安全系数1.3，那么抗滑桩不会受到滑坡推力。对于桩前滑体抗力，计算思路也是类似的，假设桩前滑体需要达到设计安全系数1.3，那么反推抗滑桩可以作用多大的推力在桩前滑体上才能使得桩前滑体的安全系数不小于1.3，而这个推力就是所谓的剩余抗滑力。可见，剩余抗滑力也是和边坡的设计安全系数相关的。因此，如果桩前滑体的安全系数小于设计安全系数1.3，那么桩前滑体不能提供抗力。通过上面的方法，即保证了桩前滑体和桩后滑体都具有相同的设计安全系数，且桩前抗力和桩后推力并不相互干扰。但是，有GEO5用户遇到了下述情况：上图中计算得到桩前滑体抗力为23.02kN/m。但是当我们在桩后添加填方后（如下图），桩前抗力变为了16.77kN/m。可以看出，添加桩后填方后，剩余下滑力增大，同时剩余抗滑力减小了。其原因如下：软件计算中，我们首先得到各条块之间的作用力，如下图：那么，作用在抗滑桩上的力实际上是由Fi和Fi+1差值得到的。所以，其根本原因就在于桩并不在条块之间，差值使得桩后推力对桩前抗力产生了影响。如果希望两者（推力和抗力）完全不相互影响，可以在抗滑桩轴线的位置添加一个滑面点，强制要求软件在此对条块进行划分，那么两者将不再相互影响。但是，大部分情况下我们并不需要这么做，因为：土压力学中精确的计算并不比初略的估算高多少。——太沙基所以，模型的简化和准确的判断破坏模式往往更加重要。 查看全部

当我们设计基坑或者挡墙的时候，对于有放坡的情况或者边坡支挡情况，往往需要对放坡或天然边坡部分进行稳定性分析。但是很多客户提到一个问题，就是支挡结构顶点上方的土层似乎不能再继续划分，从而很困惑。这里就支挡放坡的使用方法给大家一个详细的解答，这里我以“深基坑支护结构分析”模块为例：1. 定义放坡坡面首先我们需要在「墙后坡面」界面中定义我们放坡以后的破面形状。  GEO5为我们提供了大量的放坡形状供选择。对于没有的形状，可以选择最右边的选项，自定义坡面各个点的坐标。注：对于非常复杂的情况，例如天然边坡的坡面，其稳定性往往需要单独的详细分析，此时建议采用「土质边坡稳定分析」模块进行。在该模块中，你可以通过导入DXF文件的方式，进行快速建模。2. 定义剖面土层然后我们需要在「剖面土层」界面中定义土层剖面的划分。这里需要注意的是结构顶点的z坐标始终是0，且z轴向下为正。这里常常遇到问题是，很多客户想划分结构顶点以上的土层，尝试输入负的z值时，软件提醒用户不能输入负值。同样的，在挡墙类模块中也是类似的。出现这个问题的原因在于，GEO5深基坑和挡墙等模块中，并不考虑结构顶点上方的土层划分，即认为结构顶点上方的土层都为统一土层。这样做的原因在于根据多层土土压力的计算理论（无论是哪种土压力计算方法。关于多层土如何计算土压力，请查阅相关的土压力书籍和教程，这里不再赘述），结构上方的土层抗剪强度对作用在结构上的土压力大小并没有影响，唯一的影响在于其容重。而土体的容重差异并不是很大，即使有较大的差异，例如岩石和淤泥，当考虑到产生土压力的土楔形状时，也可以忽略不计。因此，软件为了减少用户的参数输入工作量，并不要求用户必须输入结构上方的各个土层的抗剪强度等参数，从而大大提高了建模效率。下面的示意图对此进行了简单说明。  在「剖面图层」界面，还有一个客户常常问到的问题，就是关于“Z轴原点标高”这个参数的使用。其实对于直接进行建模的用户，这个功能并没有什么作用。这个功能主要适合于需要从“三维地层建模模块”导入剖面数据的用户。关于此功能的使用说明，请点击这里查看。3. 调用「土质边坡稳定分析」模块对于有放坡的支护设计，放坡部分的稳定性本身也是需要我们进行分析的。在GEO5中，我们直接通过调用“土质边坡稳定分析”模块进行，由于可以直接使用土坡模块中的所有功能，这样大大提成了我们对放坡部分进行设计和分析的灵活性，包括放坡部分的支护设计（加土钉、锚杆/索、挡墙等）。