<p>　　本文主要说明采用桩板墙支挡边坡时GEO5中的设计流程。</p><p><strong>情况一</strong></p><p>　　根据现场勘察情况，已探明有明显滑动面或软弱面，此时很容易判断边坡破坏模式为滑坡滑动破坏，则采用GEO5“土质边坡稳定分析”模块和“抗滑桩设计”模块进行设计。此时桩板墙受力模式为滑面以上桩后受滑坡剩余下滑力，滑面以上桩前受剩余抗滑力，滑面以下为嵌固段，桩土之间采用土弹簧模拟，如下图所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1504858793758890.png" alt="blob.png"/></p><p>　　此时，只要按照抗滑桩设计流程进行设计即可，或者采用“土质边坡稳定分析”模块计算得到桩后滑坡推力和桩前滑体抗力后再采用“抗滑桩设计”模块进行设计即可。关于抗滑桩的设计流程，请参考《GEO5工程设计手册》中的：<a href="/dochelp/1649" target="_blank" textvalue="第十章：抗滑桩设计">第十章：抗滑桩设计</a>。</p><p>　　“抗滑桩设计”模块可以完成桩的变形、内力和配筋计算，关于板的计算，将在本文章的后面部分介绍。</p><p><strong>情况二</strong></p><p>　　现场勘测不到滑动面，此时需要用GEO5“土质边坡稳定分析”模块、“深基坑支护结构分析”模块、“土压力计算”模块和“抗滑桩设计”模块分别考虑两种不同的破坏模式，即滑坡破坏模式或基坑破坏模式，比较二者计算结果，选择最不利的一种情况作为后续配筋验算指标。滑坡破坏模式的计算和情况一相同，基坑破坏模式则按照基坑进行计算，其受力模式如下图所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1504858813205417.png" alt="blob.png"/></p><p>　　此时，采用“深基坑支护结构分析”模块按照基坑设计的流程进行设计即可。关于基坑的设计流程，请参考《GEO5工程设计手册》中的：<a href="/dochelp/80" target="_blank" textvalue="第六章：单支点锚拉式排桩基坑支护分析">第六章：单支点锚拉式排桩基坑支护分析</a></p><p>　　关于滑坡破坏模式和基坑破坏模式，其在配筋上有一点不同，需要注意：</p><p>　　滑坡破坏模式中采用剩余下滑力作为荷载，而剩余下滑力是在设计安全系数下计算得到的，也就是说剩余下滑力是荷载的设计值。例如设计安全系数取1.3，那么得到的剩余下滑力是已经考虑了安全系数1.3的设计值。因此，在进行配筋验算时，采用这种破坏模式计算得到的内力值为设计值，无需再单独考虑内力的分项系数。</p><p>　　基坑破坏模式中采用土压力作为荷载，土压力计算时并没有单独考虑安全系数，相当于安全系数为1，也就是说土压力是荷载的标准值。因此，在进行配筋验算时，采用这种破坏模式计算得到的内力值为标准值，需要单独考虑内力的分项系数。基坑规范中要求此分项系数不小于1.25。</p><p><strong>板的设计</strong></p><p>　　桩板式挡墙采用的大部分均为预制板，通常情况下可不用单独验算，如果需要计算，按照下述方式手算即可。</p><blockquote><p>注：板的验算会在后续的GEO5“抗滑桩设计”和“深基坑支护结构分析”模块的更新中加入。（当前版本为GEO5&nbsp;2017）</p></blockquote><p>　　对于同一种类型的板，选择一跨内最低端的板下边缘水平荷载（土压力或剩余下滑力）作为该类型板上的荷载，如下图所示。根据铁路路基支挡结构规范（TB10025-2006），该荷载可以乘以0.7~0.8的折减系数。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1504858836361793.png" alt="blob.png"/></p><p>　　确定作用在板上的荷载后，对于前置板（即板和桩采用钢筋链接），板和桩的连接处按照刚接处理，对于后置板（后插的预制板），板和钢筋的连接处按照铰接处理，如下图所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1504858852323806.png" alt="blob.png"/></p><p>　　对于后置板，其最大弯矩和剪力计算如下（其中<em>l</em>为一跨的板长或桩的净距。）：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1504858882237047.png" alt="blob.png"/></p><p>　　对于前置板，其最大弯矩和剪力计算如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1504858893584952.png" alt="blob.png"/></p><p>　　得到最大弯矩和剪力后，按照混凝土结构设计规范进行配筋验算即可。</p><p><br/></p>

<p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180311333608.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180423111349.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180447178986.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180467381609.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180484601265.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180499519383.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180525187749.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180547442788.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180571375110.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180585150633.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180603175393.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180617756230.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180631275944.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180650100622.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603180663431089.png" alt="image.png"/></p><p><br/></p><p><br/></p>

<p><strong>项目名称</strong>：抗滑桩+加筋土联合支护填方边坡案例</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5土质边坡稳定性分析、Optum G2</p><p><strong>项目背景</strong>：某地新建道路，路堤填方高度接近20m，回填采用筋带和压实填土，筋带长约12m~15m，筋带抗拉强度为45kN/m。场地原有地层岩性较简单，地表为素填土，下伏全风化砂岩。加筋土挡墙临空一侧采用预制砌块砌筑，底部基础至于全风化砂岩层中。由于是高填方路堤，为提高边坡整体的安全余度，在填方边坡坡脚区域设置一排抗滑桩，抗滑桩截面尺寸为1.5m*1.2m，桩长14m，桩顶高出砌块基底约7m，桩间距3.5m。本次分析重点研究抗滑桩+加筋土联合支护填方边坡的整体稳定性以及可能的破坏模式，并对结构局部的应力集中区域进行研究，用于指导设计和施工。</p><p><strong>软件优势</strong>：GEO5土坡模块支持多种支护结构的联合支护解决方案，对于抗滑桩+加筋土，抗滑桩+锚杆（索）等结构都能实现快速建模和分析。利用G2分析复杂岩土工程问题的优势，可以快速判断边坡的破坏模式，应力集中区及薄弱环节，为岩土设计提供参考。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600305285700155.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1：天然工况加筋回填土边坡稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600305346817079.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2：天然工况抗滑桩+加筋回填土边坡稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600305662463215.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3：地震工况加筋回填土边坡稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600305389790155.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图4：地震工况抗滑桩+加筋回填土边坡稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600305777535373.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5：加筋土边坡的破坏模式分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600305821702040.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6：抗滑桩+加筋土联合支护边坡的破坏模式分析</p>

