我们经常使用经典解析公式进行地基极限承载力的相关计算，但是针对相对复杂的问题，往往各经典公式计算结果的准确性有一定的条件限制，超过该限制则差异性较大，或模型复杂情况下计算过于繁琐。此时极限分析法就能够较好的帮助工程师解决相关问题，并且能够对经典解析解提供良好的安全性定量评价和假定破坏模式的复核。下面进行具体介绍。基于经典假设的地基极限承载力公式如下：       其中，Nc，Nq和Nγ是承载力计算系数，针对基底光滑和粗糙时有非常多的经典求解方法。如极限平衡法、滑移线法等。      系数Nc，Nq均有非常易于计算的显示公式。具体可见《土力学》卢廷浩 第二版 page275-277。但是对于Nγ的求解就相对较为复杂。尤其是当下伏土体摩擦角大于30°各类经典计算方法的差异性会变得比较大，而通常我们计算涉及摩擦角在45°以下都是比较常见的，所以有学者研究用极限分析的方法进行求解，最终求解的准确性误差在3.42%，该准确性精度完全能够满足工程设计。       这里用南京库仑的OptumG2软件采用极限分析法进行关键系数Nγ的求解，对该研究的过程进行还原，并对比软件计算结果和经典方法的计算结果。具体研究文献：Hjiaj M , Lyamin A V , Sloan S W . Numerical limit analysis solutions for the bearing capacity factor Nγ[J]. International Journal of Solids & Structures, 2005, 42(5-6):1681-1704.       计算公式：         其中B是基础宽度，γ为土体重度，Vult是极限承载力.其中极限承载力的求解用极限分析乘数荷载的方式进行求解。         对称模式进行建模：       最终得出如下结果：        此处给出三组对比，更多对比有兴趣者可下载计算文件自行对比：Nγ确定.zip       对比文献计算结果：       介于极限分析上下限解的理论特点，真实解是介于上下限之间的某一值。可以对比相关研究结果，极限分析的结果是非常稳定，且上下限解能够与大多数经典理论对应，且差异较小。这同时也印证着其实OptumG2中的极限分析法对地基极限承载力，包括破坏模式的分析具备非常良好的准确性，与传统的经典计算方法有良好的对应关系。关于用G2确定地基承载力与实际规范解析解的对比结果可见技术贴：http://www.wen.kulunsoft.com/article/347               OptumG2对地基承载力的分析与安全性评估，其实也可以分为两大方向：（1）岩土参数不变，用乘数荷载的方式确定最大极限承载力，然后与设计荷载的比值即为安全性评价系数；（2）在给定的设计荷载下，折减岩土参数，岩土参数的折减系数即为安全性评价系数。        这两类方法均能够定义安全系数法或分分项系数法评价。安全系数法的定义大家比较熟悉，就是比值定义。然后分项系数法以欧标为例,三类方法分项系数组合表如下：       在OptumG2中其实已经内置了欧标的计算组合，用户可以在软件中直接选择，甚至能够自定义各类组合：        至此就将OptumG2中关于地基极限承载力分析，以及适用于工程设计的安全性评价流程做了一个简单的介绍。希望能够对各位工程师产生一定的启发和帮助，具体更多问题可以加入OptumG2官方QQ群：566599410 查看全部

       有个别用户反映，GEO5土坡模块（或有限元模块等其他二维模块）不能正常导入*DXF文件，会出现报错，出现这种情况一般都和电脑显卡相关，目前主要分为两种情况：1、提示“atioglxx.dll”错误，如下图：       出现以上问题主要是用户使用电脑的AMD显卡驱动引起的，需要更新驱动，以显卡型号Radeon RX 550X为例，可以根据自己的系统情况，在以下链接中选择进行下载安装：https://pan.baidu.com/s/1CEUTHU5cT8VIc99z3jkATA    提取码：o0nx        如果是其他显卡型号，可以在AMD官网搜索相关型号最新驱动进行下载安装https://www.amd.com/en/support2、提示“SlopeStability_5.exe”，如下图：     如果出现这种错误提醒，首先查看电脑显卡驱动是否为最新，如果更新驱动后仍然有弹错，那么可以通过禁用电脑自带独立显卡，使用集成显卡的方式来解决。如果上述方法仍然无法解决该问题，请尽快联系库仑的技术人员，我们将会协助您快速解决。 查看全部