当我们在基坑或挡墙模块中点击「外部稳定性分析」界面后，软件会直接启动“土质边坡稳定分析”模块，并未我们创建好模型。       在第2步中我们提到由于结构顶部上方岩土体的抗剪强度对作用在结构上的土压力计算并无影响，所以软件并不需要我们输入上方的土层。但是对于边坡稳定分析，我们则必须完善土层的输入。例如，这里我们在结构上面还有一层土。则我们在土坡模块中点击「多段线」界面，在该界面中增加相应的土层。这里我们的上方土层距离结构顶端的距离是1m。我们点击图形界面显示设置按钮，并显示竖向标尺。然后在上面土层内部随意点一个点，并修改其z坐标为1，点击确定，即可完成相应地层线的添加。步骤如下图所示：1）　　　  当然，也可以不用显示竖向标尺。默认情况下，结构顶端z坐标为0，z轴向上为正。2）　　　3）表格中双击该点，弹出坐标修改窗口4）确定以后，软件自动为我们添加了一条水平的地层线。  然后我们切换至「指定材料」界面，指定相应土层材料即可。当然，如果您没有在基坑或挡墙模块中事先添加相应的岩土材料，可以在土坡模块中添加。  注：对于很复杂的土层分布，建议采用土坡模块，例如导入DXF格式的功能单独建模分析。计算土压力时，我们考虑水平地层，但是如果您的地层很复杂，那么计算整体稳定性或者放坡部分稳定性时，建议考虑地层的非水平分布，需要采用土坡模块单独分析。如果放坡稳定性不满足要求，那么您可以直接在调用的土坡模块中对其进行锚杆、筋材（土钉）、抗滑桩等支护设计，而不需要在新建多个文件。总结：只要大家能够灵活应用GEO5各个模块直接的调用功能，就能非常灵活并高效的使用GEO5，并可以分析一些非常复杂的组合支护结构。 查看全部

我国许多大都市人口在数百万至数千万以上，城市人口高度集中，现代工业迅猛发展，对城市的环境地质影响作用也愈来愈强烈。我国幅员辽阔，国土南北跨越的纬度近50°，东西跨越的经度有60多度，大陆海岸线长度逾18000km。自然条件，如气候、地形、地貌、地质等差别显著，大多数城市所处的自然条件和地质环境比较复杂，城市发展中遇到的地质灾害各不相同。但几乎所有的地质灾害都或多或少与地下水有关。通过对地下水的动态、运动规律、物理化学特征等的研究，可以加深对地质灾害形成机理的认识，从而实现对地质灾害的预测预报和防止治理。（一）城市地质灾害的类型根据产生地质灾害的动力作用性质，可将地质灾害分为3类：Ⅰ类为由内动力地质作用产生的地质灾害；Ⅱ类为有外动力地质作用产生的地质灾害；Ⅲ类为由人类活动作用产生的地质灾害（如图1）。其中常发生的地质灾害主要有：图1 地质灾害的类型1、地震与地裂缝我国人口在100万以上的大城市，70%位于地震裂度大于7度的地区内。我国是一个多地震的国家，8级以上的地震平均每10年1次，7级以上的地震平均每年1次，而5级以上的地震平均每年14次之多。我国地震活动强烈的地区，多分布在地壳不稳定的大陆板块和大洋板块接触带及板块断裂破碎带上，从地区分布上看主要是东南部的台湾和福建沿海，华北太行山沿线和京津唐地区，西南青藏高原及其边缘的四川、云南省西部，西北的新疆、甘肃和 宁夏。有资料记载以来，我国最大地震为8.5级，山东、西藏、宁夏各发生一次。1556年陕西华县发生8级大地震，死亡80多万人。1976年7月28日夜间，河北唐山发生7.8级大地震，有24万人丧生。20世纪60年代西安市在东南郊一带的小寨、 雁塔路、南沙坡村和秦川机械厂等地相继发现有地裂缝。1976年唐山发生7.8级大地震后，地裂缝活动日趋明显，特别是1977年西安北郊发生2.9级地震后，又陆续发现了西郊劳动公园、北郊八府庄和辛家庙等多处地裂缝，截止2002年经勘察确认的地裂缝已有13条。