<p>技术贴：<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/a ... BGEO5暴雨工况和地震工况等设计</a>&nbsp;介绍了边坡暴雨工况分析的两种经验方法——折减岩土参数和提升地下水位。</p><p>视频：<a href="https://ke.qq.com/course/44008 ... BGEO5降雨入渗边坡稳定性分析</a>&nbsp;利用GEO5岩土工程有限元模块和GEO5土质边坡稳定性分析模块进行降雨入渗边坡稳定性分析，降雨入渗深度随时间变化的情况。</p><p>本文先以数值分析为例，对GEO5操作过程进行说明；然后介绍一下实际设计中常用的分析方法。</p><p>方法一：数值分析法</p><p>1.&nbsp; 打开GEO5岩土工程有限元模块，在【多段线】中导入边坡模型，在【分析设置】中将“分析类型”选择为“非稳定流”，并勾选允许采用稳定流分析为第一工况阶段输入地下水。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598661137633862.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598661145876195.png" alt="image.png"/></p><p>2.定义岩土材料参数，并为相应区域指定材料。然后进行网格生成。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598661152504224.png" alt="image.png"/></p><p>3.在工况1中，定义初始渗流边界条件，分析边坡的初始渗流场。边坡左右边界可以指定为孔隙水压力边界，输入水位高程（可以在左侧标尺中查看高程），上下边界选择不透水边界，来分析边坡初始渗流场。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598661159765419.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598661165907717.png" alt="image.png"/></p><p>4.在工况2中，为边坡指定降雨入渗相关的边界条件，可以用流入边界和孔隙水压力边界来表示边坡边界条件。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598661171277188.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598661177800872.png" alt="image.png"/></p><p>孔隙水压力边界条件，需要输入孔隙水压力值，流入边界需要输入流速。这两个值是整个渗流分析中比较重要的值，其取值对结果影响比较大。降雨入渗是比较复杂的过程，刚下雨时，边坡是干的，降雨完全入渗；随着降雨继续，可能会在地表形成径流；降雨也是时大时下， 降雨时间较短的话，在边坡表面形成非稳定流；降雨时间较长的话，降雨会达到原有浸润面位置，形成新的浸润面。偏保守考虑的话，可以认为降雨完全进入边坡，用当地24h降雨量当做流速，也可以用24h降雨量换算成孔压输入，这都是偏保守考虑的。实际工程中也有经验计算方法，会在后面进行描述。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598661183622782.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598661190644024.png" alt="image.png"/></p><p>5.定义渗流边界条件之后，在【分析】选项下，输入改工况阶段时间（当前工况的降雨时长，以天为单位），进行分析。也可以新增工况，分析不同时间的降雨入渗情况。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598801135404058.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598801145195149.png" alt="image.png"/></p><p>6．打开计算书，将栅格山的点数据（栅格点的坐标，孔隙水压力）复制出来，筛选出降雨入渗的数据点（原有地下水孔压较大，根据坐标和孔压比较容易筛选）。处理数据之后，以孔压作为Z坐标，将点导入【三维地质建模】模块进行插值，绘制等高线，将等高线导出，这个等高线就是降雨入渗的孔压线。插值出来的等值线，最下有可能不太规则，可以手动修改一下，并且将Z轴归零待用（详细步骤参考视频讲解）。将处理后的等高线，导入一个新的边坡模块。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598801155837926.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">导出等高线</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598801160671735.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">未处理等值线</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598801167394620.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">处理后等值线</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598801175278412.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">导入等值线到新的边坡模块</p><p>6.将有限元模块的边坡模型，用【编辑】菜单下的复制数据功能，将模型复制到边坡模块。然后，在【地下水】的地下水类型中，选择孔隙水压力，并将之前导入新边坡模块的等值线，复制、粘贴过来，并为每条等值线输入孔压。从三维地质建模模块导出的等高线的Z坐标就是孔压，可以进行查看（详细步骤参考视频教程）。这样，软件会对孔压等值线的孔压进行插值，相当于把渗流场考虑进来。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598801182669580.png" alt="image.png"/></p><p>7.分析</p><p>利用毕肖普法、瑞典条分法、不平衡推力法等对降雨入渗边坡进行整体稳定性分析。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598801189200607.png" alt="image.png"/></p><hr/><hr/><hr/><p>方法2：经验法</p><p>有限元分析会得到一个比较不错的效果图，比较方便进行论文编写或者项目汇报。实际项目中，工程师也有一些经验算法。</p><p>对于地勘报告中有暴雨工况的岩土材料参数的，直接用暴雨工况的岩土材料参数进行计算即可。这种方法考虑岩土材料饱和状态的强度折减，比较适合粘性土，也是一种常用的计算方法。</p><p>此外，还有等效考虑降雨深度的方法。这种方法又可以分为两种，一种是降雨工况比较长，降雨达到原有水位，这种可以提升浸润面；另一种是降雨比较短，只考虑入渗边坡表面一定距离的情况，这种可以用孔压进行计算。</p><p>降雨的入渗量有一个经验公式，即当地24h降雨量 X 降雨时间 X 0.1~0.3的入渗系数（渗透性强，边坡缓取大值），将降雨量换算成水位高度，根据这个可以提升浸润面，或者在边坡表面输入孔压。降雨量24h达到250mm就算特大暴雨了，再乘以入渗系数，没有多少水。主要是要防止边坡上，山上的水从边坡流过，这里需要设截水沟和排水沟，将山上的水排走。边坡、挡墙的排水措施施工到位，有时候比计算准确更有意义。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1598801197814563.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp;</p><p><br/></p>

<p>GEO5土质边坡稳定性分析模块的【锚杆】菜单，如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1597384576844041.png" alt="image.png"/></p><p>1.&nbsp;<strong>锚杆作用机理</strong></p><p>&nbsp; &nbsp;在【分析】菜单下，有“假定锚杆无限长”可供勾选，如果勾选假定锚杆无限长，那么锚固力全部发挥作用，且能计算出锚头到滑面的距离，将此距离作为锚杆的自由段，将得到锚杆的最短自由段长度。</p><p>&nbsp; &nbsp; 不勾选假定锚杆无限长，那么锚杆计算长度即为锚杆菜单下设置的长度，如果滑动面没穿过锚杆，那么锚杆不起作用，提供的作用力为0（如下图1处）。如果滑动面穿过自由段，那么锚杆提供的作用力是考虑完整锚固力（如下图2处）。如果滑动面穿过锚固段，那么锚固力根据位于滑面后的锚固段长度进行线性折减，即滑面刚好位于锚固段起点时考虑完整锚固力，滑面刚好位于锚固段终点时锚固力为零。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1597384604741105.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>2.&nbsp;<strong>锚固力如何输入，锚杆如何验算？</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; 目前GEO5 2020版本，锚杆菜单下的锚固力按设计锚固力填入，可以按照锚杆的极限承载力/允许安全系数输入，按照锚杆作用机理，稳定性分析时，锚杆能提供的作用力是不会大于输入的锚固力的，也就是不会大于极限承载力/允许安全系数这一数值，锚杆是默认不会发生破坏的。</p><p>&nbsp; &nbsp; 对于预应力锚索，初始预应力值也称为锁定值，锁定值肯定是小于极限承载力的，否则锚索在施加预应力的时候就会发生破坏，且土坡的极限平衡分析是不计算构件位移的，对于稳定性分析的贡献，锚杆的作用就是提供一个作用力，所以预应力可以视为锚索设计值，所以输入预应力数值作为锚固力是满足强度要求的。</p><p>&nbsp; &nbsp;目前土坡模快，锚固力无论是输入预应力还是极限承载力，锚杆（索）都是满足要求的。</p><p>现已在完善锚杆验算功能，后期锚杆界面锚杆承载力/安全系数的数值会自动给出。</p><p>3.&nbsp;<strong>设计思路</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; 关于土质边坡稳定性分析模块中的锚杆（索）设计方法我们之前有做过相关的技术贴进行介绍，主要思 路是将锚杆分为两大类，锚固力改变与锚固力不变的。