1. 项目介绍该边坡位于水库旁，为一高陡的土质边坡，混杂部分坡积碎块石。原有边坡呈六级阶梯状，坡面无防护，在强降雨的影响下易发生滑塌破坏。边坡地层结构简单，上部为坡积碎石土，下部为全风化凝灰岩，在土岩结合面易形成滑动面，且坡面为松散土体，吸水饱和后易发生局部土块掉落，因此需要进行综合治理。2. 计算要求本次采用GEO5软件进行极限平衡分析，并通过G2软件进行数值模拟分析，综合考虑边坡安全性。 2.1. GEO5 (不平衡推力法(隐式))计算结果：  原始坡面天然工况安全系数 = 1.04 < 1.35支护状况下天然工况安全系数 = 1.42 > 1.35  原始坡面地震工况安全系数 = 0.95 < 1.15支护状况下地震工况安全系数 = 1.27 > 1.152.2. OptumG2强度折减法计算结果：  天然工况安全系数 = 1.03支护工况安全系数 = 1.405   地震工况安全系数 =0.942支护地震工况安全系数 =1.276可以更直观的模拟边坡破坏的形式，通过对岩土体变形的综合考虑，可以模拟出岩土体中应力、位移、剪切耗散等破坏情况，便于设计人员更好的把握边坡的稳定性，从而选择更为有效的支护形式。 3. 结果分析通过GEO5和G2软件分别对两种方法进行对比分析，边坡稳定性分析所得的滑面与安全系数基本相同。最终的计算滑面都满足要求。两种不同的计算方法不仅可以相互验证、相互模拟，还能从各自独特的方面对边坡稳定性进行分析，而OptumG2能有效的反映边坡破坏的趋势，能更有针对性的对边坡进行支护，使结果更为精确。注：本案例为库仑G2培训的优秀作业，已对计算模型及报告内容进行简单编辑，在此展示以供大家参考。 查看全部

安装Optum 产品的时候，有时候会弹出如下错误：Optum 产品对操作系统的最低要求是64位操作系统，如果您是32位的操作系统，该系列软件将不支持安装及使用。请自行查看下操作系统信息，在桌面右击“此电脑”，点击属性。在弹出的窗口中即可查看系统属性。确定操作系统为64位后，再依据弹窗提示手动安装如下程序，Microsoft Visual C++2015-2019 Redistributable（x64).rar 安装完成后，再重新使用我们optum安装包安装软件即可。 查看全部

OPTUM  G2/G3软件在安装过程中，可能会有显示“请求被中止：未能创建SSL/TLS安全通道” 如果使用Windows 7，需要安装部分补丁程序，可以通过“ Windows Update”来更新Windows。也可以直接在这里下载Windows 7（用于基于x64的系统）的补丁：Windows6.1-KB2992611-x64(1).rar 进行安装，更新Windows修复程序后，请重启再打开软件OPTUM G2 / G3。如果补丁安装后，问题仍未得到解决，可能需要使用最新安装包安装软件，1.可截图至G2官方交流群反馈问题并索要最新安装包，如下：2.可截图以邮件的形式发送至support@kulunsoft.com官方交流群反馈问题并索要最新安装包。 查看全部

    设计扶壁式挡土墙时，关于扶壁配筋计算有些工程师对具体理论不是很明白，甚至是钢筋摆放位置也不是很清楚，下面我们将截取具体的规范要求，对此内容进行梳理。    扶壁式挡土墙的受力特点及计算模型可依据《建筑边坡工程技术规范》 GB50330-2013条文12.2.6及条文说明,具体截图如下：     通常我们喜欢称扶壁为扶壁板，但其实他的受力模型是T形梁，立板为T形梁的翼，扶壁为T形梁的腹板。     受力钢筋位置及计算截面如下：      针对扶壁，从上到下的T形梁的梁高都是不一样的，例如上图的A-A截面及B-B截面，越往下梁高越大。内力计算最大弯矩跟剪力通常是在最底部的A-A截面，如下图：     根据上面的受力图，我们可以选择分段配筋，上部少配置些钢筋，下部多配置些，具体数值由截面尺寸与受力决定。下面我们介绍一下GEO5的软件的具体操作及对应参数的意义。    上图1处的钢筋数量与直径是沿全扶壁的通长筋，设置此通长筋计算出来的Mu≤M，此时需要局部附加钢筋，点击2处的“+”号，在弹出的对话框中勾选距离、钢筋数量与直径，然后才可进行修改，默认的h1=0，h2是到扶壁底部。      点击“添加”，附加钢筋新增一组编号为1的附加钢筋。双击此附加筋可以进行修改，点击右下角的“x”号可以删除。     点击“添加”完成点击确认后，可以发现弯矩会有变化。可以依据变化再次调整，最终使得Mu的图形完全包住M图形。同时我们可以去检查一下配筋率。     点击勾选配筋率验算，发现配筋率不满足要求。。    仔细观察发现这个抗弯验算的深度由上图的10m自动变成了这里的7m，点击，发现7m处“少筋”，需要再去调整附加筋，让7m位置处抗弯钢筋多一点，最简单的措施是将附加筋范围上移动，h1由7变成6m。结论：1.扶壁受力钢筋每层摆放不应超过允许最多摆放的根数的最大值（满足保护层及钢筋间距的要求）。一排放不下可以放置两排。2.巧用附加钢筋，设置附加钢筋后仍有指标未满足，可以再次调整。3.配筋率验算要仔细辨别验算截面的位置，在需要的地方去增加或减少钢筋。 查看全部