2、地面沉降与塌陷我国100万人口以上的大城市大约有30多个城市出现地面沉降区，还有一些大城市位于塌陷性黄土或胀缩性强的膨胀土地区、软土地区和岩溶区。由于过度强烈开采地下水、石油和天然气，平原地区的城市常出现地面沉降，位于地下隐伏岩溶发育地区的城市发生岩溶塌陷，如上海市、西安市、天津市和北京市等大都市形成了330~4000km2的沉降区或沉降洼地，其中西安市最大沉降量达2600mm以上，天津市最大沉降量达3090mm。沉降导致地面高程损失、雨后积水、市政设施破坏、河流泄洪能力下降、市区内河成为“地上悬河”、沿海风爆加剧、防汛设施的防御标准降低、土壤盐渍化等灾害。根据国土资源部的统计数字显示，40年来，仅上海市因地面沉降而造成的直接经济损失达2900亿元，其中潮损1755亿元、涝损848亿元、安全高程损失189亿元。3、水环境恶化城市“三废”排放增多，以及农业化肥和农药的大量使用，使区域水环境有恶化的趋势。如北京市全年有近500万t的建筑、工业和生活垃圾需要堆放、填埋、消纳，这些垃圾影响或污染着地表水体、地下水质、土壤地球化学背景和周边环境。由于地下水超采和人为活动因素干扰，北京市局部地区地下水硬度升高超标，并发现硝酸盐氮有面型污染趋势。西安市全年排放的各类垃圾达150万t，1990年前各类垃圾点有600余处，占地超过380万m2，分布在近郊城乡结合部位，严重污染水体、空气和土壤。 水资源匮乏和水环境恶化已成为制约我国许多大都市经济可持续发展的一个瓶颈。4、滑坡、崩塌、泥石流等边坡失稳位于丘陵山区或河流、海洋、湖泊附近的城市，滑坡、崩塌、泥石流等边坡失稳问题时有发生。在西安崩塌、滑坡、泥石流灾害隐患主要分布在秦岭北麓、骊山周边、黄河台塬边坡地带及横岭黄土丘陵区。上海市沿江沿海岸线，包括崇明、长兴、横沙等岛屿总长有460km，均为泥质海岸线。岸坡稳定性是一种缓变性地质灾害，它可由地震、地壳运动等内动力因素作用发生，也可由风化、气象、海洋、地表水、地下水等外动力因素和人为因素诱发。5、流砂、管涌、软土变形第四系地层中，砂质粉土和粉细沙层往往是隧道施工、深基坑开挖等地下工程最大的事故隐患。在上海城市建设中，流砂、管涌灾害比较普遍，如2003年7月1日凌晨上海轨道交通4号线发生大量流沙，引起地面大幅沉降，楼房倾斜、倒塌，堤防开裂，直接经济损失1.5亿元左右；又如上海市长寿路某大厦深基坑开挖，流砂引发塌方的场面不可收拾，工地停工处理事故长达1年。河口—滨海—浅海相成因的淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土，一般为高压缩性土，是不良工程地质层，不可作为建筑物的持力层，如果处理不当，会给建筑物的地基质量留下隐患，引发事故。6、其它问题中国大陆海岸线长度逾18000km，由于沿海地区地下水严重超采，经常引起海水入侵问题。如山东省沿海共有19个县（市、区）发生海水入侵，面积超过1000km2，其中莱州市海水入侵面积达234km2。天津市、河北省秦皇岛市也有类似的海水入侵问题。（二）地质灾害中的地下水环境效应可以说无论内动力地质作用、外动力地质作用产生的地质灾害，还是人类活动作用产生的地质灾害，无不与地下水有关（如图2）。图2 地下水与地质灾害的相关性图示1、地下水的作用形式地下水作为地质灾害最敏感的触发因素之一，在地质灾害的萌发、发育、形成和发展过程中起着至关重要的作用，作用的形式可分为物理作用、化学作用和生物作用等。地下水对地质灾害的物理作用是最经常、最普遍的作用，贯穿于地质灾害的萌发、发育、形成和发展的全过程，但在不同的阶段，其作用的强弱有所区别。物理作用主要表现为地质体内的地下水，通过温度、物态变化和渗透、潜蚀作用，改变地质体的物理力学特性和受力状态，促进或影响各种地质灾害的萌发、发育、形成和发展。