</p><p>&nbsp; &nbsp; 对于土质边坡，如果滑动面位置已经确定或锚固段区位于稳定地层中（例如基岩中），那么在进行锚杆或锚索加固设计时，锚固力便可以认为是不变的。在这里，锚杆自由段长度一定要穿过潜在滑动面。锚杆或锚索对条块分析的全部力即为锚固力。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;思路一：初步预设一个锚固力填入，计算得到合理的边坡稳定性安全系数，不合理可以修改「锚杆」设计参数，在一定范围内，可以通过增加锚杆或锚索的锚固力来提高边坡安全系数。如果还不满足设计要求，可以适当增加锚杆（索）的排数。最后可以根据设计锚固力大小，依据建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）反算出相应的锚固段长度。</p><p>&nbsp; &nbsp;详细参考：<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/article/38" target="_self">GEO5土质边坡锚杆（索）设计方法（上）</a></p><p>&nbsp; &nbsp;思路二：先确定设计方案，确定锚杆设计参数后，计算出锚杆的极限承载力，然后除以允许安全系数后输入为锚固力，然后验算方案是否可行，不满足稳定性要求后再调整锚杆设计方案，重新计算锚固力。</p><p>&nbsp; &nbsp; 对于潜在滑面位置和锚固区不能确定的土质边坡，锚杆可提供的锚固力是随着滑面位置变化而变化的。此时，预估一个锚固力，然后假定锚杆无限长，如果分析结果不满足稳定性要求，需要回到「锚杆」设置界面中对设计参数进行修改。在一定范围内，可以通过增加锚杆或锚索的锚固力来提高边坡安全系数。如果还不满足设计要求，可以适当增加锚杆（索）的排数。分析完成以后，点击“详细结果”按钮，查看软件计算得到的所有锚杆最小自由段长度。最后可以根据设计锚固力大小，依据建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）反算出相应的锚固段长度。最终可以依据此处计算结果，设计支护方案，在软件中重新建模分析。</p><p>&nbsp; &nbsp;详细参考：<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/article/40" target="_self">&nbsp;GEO5土质边坡锚杆（索）设计方法（中）</a></p><p>4.&nbsp;<strong>锚杆实际提供的作用力</strong></p><p>&nbsp; &nbsp;在计算书中，在对应的设计工况下，可以看到构件的实际提供的作用力大小，下标anch指的锚杆，下标reinf是筋材，下标nail指的是土钉。</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1597384748149370.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp;</p><p><br/></p>

<p><strong>项目名称</strong>：G351国道某处滑坡分析及支护设计案例</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5土质边坡稳定性分析、GEO5抗滑桩设计</p><p><strong>项目背景</strong>：该滑坡位于G351国道一侧，滑坡长约100m，高约30m，主要地层为上部碎石土，下部中风化泥岩，另外该区域发育一处断层破碎带，破碎带宽约5m，但破碎带为陡倾角，不直接构成滑动面。通过勘查确定了该滑坡滑动带的范围，利用GEO5土坡模块建模并分析原始边坡的稳定性，原始边坡不满足设计安全系数要求，因此给出了两种支护措施，一种是抗滑桩，一种是开挖放坡+锚索（锚杆）支护，两种支护方案都可以在软件中进行分析。</p><p><strong>软件优势</strong>：GEO5土坡模块，只需要建立一个文件，通过不同的工况设置，可以分析原始边坡稳定性，以及不同支护方案下的边坡稳定性，同时边坡模块还支持组合结构支护措施。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1594196476529956.png" alt="image.png" width="489" height="291" style="width: 489px; height: 291px;"/></p><p style="text-align: center;">图1：边坡模型</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1594196792290378.png" alt="image.png" width="406" height="464" style="width: 406px; height: 464px;"/></p><p style="text-align: center;">图2：原始边坡稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1594197035946481.png" alt="image.png" width="400" height="436" style="width: 400px; height: 436px;"/></p><p style="text-align: center;">图3：方案1——前缘放坡开挖+抗滑桩支护后边坡稳定性</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1594197916499495.png" alt="image.png" width="490" height="476" style="width: 490px; height: 476px;"/></p><p style="text-align: center;">图4：方案1——抗滑桩验算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1594198040551784.png" alt="image.png" width="406" height="484" style="width: 406px; height: 484px;"/></p><p style="text-align: center;">图5：方案2——坡体前缘放坡开挖后稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1594198233788247.png" alt="image.png" width="416" height="442" style="width: 416px; height: 442px;"/></p><p style="text-align: center;">图6：方案2——坡体前缘放坡开挖+锚杆（锚索）支护后稳定性分析</p>

<p><strong>项目名称</strong>：G318国道某段路基塌滑应急抢险支护设计案例</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5土质边坡稳定性分析、GEO5重力式挡土墙、GEO5石笼挡土墙</p><p><strong>项目背景</strong>：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。</p><p><strong>软件优势</strong>：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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591780267436619.png" alt="image.png" width="482" height="366" style="width: 482px; height: 366px;"/></p><p style="text-align: center;">图1：衡重式挡墙计算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591780321485585.png" alt="image.png" width="448" height="332" style="width: 448px; height: 332px;"/></p><p style="text-align: center;">图2：衡重式挡墙底部加微型桩验算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591780414415165.png" alt="image.png" width="377" height="322" style="width: 377px; height: 322px;"/></p><p style="text-align: center;">图3：仰斜式挡墙验算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591780609470247.png" alt="image.png" width="482" height="292" style="width: 482px; height: 292px;"/></p><p style="text-align: center;">图4：仰斜式挡墙整体稳定性分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591780704899868.png" alt="image.png" width="438" height="336" style="width: 438px; height: 336px;"/></p><p style="text-align: center;">图5：格宾石笼挡墙倾覆滑移验算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591780763376181.png" alt="image.png" width="388" height="375" style="width: 388px; height: 375px;"/></p><p style="text-align: center;">图6：格宾石笼挡墙截面强度验算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591780822627337.png" alt="image.png" width="492" height="272" style="width: 492px; height: 272px;"/></p><p style="text-align: center;">图7：格宾石笼挡墙整体稳定性分析</p><p><br/></p>