项目名称：G318国道某段路基塌滑应急抢险支护设计案例使用软件：GEO5土质边坡稳定性分析、GEO5重力式挡土墙、GEO5石笼挡土墙项目背景：G318国道某段弧形路段上部因暴雨发生垮塌，致使下部道路路肩挡墙发生破坏，需重新修筑挡墙并确保路基稳定性。使用GEO5重力式挡墙和石笼挡土墙对比了三种挡墙方案：衡重式挡土墙、仰斜式重力挡土墙、格宾石笼挡土墙，利用边坡模块分析了不同方案路基边坡的整体稳定性。软件优势：GEO5挡墙模块多样，支持自定义挡墙样式，整体稳定性调用土坡模块计算方便。图1：衡重式挡墙计算结果图2：衡重式挡墙底部加微型桩验算结果图3：仰斜式挡墙验算结果图4：仰斜式挡墙整体稳定性分析图5：格宾石笼挡墙倾覆滑移验算结果图6：格宾石笼挡墙截面强度验算结果图7：格宾石笼挡墙整体稳定性分析 查看全部

项目名称：某道路边坡滑塌治理设计使用软件：GEO5土质边坡稳定性分析、Optum G2项目背景：该滑坡位于湖北境内某省道一侧，边坡高陡，受强降雨影响发生滑塌破坏。边坡地层结构简单，上部为崩坡积碎石土，下部为志留系砂质页岩夹泥质粉砂岩，一方面土岩结合部位容易形成滑动面，另外基岩风化后表部局部掉块失稳，需要综合治理。最终使用GEO5软件分析原始边坡稳定性，推荐采用锚索+锚杆的支护方式，并验算了支护后的边坡稳定性。同时利用G2对支护方案进行了数值分析模拟。软件优势：GEO5建模方便快捷，同一文件的不同工况可以分别分析原始边坡和支护后的边坡稳定性情况，使用G2可以分析原始边坡和支护后边坡的可能破坏模式。图1：不平衡推力法隐式解计算结果图2：不平衡推力法显示解计算结果图3：支护设计后正常工况计算结果图4：支护设计后暴雨工况计算结果图5：计算结果汇总及说明图6：G2分析原始边坡结果及说明图7：G2分析锚固后边坡结果及说明 查看全部

        在某些海外工程中涉及边坡稳定性分析时，有时业主方或监察方会要求使用库尔曼法进行安全系数评价。这里简单介绍一下这个方法的出处和相关的原理，同时也介绍用GEO5如何实现分析。       首先该方法的出处为：Taylor, D.W., 1948, Fundamentals of Soil Mechanics, John Wiley,New York.        具体原理如下：      定义安全系数为可发挥的最大抗剪强度与满足极限平衡条件下所需的强度值之比。基于Mohr-coulomb准则，安全系数如下：        其中带d下标的参数为满足极限平衡条件下所需的强度值。        与c和φ值的关联的安全系数可表达为：       最终的实际安全系数可表达为：       以下是一个小例子供大家参考：     下面说下这种方法如何在GEO5中实现：      方法一：      计算方法采用极限平衡法，验算方法采用 库尔曼法       这时我们首先选择规范，然后选定验算方法为安全系数法，设定满足安全系数要求为1，并确定，然后我们就可以手动折减单一参数，最后将安全系数算至稍微大于1的情况。这样分别对c和φ进行操作，就能得出cd和φd。      方法二：      计算方法采用有限元法，验算方法采用 库尔曼法       在GEO5岩土工程有限元模块中，选择【边坡稳定性分析】，然后建立模型，赋值参数，划分网格。        在进行计算的时候，我们在第一个工况的分析时设置强度折减参数为单一参数，这样就能单独对某一 参数折减。       以上两种方法都可以实现关于库尔曼边坡稳定性分析，用户可以根据计算方法的认可度选择其中一种进行分析。 查看全部