化学作用主要表现为地质体内的地下水作为一种天然溶液，在渗透、潜蚀的同时，与矿物岩石发生各种化学反应，如氧化反应、溶解反应、水化反应、水解反应、碳酸化反应等，从而改变地质体的物理力学特性和受力状态，影响地质灾害的萌发、发育、形成和发展。生物作用是指生物在其生命活动中，对地质灾害的萌发、发育、形成和发展所起的作用。生物的生命活动离不开水，生物作用可以是机械的，也可以是化学的。2、地下水作用的效应地下水对地质灾害的作用效应分为控制效应、辅助效应、次生效应。控制效应是指地下水作为一种控制性因素，在地质灾害的萌发、发育、形成和发展的全过程或某一阶段起控制性作用。控制效应大都是基于地下水的物理作用来实现的，如水库诱发地震，地下水往往是造成地应力集中，岩体破坏的直接原因，地下水几乎在滑坡的萌发、发育、形成和发展整个过程中都起着控制性作用，雨季产生的滑坡占总数的90%以上，以至于形成了“无水不成滑坡”的观点。众所周知，地下水的超采是导致地面沉降、海水入侵的最直接的原因；流砂、管涌、软土变形的发生，也离不开地下水。辅助效应是指地下水作为一种辅助性因素，在地质灾害的萌发、发育、形成和发展的全过程或某一阶段起催化剂的作用。辅助效应可以通过地下水的物理作用、化学作用或生物作用来实现的。次生效应指地下水作为一种次生因素，在地质灾害的萌发、发育、形成和发展的全过程或某一阶段，以某种物理、化学或生物现象表现出来。次生效应同样可以通过地下水的物理作用、化学作用或生物作用来实现。3、地下水的环境响应由于发生地质灾害的地质环境、动力作用性质、类型各异，因此各种地质灾害在萌发、发育、形成和发展的全过程或某一阶段引起的地下水的环境响应是各不相同的。地震地质灾害中地下水的环境响应最为显著和多样化。大震前，有时天气大旱，但地下水（井水）却猛涨，甚至溢出地表；在多雨的季节里，井水本应逐渐上升，但却猛降，甚至干涸等。产生的原因是因地 震孕育过程中，地应力不断增强，尤其在震中区附近，因地应力的作用，地壳活动随之加强。压性区水位会逐渐抬升；张性区在张应力作用下，水位会逐渐下降。尤其是地壳局部区域在地应力作用下遭受破坏，发生变形或加速位移，以及由岩层破坏而引起上下层间水的贯通，都会使水位产生急剧的升降运动，这就是利用地下水预报地震的依据。地震时，由于地裂缝切过地下含水层，地下水受到挤压，并沿着裂缝夹带着泥砂涌出地表，即形成喷砂、冒水现象。城市地面沉降是摩天大楼的重量压塌了地面的结果吗？研究发现，引起地面沉降的最主要原因是大量开采地下水。2002年全国218个进行地下水动态监测城市和地区中，共有108个城市和地区的地下水水位出现不同程度的下降，占统计总数的49.6%，其中北方城市有66个。过量开采地下水形成 了规模不等的降落漏斗，华北平原的降落漏斗以天津、沧州、德州、衡水、唐山、廊坊、石家庄为中心，形成了大面积区域性承压水头下降区。总面积约14万km2的华北平原地区是世界上超采地下水最严重的地区，也是地下水降落漏斗和地面沉降面积最大、类型最复杂的地区。南方最大的降落漏斗是苏、锡、常地区，杭、嘉、湖平原地区以及上海市的区域水位降落漏斗相互迭交，形成了长江三角洲区域水位降落漏斗。目前，上海、嘉兴、宁波等地的沉降速度虽趋缓，但总体沉降范围却在迅速扩展，杭、嘉、湖的沉降正向整个平原蔓延，苏、锡、常地区的沉降速度也在加大，长江三角洲地区的地面沉降在区域上有连成一片的趋势。另外，全国31个省（区、市）都不同程度地存在着与饮用水水质有关的地方病。滑坡灾害中地下水的作用日益被人们所重视，以至于形成了“无水不成滑坡”的观点。边坡的充水张裂隙将承受裂隙水的静水压力作用；边坡地下水的渗透将对边坡体产生动水压力，地下水对边坡岩土体产生软化或泥化作用，地下水的溶蚀和潜蚀对边坡产生直接的破坏作用。根据边坡的地貌形态，结合边坡地下水环境响应的特征，如边坡泉的分布、动态、水质和混浊度的变化，可预测和评价边坡的稳定性。