<p><strong>项目名称</strong>：某道路边坡滑塌治理设计</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5土质边坡稳定性分析、Optum G2</p><p><strong>项目背景</strong>：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。</p><p><strong>软件优势</strong>：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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591779343283923.png" alt="image.png" width="358" height="407" style="width: 358px; height: 407px;"/></p><p style="text-align: center;">图1：不平衡推力法隐式解计算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591779407546979.png" alt="image.png" width="1" height="1" style="width: 1px; height: 1px;"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591779424312731.png" alt="image.png" width="350" height="421" style="width: 350px; height: 421px;"/></p><p style="text-align: center;">图2：不平衡推力法显示解计算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591779494429523.png" alt="image.png" width="362" height="399" style="width: 362px; height: 399px;"/></p><p style="text-align: center;">图3：支护设计后正常工况计算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591779556705681.png" alt="image.png" width="359" height="386" style="width: 359px; height: 386px;"/></p><p style="text-align: center;">图4：支护设计后暴雨工况计算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591779617451723.png" alt="image.png" width="495" height="371" style="width: 495px; height: 371px;"/></p><p style="text-align: center;">图5：计算结果汇总及说明</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591779697409220.png" alt="image.png" width="505" height="362" style="width: 505px; height: 362px;"/></p><p style="text-align: center;">图6：G2分析原始边坡结果及说明</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591779759386435.png" alt="image.png" width="470" height="382" style="width: 470px; height: 382px;"/></p><p style="text-align: center;">图7：G2分析锚固后边坡结果及说明</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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。</p><p style="text-align: justify;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;首先该方法的出处为：Taylor, D.W., 1948, Fundamentals of Soil Mechanics, John Wiley,<br/>New York.&nbsp;</p><p style="text-align: justify;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;具体原理如下：</p><p style="text-align: justify;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; 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：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591757003937847.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: justify;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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。</p><p style="text-align: justify;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 与c和φ值的关联的安全系数可表达为：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591757200135273.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: justify;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;最终的实际安全系数可表达为：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591757361550047.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;以下是一个小例子供大家参考：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591757441445768.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591757547270119.png" alt="image.png"/></p><p><br/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;下面说下这种方法如何在GEO5中实现：</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 方法一：</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 计算方法采用极限平衡法，验算方法采用&nbsp;库尔曼法</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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c_d和φ_d。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591758172786983.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 方法二：</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 计算方法采用有限元法，验算方法采用&nbsp;库尔曼法&nbsp;</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 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。<br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591758285628427.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591758331311520.png" alt="image.png"/></p><p><br/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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。<br/>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 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。