       GEO5土质边坡稳定性模块中内置了美标规范，但是在此规范中给定的安全系数值仅是常见情况下的值，具体工程常常需要根据实际情况进行调节。这也是和中国规范存在差异的地方，中国规范稳定性系数通常为1.35或1.15。      这里给出美标边坡稳定验算方法和相关解答。首先在GEO5土质边坡模块中，这里有美标LRFD 2003和LRFD标准两种。这两种规范的区别在于一个是2003年以前的安全系数法评价边坡稳定性，一个是分项系数法。      如果在海外工程中被要求使用安全系数法时，可以参照2003以前的LRFD规程。同时也可以参照美国陆军工程师手册EM1110-2-1902内容进行确定：     如果要求采用分项系数法时，可以参照最新AASHTO规范：     GEO5边坡模块中具体设置方法：（1）选择合适的规范，选择完成点击确定；（2）调节允许安全系数值或分项系数，并确定；        以上便是美标的边坡稳定性验算的标准和在GEO5中调节的方法。希望能够对大家使用软件提供一定的参考和帮助。 查看全部

 EVS地质建模的基础是地质钻孔数据，在我们的地质钻孔数据中，特别是岩层钻孔中，我们发现很多时候岩层并没有明显的成层性，往往具有复杂的构造，比如倾斜、褶皱、侵入、互层等，因此采用传统的地层建模方式来构建地质模型往往效果不佳。EVS提供的岩性建模方式很好的解决了这个问题，不需要对钻孔数据进行层序划分，直接采用指示克里金算法进行空间插值，极大的提高了建模效率，并且也达到较好的效果。值得注意的是，EVS岩性建模默认的克里金算法中，设定了变差函数的主方向为水平向北，因此有些情况下不能很好的反映岩层的倾向和倾角。对应于这些情况，我们需要在变差函数高级设置中，调整相应参数，让岩性模型更加符合实际。下面用一个真实案例来展示调整各向异性参数前后的模型效果：图1是钻孔的情况，我们可以发现，钻孔中砂砾岩的样本呈现出一定的倾斜角度，结合地质分析，可以认为该岩层具有一定的倾角。图1 钻孔数据分析 在EVS岩性插值模块Indicator_geology中，各向异性模式采用默认的“simple”，如下：其中变差函数的主方向被设置为水平朝北，意味着插值过程中岩层会在水平方向进行连接。采用默认模式创建岩性地质模型，我们提取模型剖面效果如图2所示：砂砾岩分布呈水平状，不符合实际情况。图2 采用简单模式的各向异性地质模型剖面图 当我们调整各向异性模式（“Anisotropy Mod”）为高级（“Advanced”），并设置变差函数主方向的角度，如下： 重新插值并创建岩性模型后，提取剖面效果如图3所示：岩层有明显的倾角，更加接近实际的情况。图3 采用高级各向异性设置的岩性模型剖面因此，如果采用EVS岩性建模的方式，我们可以对钻孔数据进行观察分析及地质专业判断，利用EVS岩性建模中的各向异性中的高级参数设置，从而高效便捷的创建更加符合实际情况的岩性模型。 查看全部

       使用Optum G2软件可以分析一些复杂的岩土工程问题，一方面在于软件具有的极限分析方法和网格自适应的功能，另一方面还在于软件允许用户对模型进行比较大的干预，其中在岩土材料中定义裂隙面就是这样一种干预方式。G2中的裂隙可以表征岩体结构面及土体内部裂隙等，但这并不是岩土体的竖向拉张裂缝，对于张裂缝包括断层，在G2中一般采用剪切节理的方式来模拟，相关资料可以查看案例10：断层作用下的边坡稳定性和案例70：含裂隙边坡稳定性，本文主要对岩土体内部裂隙的输入方法和作用进行简要介绍。1、裂隙的输入方式       首先，岩土材料的本构模型需要选择摩尔-库仑模型，只有选择了摩尔-库仑模型，才能在材料参数中定义裂隙面：然后，在“裂隙”后面的复选框选择是，弹出如下界面：用户可以选择定义一个面或者两个面，分别输入每个面的倾角α，黏聚力c，内摩擦角φ，以及每个面的抗拉强度kt（一般默认为无穷大）。需要说明的是，这里的倾角是从水平面逆时针转向竖直面的角度，如下图所示：2、输入裂隙后对边坡稳定性的影响       这里以一个简单的边坡模型演示加入裂隙后对边坡的稳定性以及破坏模式的影响，模型如下，自然边坡坡角45°，分析方法均采用强度折减法，求解下限解，模型网格数量设置为3000个，每一个模型均设置3次的网格自适应：（1）按均质边坡考虑，边坡坡角45°，破坏模式为圆弧型，安全系数为3.509 （2）在原均质边坡的基础上，考虑一组顺层裂隙面，倾角150°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏模式近直线型，安全系数为1.353 （3）在原均质边坡的基础上，考虑一组反倾裂隙面，倾角60°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏模式近折线型，坡角位置有明显的拐弯，安全系数为1.849 （4）在原均质边坡的基础上，考虑两组裂隙面，倾角分别为150°和60°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏模式近折线型，安全系数为1.213        以上4组对比分析主要是针对不同结构面产状进行对比分析，感兴趣的用户可以通过调整抗剪强度参数以及倾角做进一步的的对比工作。3、输入裂隙后对隧道稳定性的影响       同样，以一个简单的隧道模型演示加入裂隙前后的不同。模型及材料参数如下，分析方法均采用极限分析，求解下限解，模型网格数量设置为3000个，每一个模型均设置3次的网格自适应：（1）考虑为各向均质体，破坏乘数为23.73 （2）输入一组裂隙面，倾角150°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏乘数为1.28  （3）输入一组裂隙面，倾角60°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏乘数为2.806 （4）输入两组裂隙面，倾角分别为150°和60°，裂隙面参数c=10kPa，φ=20°，破坏乘数为1.257        通过以上两个简单模型的示例，可以看出当我们在材料中输入了裂隙面之后，对边坡和隧道的稳定性都有很大的影响。针对实际工作中遇到的裂隙面发育的复杂工程问题，大家可以尝试使用G2来进行分析。 查看全部