（三）几个关键问题1、地震预测预报由于地震成因的复杂性和发震的突发性，以及人们现时的科学水平所限，地震预报是一个世界性的难题。在震前的一段时间内，震区附近总会出现一些异常变化。如地下水的变化，突然升、降或变味、发浑、发响、冒泡。如何利用地下水动态的宏观和微观观测数据，综合分析，对发震的时间、地点和震级进行预报值得深入研究。2、非线性水流方程与沉降方程耦合地下水开采引起土层的固结，宏观上表现为地面沉降。在土层固结过程中，土层被压密，孔隙度和孔隙比减小，因而改变土的渗透系数K和贮水率μs。如果把K和μs视为常量，则属于线性固结问题；若随着固结过程参数K和μs是变量，则是非线性固结问题。地下水开采条件下，地下水的流动问题与固结问题是同时发生和发展的。固结问题蕴涵在地下水流动问题之中，同时固结问题又通过对地下水流动介质性质的改变而直接影响地下水流动问题。如何建立非线性水流方程与沉降方程的耦合模型，是正确计算、预测和分析地下水在开采条件下地面沉降量的前提。3、多尺度非均质中地下水流与溶质运移地质体是非均质的，各个测度上都存在非均质性。为了掌握地下水及污染物在不同尺度多孔介质中的运移规律，进一步对地下水的污染进行预测、控制和治理，必需要回答一些重要的问题，如用不同方法、不同尺度得到的渗透系数K如何联系起来；弥散系数尺度效应的结构，哪种测量尺度对被污染的地下水流运动和扩散起控制作用，在解决实际问题时，弥散参数如何选取，如何采用随机的方法来模拟、预测地下水污染运移，如何建立溶质运移理论与模拟试验之间的关系等。因此，从理论、试验和实际应用方面研究多尺度非均质介质中渗流和弥散对于解决上述问题有很重要的意义。4、非饱和带水动力学降雨入渗在边坡体内形成的所谓暂态饱和区及暂态水压力对边坡稳定性有极大得影响。然而，至今尚无可应用的定量研究成果，已有的工程设计均采用对暂态饱和区及暂态水压力进行假定的方法。近年来，随着非饱和水动力学的发展，为如何恰当估计基质吸力对边坡稳定性的影响提供了新的理论基础及相应的分析方法。非饱和水动力学理论认为，降雨影响边坡稳定性、诱发滑坡的主要作用机理是：降雨入渗使得边坡非饱和带土体的基质吸力降低、产生暂态饱和区，而基质吸力的降低，使得边坡非饱和带土体的抗剪强度下降，进而导致边坡稳定性降低，甚至滑坡。5、裂隙介质水动力学研究裂隙介质地下水运动规律，究其实质最终可归结为3个方面的问题：其一是介质；其二是水；其三是水与介质的相互关系。介质研究的核心是其透水性，包括岩体的透水性、结构面的透水性及其空间分布规律。水主要是指重力水，研究的核心是地下水的质、量和力三方面问题。质指的是地下水的水质，量指的是地下水的流量（数量），力指的是地下水的静水压力和渗透力。由于裂隙介质本身的复杂性，使的研究裂隙介质中地下水运动规律难度很大。近年来，裂隙岩体地下水受到了严重污染的威胁，诸如核废料的地质贮存、垃圾填埋造成污水下渗、海水入侵、输油管道老化而引起的渗漏等。这些与人类生活密切相关的环境问题迫切要求我们对裂隙介质地下水中污染物运移的机制进行研究，以便对其进行预报和控制。此外，随着地热开发、稠油热采以及一些大型水利水电工程中的地下水热量运移问题的提出，也为裂隙介质地下水传热研究开辟了一些具有重要应用背景的新研究领域。6、水与介质相互作用水与介质的相互关系重点是研究介质中渗流场与化学场、温度场和应力场之间的耦合作用，几乎所有的城市地质灾害问题都涉及到水与介质相互作用。渗流场、化学场、温度场和应力场之间的耦合机理，是分析解决相关城市地质灾害问题的理论基础，如地下水中的溶质和贮存在地下的热量，随着水流的运动在空间上发生迁移，就是一个典型的渗流场、化学场、温度场三场耦合问题。水库诱发地震、地面沉降都是典型的渗流场和应力场耦合问题。对于这些问题如何建立对应的数学模型，如何计算分析，有待进一步研究。