<br/>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 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：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591579866351365.png" alt="image.png" width="394" height="204" style="width: 394px; height: 204px;"/></p><p style="text-align: center;"><br/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591579692722082.png" alt="image.png" width="450" height="224" style="width: 450px; height: 224px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;如果要求采用分项系数法时，可以参照最新AASHTO规范：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591580344844230.png" alt="image.png" width="407" height="309" style="width: 407px; height: 309px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;GEO5边坡模块中具体设置方法：</p><p>（1）选择合适的规范，选择完成点击确定；</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591580488918023.png" alt="image.png" width="473" height="285" style="width: 473px; height: 285px;"/></p><p>（2）调节允许安全系数值或分项系数，并确定；</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1591580604633344.png" alt="image.png" width="476" height="270" style="width: 476px; height: 270px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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。</p>

<p>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：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025192191948.png" alt="image.png"/></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025198774923.png" alt="image.png"/></p><p>这里具体的影响有两点：</p><p>1.&nbsp;<strong>对于稳定性系数的计算</strong></p><p>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：<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/a ... BGEO5分析设置功能</a>。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：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025239788919.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>土质边坡稳定性分析地震工况的安全系数</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025245224975.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>重力式挡土墙模块地震工况的倾覆滑移安全系数</p><p><strong>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</strong></p><p>依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规范3.3.2要求：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025253937750.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p><strong>2.1对设计值S的影响</strong></p><p>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：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025262317477.png" alt="image.png"/></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025269793289.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p><strong>2.2对承载力设计值R的影响抗震承载力抗震影响系数</strong></p><p>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。</p><p>其中承载力抗震影响系数可查看：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025279902567.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>依据《砌体结构设计规范》GB50003-2011条文10.1.5要求：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025286566419.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1590025326422773.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>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。</p><p><br/></p>

<p>《基坑土钉支护技术规程》CECS 96:97计算要求如下：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485816107592.png" alt="image.png"/></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485822970571.png" alt="image.png"/></p><p>《复合土钉墙基坑支护技术规范》GB50739—2011土钉墙面层构造及施工要求：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485830965352.png" alt="image.png"/></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485838748166.png" alt="image.png"/></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485844769046.png" alt="image.png"/></p><p>《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012土钉墙面层构造及施工要求：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485906160955.png" alt="image.png"/></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485910627192.png" alt="image.png"/></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485914666267.png" alt="image.png"/></p><p><br/></p><p></p><p></p><p><br/></p><p><br/></p>

<p>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，本文着重介绍混凝土面层的截面强度验算。</p><p>进行截面强度验算之前，首先我们要明确结构受力，在GEO5帮助文档中的混凝土面层受力计算简图如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485295788135.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485303202841.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>依据此图，软件会分析得到</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485310479130.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p style="text-align: center;">面层竖向受力图</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485318504803.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p style="text-align: center;">某一土钉处水平受力图</p><p>软件能够计算出各竖向位置出的弯矩与剪力，与水平土钉相同高度处的水平方向的内力，</p><p>在【截面强度验算】界面，进行钢筋配置，在这里面配置的钢筋起的是抗弯作用，钢筋的数量跟直径影响截面抗弯承载力Mv，而影响Vu是只是混凝土的参数（截面与材料），具体内容如下：</p><p>当【分析设置】界面中选择“中国规范GB50010-2010”作为混凝土结构设计规范，</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485334894320.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>1.&nbsp;<strong>混凝土面层抗剪计算</strong></p><p>软件抗剪计算，会根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.3.3条进行计算，</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485348189337.