使用GEO5软件的部分模块（土质边坡、挡土墙模块等）进行设计，在模式菜单下，只要有【工况阶段设置】选项，当【地震荷载】有勾选设置地震作用时，务必在工况阶段设置里面，将工况设置为【地震设计状况】如下图：这里具体的影响有两点：1. 对于稳定性系数的计算地震工况下和非地震工况下允许稳定性系数是不一样。具体数值大小可查看相关规范。GEO5分析设置里面默认数值支持用于手动修改。如何使用分析设置可以参考：GEO5分析设置功能。这里的稳定性系数包括边坡稳定性安全系数，抗倾覆抗滑移的安全系数等。截图如下： 土质边坡稳定性分析地震工况的安全系数 重力式挡土墙模块地震工况的倾覆滑移安全系数2.影响混凝土和砌体结构截面强度验算的承载力与设计值的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规范3.3.2要求： 2.1对设计值S的影响不论是依据哪本规范，地震工况与持久工况的荷载分项系数都是不同，这里以中国国家标准GB为例，具体如下： 2.2对承载力设计值R的影响抗震承载力抗震影响系数地震工况承载力设计值R需要考虑抗震承载力抗震影响系数，而持久工况需要考虑结构重要性系数。其中承载力抗震影响系数可查看： 依据《砌体结构设计规范》GB50003-2011条文10.1.5要求：  以上的针对中国规范做的文字说明，海外规范也是一样的道理，具体各系数可以打开软件进行查看。以上只对勾选地震工况的影响进行说明，地震作用并未说明，详见帮助文档。 查看全部

有使用GEO5进行土钉边坡或加筋土式挡土墙分析设计的朋友反映，在执行倾覆滑移验算时软件会弹出警告窗口，提示输入数据超出容许范围。图1 警告窗口这是因为虚拟墙背的与竖直方向的夹角超过了允许范围（-45°）。下面以土钉边坡支护设计为例进行说明。为了进行外部稳定性验算，软件会假设一个虚拟结构（墙体）并将其作为倾覆滑移验算的主体。该虚拟结构由边坡的坡面，连接土钉末端的直线，第一个土钉末端到地表的垂线，以及最后一个土钉延长到结构深度的连线组成（虚拟结构底部一般水平，具体结构参见图例）。墙体结点形成的结构后缘的凹形弯曲面会被软件自动排除。结构受到主动土压力的作用。图2 倾覆滑移验算界面如图2中，①处的虚拟墙背，即箭头标注处，需要进行修正。图3 虚拟墙背与竖直方向夹角虚拟墙背与竖直方向成74°夹角，且墙背仰斜，这时α = -74°。同时，由朗肯土压力理论，我们知道主动破坏面与水平面的夹角为45°+φ/2。当α等于-45°时，内摩擦角φ=0时，假想墙背与破裂面重合。当α超过-45°，内摩擦角φ即使为0，也会使得虚拟墙背处于滑裂面之下。这就与经典土压力理论的假设相悖。这个时候软件会修正α角，不超过-45°。计算土压力时会将部分虚拟墙背当做墙后土体进行计算土压力，这里计算的土压力与实际土压力相比是偏大的。设计方案也偏安全。   查看全部