（四）结语地质灾害大多是内外动力地质作用产生的，不依人的意志转移的，但许多城市地质灾害与人类活动密切相关。地下水作为地质灾害萌发、发展和形成过程的重要因素，加强对其动态、运动规律、物理化学特征等的研究，有助于加深对地质灾害，尤其是人类活动引起的城市地质灾害形成机理的认识，从而实现对地质灾害的预测预报和控制，做到人与自然的和谐共处。 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混凝土结构加固是通过一些有效地措施，使受到损害的结构构件恢复原有的结构功能或在已有结构基础上提高其结构构件的抗力能力，以满足新的使用条件下结构功能的要求。一、混凝土结构加固的主要原因混凝土结构需要加固的原因有以下几个方面：1、施工方法的错误、施工管理的不善以及施工单位的偷工减料等原因，使得建筑物存在质量问题；2、设计基础资料和设计方法不准确，导致设计出来的建筑物存在着安全性问题；3、设计规范的修订和设计标准的提高，按照原规范标准设计的结构将不能满足设计标准的要求；4、由于高湿酸碱环境、温差、冻融等影响以及地震、流沙等自然灾害的作用，导致建筑物发生严重损坏；5、原有建筑物使用功能和要求的改变，需要对其进行改造、加固。二、混凝土结构加固的主要方法1、加大截面加固法加大截面加固法，是采用钢筋混凝土或钢筋网砂浆层，来增大原混凝土结构的截面面积，达到提高结构承载能力的目的。该法施工简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验，适用于梁、板、柱、墙和一般构造物混凝土结构的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。加大截面法的效果与原结构在加固前的应力水平、结合面的处理、施工工艺、材料性能以及加固时是否卸荷等因素直接相关。如某厂现浇框架，在第二层施工时，因吊运大构件带动了框架模板，导致了该层框架柱倾斜。经复核，须对部分柱进行加固。因附加弯矩是单向，采用单面加固法，且在喷射细石混凝土时对倾斜柱进行适当纠偏，收到了良好的效果。2、外包钢加固法外包钢加固法，是在混凝土构件(梁、柱)四周包以型钢的加固方法。在我国，外包钢法是一种使用较广的传统加固方法，适用于使用上不允许过大增加截面尺寸，却又要求大幅度地提高承载能力的混凝土结构加固。该方法的优点是用于柱的加固时，施工简便，现场工作量较小，受力可靠，加固效果好；缺点是用钢量较大，加固维修费用较高，用于梁的加固时需在楼板上开较多的孔(焊接箍板用)，在梁的根部外包钢时，传力到柱上的节点处理较复杂。另外，这种加固法还存在不能确保钢与混凝土结合面传递剪力和外包钢需要进行防腐处理等问题。外包钢法分为干式和湿式两种方法。湿式外包钢加固，外包型钢与构件之间采用乳胶水泥或环氧树脂化学灌浆等方法粘结，以使型钢与原构件能整体工作共同受力，该方法不宜在无防护的情况下用于60℃以上高温场所。干式外包钢加固，型钢与原构件之间无有粘结，有时填以水泥砂浆，但不保证结合面剪力的传递，与湿式相比，干式外包钢施工更为方便，但其承载力的提高不如湿式外包钢有效。3、粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，以提高结构承载力的一种加固方法。20世纪60年代末，法国、南非等国家首先采用该技术对混凝土结构进行加固补强，随后瑞士、日本、英国等国家相继采用，日本在1975年应用此项技术先后对200多座桥梁进行了加固，以提高结构承受重型交通荷载的能力，取得了较好的效果。实践证明，粘贴钢板加固法能有效提高结构的抗弯、抗剪及抗裂性能。由于该加固技术不改变结构外形等特点，在许多情况下替代了增大截面加固技术，成为20世纪80年代的一种先进加固方法，为设计人员所普遍采用。