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>根据规范6.3.3条，这里也可以明确，板的抗剪由混凝土提供，我们在板内放置的直的钢筋（水平与竖向，单层或双层）是不提供抗剪作用，除非钢筋有弯起，通常我们不设置弯起钢筋，</p><p>所有面板的抗剪验算还是由混凝土提供抗剪力如下：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485353886549.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485401732983.png" alt="image.png"/>=0.7*1*1.43N/m2*1000*（200-20-6）/1000=174.17kN/m<br/></p><p>其中h0=h-as-d/2。</p><p>手算Vc与我们上面截图数值一致，可以说明软件计算结果的正确性。</p><p>如果软件计算提示抗剪不满足要求，需要配筋的话，建议提高混凝土面板的厚度。</p><p>2.&nbsp;<strong>混凝土面层抗弯计算</strong></p><p>2.1.&nbsp;<strong>钢筋种类的区分及位置</strong></p><p>在截面【截面强度验算】界面，配筋可以有四种选项，可配置竖向钢筋、水平钢筋、双面钢筋网、单面钢筋网。</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485408852153.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>2.1.1.&nbsp;<strong>竖向钢筋</strong></p><p>当选择竖向钢筋时，点击“添加”，在弹出的对话框中，可以取消勾选最大弯矩，设置深度，软件会自动获得该深度处的弯矩设计值，然后进行配筋。</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485414503845.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>这里的宽度是延着水平方向(垂直纸面的方向)的宽度，这里的宽度功能可以按真实的宽度输入，也可以只输入1m或其他数值输入，建议按1m输入，那么设置的钢筋根数即为每延米的需求量。竖向钢筋水平方向(垂直纸面的方向)是等间距布置的。</p><p>对于竖向钢筋通常是沿竖向通常配置的，但是软件可以计算出各个竖向深度处的配筋量。通过这个功能，我们可以延竖向分段布筋（类似抗滑桩分段配筋一样，但是没必要，因为我们 面层板不厚，省不了多少钢筋，还增加施工的难道），因为支持分段配筋那么也可以分别配置面侧和背侧钢筋。</p><p>关于钢筋的放置位置取决于所选的截面，软件按背侧弯矩为正，面侧弯矩为负，当依据正Md配筋计算，配置的钢筋应该在背面，也就是靠土一侧。</p><h3><strong>2.1.2水平钢筋</strong></h3><p>水平钢筋放置的位置于土钉齐平，因为不同高度处土钉受力不同，混凝土面层的内力也会不同。所以软件对于水平钢筋的配置可选择不同土钉编号处进行计算。</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485423345967.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>这里的截面宽度，指的是5号土钉所在位置深度方向（竖直方向）的范围，因为各个编号土钉受力可能不一样，如果想精确配筋的话，可以将这个宽度设置成上下土钉层间的间距值。但是没必要，通常都是按最不利的进行设计，也就是选择最底层的土钉，然后所有的水平钢筋延着深度方向（竖直）等间距布置。这里的截面宽度同样建议设置为1m，那么设置的钢筋根数即为每延米的需求量。所有的水平钢筋延着深度方向（竖直）等间距布置。</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485429607009.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>同样依据我们的计算理论，垂直纸面方向，计算出来的混凝土面层弯矩值有正有负，有大有小。我们可以需要挑选出正弯矩最大的进行背侧钢筋配置，负弯矩面侧进行靠土一侧钢筋配置。</p><h3><strong>2.1.3双面钢筋网</strong></h3><p>上面的竖向钢筋、水平钢筋选项支持的是面侧和背侧分别配筋或者单独只配置一侧或者一种。下面我们介绍的双面钢筋网其实就是双层等量配筋，面侧与背侧配筋量默认是相同的。可以双向（水平+竖直）或者仅配置某一方向（水平或者竖直）的钢筋。输入的是一侧的每延米的配筋量</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485435131297.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>注意此处的内力选择水平钢筋或者竖直钢筋，对计算结果没有影响，软件都会自动提取水平受力和竖直受力的正负弯矩的绝对值最大项去验算。具体如下：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485441491754.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485449628063.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><h3><strong>2.1.4单面钢筋网</strong></h3><p>混凝土面层板受力分析后弯矩必定都会有正负值，详细看开篇计算简图，也就是面侧或背侧都会有受拉，所以此处单面钢筋网显然不适用。通常用的比较少的。除非一侧弯矩计算的弯矩最大值很小可忽略。这侧的配筋可以自己按照最小配筋率设置。</p><p>以上介绍的是混凝土面层的抗弯计算，如果面层不厚，可以依据经验直接按最小配筋率给配筋，此处的计算抗弯不满足的结果可以进行忽略。在打印计算书时候，将左侧树菜单截面强度验算进行勾选掉，这样计算书中将不会出现此内容。</p><p>2.2.&nbsp;<strong>面</strong><strong>板</strong><strong>抗弯</strong><strong>钢筋配筋验算</strong></p><p>计算配筋面积时，会依据规范考虑计算截面的最小配筋率和最大配筋率。</p><p>软件抗弯计算，会根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.2.10条进行计算，</p><p>时，首先计算混凝土受压区高度：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485457321512.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>如果受压区高度小于界限受压区高度（x &lt; ξbh0），由下式计算得到受拉钢筋的截面面积Ast：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1586485463553437.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>通常对面此处的面层板这些就足够了，基本上受压区高度小于界限受压区高度。</p><p>&nbsp;</p><p><br/></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/a ... BGEO5有限元模块导出浸润面到土坡模块的方法</a>这篇文章当中，介绍了如何将GEO5有限元分析得到的浸润面导入到土坡模块中，然后计算有地下水位的边坡稳定性。然而，有时在做更细致分析的时候，有的工程师希望软件能考虑渗流作用（渗流力）对边坡稳定性的影响，那么如何将渗流场导入到边坡当中进行分析呢，本篇文章将介绍GEO5土坡模块导入渗流场的过程和方法。</p><p><strong>1、使用GEO5有限元分析得到边坡的渗流场</strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</strong>这里以稳定流为例介绍。首先在有限元分析模块当中建立模型，输入材料参数及渗流边界条件之后，分析得到模型的稳定流渗流场，此时可以在计算书中查看每个网格和栅格点的孔隙水压力值，下图即是显示栅格点数值的稳定渗流场：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1585565629464608.png" alt="image.png" width="511" height="254" style="width: 511px; height: 254px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;根据具体的模型尺寸，选择构建渗流场的数据点。当模型较大，网格也偏大时，可以选则网格节点数据；当模型较小，网格偏密时，可以选择栅格点数据。这样后面插值处理的数据量不会太大。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;导出的数据只需要三列：节点X坐标，节点Y（或Z）坐标，节点孔隙水压力。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1585571430661048.png" alt="image.png" width="241" height="243" style="width: 241px; height: 243px;"/></p><p><strong>2、使用GEO5三维地质建模模块插值</strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</strong>渗流场数据可以看作是带高程属性的地形点，那么就可以通过GEO5三维地质建模模块来插值生成等值线图。新建一个空白文档，按照导入地形点的方式导入步骤1中保存的渗流场数据：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1585572334177169.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;导入成功后，软件会自动插值生成等值线。此时，在图形显示窗口中，勾选上“主等高线”和“次等高线”，就能查看软件插值出来的效果。可以通过设置“等值线间距”的大小，调整等值线的疏密程度，软件默认等值线间距为0.5m。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1585573207407849.png" alt="image.png" width="528" height="328" style="width: 528px; height: 328px;"/></p><p>接下来，导出调整好间距之后的等值线。