        很多工程师对于GEO5单桩模块中的Broms法比较好奇，尤其是在澳大利亚等地做项目时常常会涉及这个方法。所以在这里做一个简单介绍，方便后续大家的使用。        首先请看GEO5帮助文档中关于Broms法的原理介绍：        本身这个方法是比较简单的，但是介于GEO5帮助文档中的这两篇文献很难获得，所以这里就给大家介绍一些其他包含这个方法原理介绍的书籍或论文。        首先在《The Foundation Engineering Handbook》一书在8.3.1章节中，我可以找到相关的公式：     《Foundation Design and Consruciton》一书中，在page122，具体截图如下：             此书的百度链接：https://www.doc88.com/p-5085906011945.html        可能各个书籍或文献中刚度系数的次方有不同，或者是为倒数（β=1/R，η=1/T）表达方式，但是在总体的计算公式中都是一致的。        关于该方法的计算条件中的短桩或中长桩，桩头的约束都可以自己调节。（L≤2R等价lβ≤2，L≤2T等价lη≤2）澳大利亚规范，水平承载力方法选择Broms法       关于软件中的Reese等方法，在相关的文献中均有涉及，在这里就不做过多说明，有兴趣者可以自行查阅文献和书籍。更多问题欢迎随时联系我们获取技术支持！ 查看全部

GEO5第二破裂角及土压力计算说明1. 库仑土压力公式介绍破裂角概念来自于库仑土压力计算公式，这里需要对库仑土压力公式计算做一个简单介绍。                                              图1 库仑土压力理论基本假设：（1）平面滑动面假设。当墙移动，使墙后填土达到破坏时，填土两个平面同时滑动。一个是沿墙背AB，一个是沿土体内某一滑动面BC，BC与水平面成θ角。这个角就是破裂角，BC面也称第一破裂面。（2）刚体滑动假设。（3）楔体ABC整体处于极限平衡状态。在AB和BC滑动面上，抗剪强度已充分发挥，即滑动面上的剪应力τ均已达抗剪强度τf。（部分文献还验算第二破裂面上的下滑力，抗滑力，这个意思是一样）受力分析：假设滑动土楔自重为W，下滑时受到墙面给予的支撑力E（其反力就是土压力），和滑动面外土体支撑力R，则（1）根据楔体整体处于极限平衡状态的条件，可得知E、R的方向。反力R的方向与BC面的法线成夹角φ（土的内摩擦角）；反力E的方向则应与墙背AB面的法线成夹角σ。只是当土体处于主动状态时，为阻止楔体下滑，R、E在法线的下方；被动状态时，为阻止楔体被挤而向上滑动，R、E在法线的上方。（2）根据楔体应满足静力平衡力三角形闭合的条件，可知E、R的大小。（3）求极值，找出真正滑动面，从而得出作用在墙背上的总主动土压力Ea和被动土压力Ep。图2 库仑主动土压力计算图利用正弦定理：2. 坦墙土压力计算图3 坦墙与第二滑动面 2.1. 坦墙概念当σ 查看全部

地质模型、污染羽模型、物探模型等均是通过有限样品点采用空间估值方法得到的不确定性模型。地质模型、污染羽模型等的准确性，对于评估项目潜在风险具有非常重要的意义。EVS 2020.5.1版本中增加的「快速地质统计实现」方法可以采用随机函数的方式为我们实现多个等概率的模型，从而帮助我们找到最不利或最有利的情况，从而对项目的风险做出更科学准确的评估。EVS在2020.5.1版本中增加的「快速地质统计实现」（FGR）技术相比于行业标准「高斯地质统计模拟」（GGS）有着非常大幅的优化和提高。关于地质模拟的概念，请参考这里。传统的「高斯地质统计模拟」可以根据计算得到的每个网格节点上的标准差来提供多个实现（可能的情况），以此展示地质统计模型偏离名义预测（无偏预测）的情况。用于实现高斯地质统计模拟的方法需要进行大量的计算，这使得创建一个实现就是需要很长的时间，甚至远远超过了创建名义模型（无偏模型）的时间。另外，这种方法创建的多个实现之间的波动大小和网格大小一致，这使得结果中会产生很多噪音，从而不符合真实的物理世界。EVS的「快速地质统计实现」技术可以很好的克服传统「高斯地质统计模拟」的这些缺点，且可以应用于所有EVS中可创建的真三维模型。利用「快速地质统计实现」技术，我们可以：创建2D和3D分析数据模型（污染羽、物探模型等）的实现创建地层模型的实现 - 需采用克里金或自然临近点法插值创建平滑或非平滑岩性模型的实现创建名义模型时间的一小部分就可以完成所有实现的创建可以人为控制统计涨落的波长和波幅可以为统计涨落的波幅设置简单或三维各向异性「快速地质统计实现」技术提供了另外一种优于EVS "Min/Max (plume) " 技术的不确定性评估工具，原因如下："Min/Max" 技术仅可用于2D和3D分析数据模型"Min/Max" 技术只能提供整个模型范围内最不利和最有利的情况现实世界中，从统计学的角度不可能出现场地中或模型中每个位置都是最不利或最有利的情况使用「快速地质统计实现」技术可以创建大量更符合真实世界的情况（实现）「快速地质统计实现」技术也可以通过置信度来控制其波动，这点和 "Min/Max" 技术一样「快速地质统计实现」技术可用于EVS中的任何模型类型以下视频展示了一个三维污染羽模型的快速统计实现效果：https://www.bilibili.com/video/BV1jz411q78c 查看全部