粘贴钢板加固具有施工快速、现场无湿作业，对生产和生活影响小的优点，且加固后对原结构外观和净空无显著影响，适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固；缺点是加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，这是由于钢板刚度较大，施工时的误差等原因使得结构使用中容易在粘结面上发生剥离脱空，特别是钢板端部更易发生剥离破坏。另外，研究发现粘贴钢板结构在承受长期动载下的抗疲劳性能不甚理想，对高强度混凝土试件进行粘贴钢板加固时疲劳强度好一些，在疲劳荷载的作用下，粘贴钢板加固梁的端部锚固问题复杂，有待于进一步研究。4、锚栓—钢板加固法锚栓一钢板加固法是在既有构造物上打设铆钉、锚栓、高强螺栓、高强承压螺栓、膨胀螺栓等机械方法，将钢板贴在被加固的构件的表面，使结构物与钢板成为一个可共同受力的整体。锚贴的钢板不易脱落，可以充分发挥钢板的延性性能，而且锚贴的速度快，可直接受力，特别适用于混凝土强度等级为C20～C60的混凝土承重结构的改造加固。但该法不适用于已严重风化的结构及轻质结构，在原构件的钢筋密集区实现锚贴比较困难。钢板与混凝土用锚栓连接结构，可视为钢一混凝土组合结构，不同的是加固结构物中的钢筋可能已经超过了容许应力，接合材料不是通常的剪力钉而是后置的锚栓。研究表明：1）锚栓一钢板加固法可有效地提高混凝土结构的抗弯承载能力；2）加固效果取决于锚栓的根数(总抗剪应力)，但加固效果的上限取决于钢板强度；3）锚栓根数增加时弯曲承载能力增大，破坏型态由弯曲压坏向剪切破坏过渡；4）锚栓的设置间距、早期应力的影响、螺母施拧扭矩、螺母是否与钢板焊接对极限承载力影响小：5）试件的承载力符合平截面假定，当钢板的强度上限取锚栓的抗剪强度时计算极限承载力接近实测值。5、预应力加固法预应力加固包括预应力拉杆加固和预应力撑杆加固两种形式。适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性的混凝土结构，它同时具有卸载、加固及改变结构受力三种功能。预应力加固法克服了采用其它方法加固时加固材料中普遍存在的应力滞后的弱点，保证了新旧材料和结构的整体性与协同工作。工程实践表明：采用体外预应力法加固桥梁和房屋结构，不仅能提高其承载力，还可以减小挠度和裂缝宽度，提高结构的弹性恢复能力，并且具有施工简便、不占用空间等特点，是一种经济的加固方法。预应力拉杆主要用于加固受弯构件、屋架等，在特定场合下，也可用于加固大偏心受压构件。预应力撑杆主要用于加固轴心受压构件和偏心受压构件。此加固方法不适用于环境温度高于60℃和收缩徐变大的混凝土结构，另外需要注意预应力筋的防腐问题。预应力加固法对施工技术要求比较高，一般应由专业技术实力较强的工程队伍来完成。6、改变受力体系加固法该方法是通过增设支点(柱或托架)或采用托梁拔柱的办法来改变结构受力体系的加固法，其中用得最多的是增设支点法。增设支点可以大大减少结构构件的计算长度、计算弯矩，大幅度地提高结构和构件的承载力，减少挠度，缩小裂缝宽度，达到加固原结构的目的。该法简单可靠，适用于梁、板、桁架、网架等水平结构的加固，缺点是使用空间会受到一定的影响。托梁拔柱是托屋架拔柱、托梁拆墙及托梁拔柱的总称，是在不拆或少拆上部结构的情况下，拆除、更换或接长柱子的一种处理方法。与传统的大掀盖改造相比，该法具有对生产生活影响小、施工工期短、费用较低等优点，缺点是技术要求比较高，需由熟练工人来完成，安全措施必须周密。如某厂房工作平台大梁因工艺变更增设2个30kN和1个60kN的集中荷载，因此对原梁进行加固，采用在原梁下部增设型钢支撑加固，加固效果良好。 查看全部