点击【文件】→【导出】→【DXF格式】，在弹出的数据框中，只勾选“地形等高线”，然后导出。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1585573799578132.png" alt="image.png" width="193" height="278" style="width: 193px; height: 278px;"/></p><p><strong>3、插值后的多段线的处理</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;打开导出的DXF文件，还需要对该文件做3方面的处理：</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;（1）删除不需要的线条，包括等值线数值为0的线条；</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;（2）导出的每条等值线都是由小的线段组成的，需要将这些小线段进行合并；</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;（3）选择需要导入到土坡的等值线，并将所有线条的高程坐标归0。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1585575262144462.png" alt="image.png" width="512" height="323" style="width: 512px; height: 323px;"/></p><p><strong>4、土坡模块导入孔隙水压力等值线</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在GEO5土坡模块中新建一个文件，导入处理过的等值线。点击【文件】→【导入】→【将DXF文件以多段线导入】，对于无法直接导入的多段线可以以模板方式导入后手动描一下。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;复制步骤1中的模型数据，再新建一个土坡文件使得模型尺寸和材料参数和有限元中的相同，点击【地下水】，选择地下水类型为孔隙水压力，并将有限元生成的浸润面复制到土坡模块中。然后通过GEO剪贴板复制前一个文件中导入的多段线，然后对每条多段线的孔隙水压力进行赋值：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1585576993325042.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;赋值后，即可在土坡模块中计算考虑渗流场的边坡稳定性。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1585578001654991.png" alt="image.png" width="387" height="168" style="width: 387px; height: 168px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;如果想了解更多的操作细节，点击<a href="https://ke.qq.com/webcourse/in ... ot%3B target="_self">此处</a>，可查看视频教程。</p><p><br/></p>

<p>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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924631872894.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 滑面类型</p><p>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。</p><p><strong>1. 有软弱滑面——土石交接</strong></p><p>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：</p><p>（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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924650683733.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 以模板导入滑面</p><p>（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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924663973741.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 输入滑面</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924675553197.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图4 图形交互输入滑面</p><p>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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924688190615.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5 滑面错误的输入方式</p><p>（3）分析并查看计算书</p><p>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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924700460905.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6 滑面每个土条的详细信息</p><p><strong>2. 有软弱滑面——滑带</strong></p><p>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。</p><p>2.1. CAD中绘制滑带</p><p>（1）CAD中选择要偏移的线段</p><p>（2）英文输入法下输入快捷键“o”，回车或空格确定</p><p>（3）输入偏移距离，如0.1，回车确定</p><p>（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</p><p>（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</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924714517681.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图7 CAD中进行偏移操作</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924745293577.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图8 修剪生成的地层线</p><p>2.2. GEO5中绘制</p><p>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：</p><p>（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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924775867115.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图9 GEO5中进行多段线偏移</p><p>（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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924797578233.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图10 偏移方向说明</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924807871671.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图11 生成滑带后指定岩土材料</p><p>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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924819953231.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图12 以模板输入滑面</p><p><strong>3. 无软弱滑面</strong></p><p style="text-align: center;">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。<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584924842387730.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图13 自动搜索图</p><p>&nbsp;</p><p><br/></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;GEO5土坡模块可以分析考虑水位骤降下的边坡稳定性，但在实际的使用中，有工程师反映不知道该怎么使用，也有人说输入了地下水之后边坡安全系数并没有发生改变，十分困惑，所以本文将对GEO5中分析水位骤降的方法进行详细说明。</p><p><strong>1、注意事项</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;无论是分析水位骤降下边坡稳定性，还是一般情况下分析有地下水位的边坡稳定性，都需要注意的是在岩土材料输入的时候选择有效应力法进行计算，只有选择了有效应力法，软件才会考虑孔隙水压力对条块的作用。