模拟概念模拟在广义上是指使用模型复制现实的过程。在地质统计中，模拟是随机函数（表面）的实现，其与生成该模拟的样本数据拥有相同的地质统计要素（使用均值、方差和半变异函数来度量）。更具体地说，高斯地质统计模拟 (GGS) 适用于连续数据，并假设数据或数据的变换具有正态（高斯）分布。GGS 所依托的主要假设是数据是静态的 - 均值、方差和空间结构（半变异函数）在数据空间域上不发生改变。GGS 的另一个主要假设是建模的随机函数为多元高斯随机函数。同克里金法相比，GGS 具有优势。由于克里金法是基于数据的局部平均值的，因此，其可生成平滑的输出。另一方面，GGS 生成的局部变异性的制图表达比较好，因为 GGS 将克里金法中丢失的局部变异性重新添加到了其生成的表面中。对于由 GGS 实现添加到特定位置的预测值中的变异性，其平均值为零，这样，很多 GGS 实现的平均值会趋向于克里金预测。下图对此概念进行了说明。各种实现以一组堆叠输出图层的形式表示出来，并且特定坐标位置的值服从高斯分布，其平均值等于该位置的克里金估计值，而扩散程度则由该位置上的克里金法方差给出。特定位置的模拟值的变异性对 GGS 的使用在地统计实际操作中日益呈现出一种趋势，它不是追求获得每个未采样位置的最佳无偏预测结果（正如克里金法所体现的），而是强调对决策分析和风险分析的不确定性的特证描述，这样更适合于呈现数据中的全局趋势 (Deutsch and Journel 1998, Goovaerts 1997)。模拟还会克服克里金估计值中的条件偏差带来的问题（高值区域预测值通常偏低，而低值区域预测值通常偏高）。对于所研究属性的空间分布，地质统计模拟可为其生成多个具有同等可能性的制图表达。可基于这些制图表达来测量未采样位置的不确定性，这些未采样位置在空间上被一起选取，而不是逐个被选取（如同通过克里金法方差进行测量一样）。此外，克里金法方差通常独立于数据值，且通常不能用作估计精度的测量值。另一方面，可以通过使用多个模拟实现（该实现用呈正态分布的输入数据通过简单克里金模型进行构建，即，数据呈正态分布或已使用常态得分变换或其他类型的变换对数据进行了变换）为未采样位置的估计值构建分布来测量估计精度。对于使用估计数据值的风险评估和决策分析而言，这些不确定性的分布很关键。GGS 假设数据呈正态分布，但在实际中，很少会出现这种情况。对数据执行常态得分变换，使得数据符合标准正态分布（均值 = 0，方差 = 1）。然后对此正态分布数据进行模拟，并对结果做反向变换，以便以原始单位获得模拟输出。对正态分布数据使用简单克里金法时，该克里金法所提供的克里金估计值和方差可完全定义研究区域中每个位置的条件分布。这样，您可以在只知道每个位置的这两个参数的情况下绘制随机函数（未知采样表面）的模拟实现，这也是 GGS 基于简单克里金模型和正态分布数据的原因。模拟示例示例 1在世界上的许多城市和地区，空气质量都是令人关注的重要健康指标之一。在美国，众所周知，洛杉矶的空气质量不是很好，分布密集的监控网络每半天就对臭氧、微粒物质和其他污染物等数据进行一次收集。基于此空气质量数据，可获得每种污染物的浓度以及污染物每年超过州空气质量标准和联邦空气质量标准的天数。由于这两个测量值均支持对在某个特定区域内生活进行感染风险的局部评估，因此，每年超过临界阈值的天数可用来建立显示超过阈值概率的内插地图。在本示例中，对 2005 年加利福尼亚州每个监测站臭氧超过阈值的天数做了调查，并通过拟合该数据创建了一个半变异函数。并使用条件模拟生成了多个实现。每个实现都是一个地图，用于表示 2005 年污染物超过阈值的天数。然后对这些实现进行后处理，以估计污染物每年超过州阈值的天数多于 10 天、20 天、30 天、40 天、50 天、60 天和 70 天的概率（所有监测站记录的超过阈值的最大天数为 80 天）。下面的动画显示了生成的南海岸空气盆地地区（其中包括洛杉矶和内陆城市）的臭氧地图。海岸附近的空气质量明显好于内陆地区，主要是因为在这一地区，风向主要是由西向东吹。这类地图可用于确定污染减轻策略的优先级，通过解答诸如“我可以忍受多少污染？”、“生活在某一特定区域我需要忍受多少污染？”等问题， 来研究健康与环境质量之间的关系并帮助人们确定适宜居住的地点。臭氧超标 10 - 70 天。示例 2在很多应用中，都使用与空间相关的变量作为模型的输入（例如，石油工程中的流动模拟）。在此类情况中，模型结果的不确定性是通过以下过程生成大量模拟来进行评估的：1. 为变量模拟大量具有同等可能性的实现。2. 使用模拟变量作为输入来运行模型（通常称为传输函数）。3. 汇总模型运行以评估模型输出的变异性。用来评估模型输出不确定性的模拟输出的统计数据可用来测量模型的不确定性。上述过程的一个实际示例是：为在新墨西哥州东南部成立一个废品隔离试验工场 (WIPP) 作为超铀废物的存储设施而进行的研究。科学家曾对位于地表以下 2000 多英尺的盐矿床进行了评估，以便将其用作废料的潜在存储设施。然而，矿床刚好位于蓄水层之上，因此，担心地下水可能会传输站点泄露的废弃物。为了证明 WIPP 的安全性，科学家不得不说服美国 环境保护局：流经蓄水层中的地下水流速非常之低，污染周围环境的可能性微乎其微。导水系数值决定了蓄水层中的水流流速，并针对拟建的 WIPP 站点附近蓄水层获得了多个此类值。使用以数字方式求解的水文方程为地下水流建模，该方程需要导水系数值，该值在常规格网上进行预测。如果使用了导水系数的克里金估计值，则导水系数值将基于邻近导水系数值的（加权）平均值，而已建模的地下水的流动时间将只会基于这些平均值。由于克里金法将生成平滑地图，所以插值表面会缺少导水系数值极高或极低的区域。要正确地对风险进行分析，科学家必须考虑可能出现的最坏情况，因此需要生成流动时间值的整个概率分布。通过此分布，科学家将能够使用地下水流动时间分布的较低尾值（对应极高流速），而不是平均流动时间，来评估 WIPP 的适宜性。曾使用条件模拟来生成流动时间值的概率分布。废品通过地下水进行传输的概率只是评估 WIPP 适宜性时考虑的众多危及人类健康情形中的一种。复杂风险分析在评估 WIPP 是否适宜进行核废料处理以及使公众和政府监管部门确信其适宜性方面起了很大作用。在长达 20 多年的时间里，在进行了大量的科学研究、公众意见收集以及进行了大量监管工作之后，WIPP 最终于 1999 年 3 月 26 日开始运作。应该生成多少实现？模拟研究的结果不应取决于所生成实现的数量。确定生成多少实现的其中一种方法是：在一小部分数据属性域中对比不同实现数的统计数据（使用子集以节省时间）。随着实现数量的增加，统计数据将趋向于一个固定值。下面的示例中检查的统计数据是第一个分位数和第三个分位数，它们是为美国斯威康星州的一小部分（子集）模拟高程表面（在海平面以上，以英尺为单位）而计算的值。上方的图显示的是前 100 个实现的高程波动。下方的图显示的是 1000 个实现的结果。模拟数量对输出参数值的影响；前 100 个模拟的图形模拟数量对输出参数值的影响；1000 个模拟的图形在本例中，值在大约 20 个模拟之后稳定下来。在很多情况下，至少需要运行 100 个实现才能确定超出阈值的均值和概率所需的足够信息。如果使用数量更多的实现，则可为汇总统计数据和模型输出变量提供更高程度的确定性，但所需计算时间也更长。参考文献Deutsch, C.V., and A. G. Journel. 1998. GSLIB Geostatistical Software Library and User's Guide. 2nd Ed. Oxford University Press, New York, pages 119–122.Goovaerts, P. 1997. Geostatistics for Natural Resource Evaluation. Oxford University Press, New York, pages 369–376. 查看全部

EVS演示文件（EVS Persentations）是2020.5.1版本新增的一种可供用户对地质模型进行编辑和后处理的单个模型文件。这种模型文件仅允许EVS网络版和年费版用户生成。EVS演示文件可用EVS试用版直接打开，无需任何许可证。例如，打开EVS演示文件后，你可以进行以下操作：设置污染羽或物探场的筛选阈值改变Z轴放大倍数和炸开模型修改切剖面或开挖的位置自定义需要切割的围栅剖面（fence）的位置导出所有支持格式的EVS模型其他几乎所有可以在EVS中进行的后处理操作EVS演示文件中默认包含了一些最常用的操作，同时，生成EVS演示文件的用户还可以自定义运行在EVS演示文件中进行的操作。以下不到2分钟的视频简单展示了EVS演示文件的效果。https://www.bilibili.com/video/BV11T4y137kX?rt=V%2FymTlOu4ow%2Fy4xxNWPUZ4cZ93Tauhrq2uso7OBY9Cw%3D 查看全部