如果选择了总应力法或者总应力c_cu,φ_cu，软件都不会考虑坡内地下水位对边坡的影响，但坡外水位的有利作用软件还是会考虑。有效应力法和总应力法不同选择的区别可以查看<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/a ... BGEO5中有效应力法、总应力法，水土分算、水土合算的说明</a>。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B alt="blob.png" width="435" height="415" style="width: 435px; height: 415px;"/></p><p><strong>2、传统分析方法</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;传统分析水位骤降的方法是通过设置初始地下水位和水位骤降后的地下水位面来分析，最简单的做法是认为坡内的水来不及排出，那么水位骤降后坡内的水位保持不变，只改变坡外的静水面，随着水位的下降，边坡安全系数将逐渐降低。</p><p style="text-align: left;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在GEO5土坡模块中，选择【地下水】中的类型为“水位骤降”，可以直接定义边坡的初始地下水位和骤降后的地下水位：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584080821926652.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;定义完成后，和一般的边坡计算一样直接进行分析即可。下图展示的是相同的初始地下水位，不同水位骤降情况的边坡安全系数。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584087011538512.png" alt="image.png"/></p><p><strong>3、结合GEO5中的初始孔压折减系数分析</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;传统的考虑坡内水来不及排出的方法实际上是一种偏保守的方法，因为水位骤降其实也是有一个过程的，那么坡内的水或多或少都会渗出坡外，如果是对于渗透性较好的土体，那么坡内的水位还会有明显的下降，但是针对这个问题，再去使用非稳定流分析浸润线就会显得有点麻烦。所以，GEO5通过巧妙地设置初始孔压折减系数X这样一个值，使得我们可以去考虑有水排出的情况。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;当我们在【地下水】中选择的地下水类型为“水位骤降”时，需要在【岩土材料】中输入初始孔压折减系数的值：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584083072289482.png" alt="image.png" width="368" height="63" style="width: 368px; height: 63px;"/></p><p>这里X的取值范围为[0,1]，当土体完全透水时X=1，完全不透水时X=0，其他情况介于0和1之间，X值的作用原理可查看GEO5的帮助文档，或者直接点击<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/a ... BGEO5土坡模块中地下水类型</a>。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;这里需要对三种情况的取值进一步说明：</p><p>（1）X=1</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;X=1意味着土体完全透水，它的实际意义是：不考虑骤降后的水位与初始水位之间土体的孔隙水压力，所以X=1时，坡内不同的地下水位面会得到不同的结果。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584085542948660.png" alt="image.png"/></p><p>（2）X=0</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;X=0意味着土体完全不透水，它的实际意义是：认为骤降后的水位与初始水位之间土体仍然处于饱和状态，所以X=0时，坡内不同的地下水位面会得到相同的结果。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584085619188002.png" alt="image.png"/></p><p>（3）0&lt;X&lt;1</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;0&lt;X&lt;1其实模拟的是真实的情况，即水位骤降后考虑部分水的排出，既不是完全透水也不是完全不透水，在相同水位条件下，边坡安全系数将位于X=0和X=1之间。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1584086262289515.png" alt="image.png" width="346" height="211" style="width: 346px; height: 211px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;至于X如何取值，则需要根据实际岩土材料的渗透性以及水位骤降的速度和阶段综合选取。另外，通过以上分析，我们也不难发现，如果采用传统的通过控制坡内水位面不变化的方法来分析，那么X值无论设置为多少，对最终结果都没有影响。</p><p><br/></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;GEO5有限元渗流分析得到的浸润面可以直接导入到GEO5土坡模块中使用，这对于计算有地下水位的边坡稳定性十分方便。本文将简述操作方法及注意事项。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;首先，将我们绘制的DXF文件以多段线形式导入到土坡模块中建立边坡模型，编辑好模型尺寸和材料参数后，复制模型数据。</p><p style="text-align:center"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1583413604240387.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;然后，在GEO5有限元模块中粘贴数据，建立和土坡模块相同的模型（尺寸相同、坐标不偏移），并在【分析设置】中选择分析类型为“稳定流”或“非稳定流”。<br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1583413664681364.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;输入岩土材料的渗流参数，并生成网格。然后，在工况1当中定义线渗流边界条件，不同的线渗流边界的概念可查看<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/d ... gt%3B。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1583413924201413.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;下一步直接进行渗流分析，得到如下图所示的浸润面，然后点击界面右侧“GEO剪贴板”中的复制计算地下水位。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1583413962314702.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;这样，浸润面就已经复制到了剪贴板当中。此时回到最初建好的土坡模块当中，在【地下水】中选择地下水类型为“地下水位”，并在右侧“GEO剪贴板”中粘贴地下水位。这样，有限元渗流分析得到的浸润面就直接导入到了土坡模块当中，接下来就可以进行有地下水位面的边坡稳定性分析。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1583414017825248.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;需要注意的是，我们在有限元当中生成浸润面的时候，可能会出现下面这种奇怪的浸润面形态：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1583414101693454.png" alt="image.png" width="416" height="196" style="width: 416px; height: 196px;"/><br/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;出现这种情况是因为下游水头高于了地形面，而整个坡面设置的线边界条件又都是溢出边界。由于溢出边界意味着该位置的孔隙水压力为0，所以在两个边界条件交接的位置会出现自相矛盾的情况。这个时候只需要根据下游的实际水位更改对应坡面的渗流边界条件即可。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;解决方法是，在坡面对应位置添加一个自由点：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1583414221457587.png" alt="image.png"/></p><p>然后重新生成网格，并将原来下部的溢出边界改为孔隙水压力边界：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1583414290646284.png" alt="image.png"/></p><p>最后就可以得到正常的浸润面，如下所示：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1583414337737486.png" alt="image.png" width="412" height="210" style="width: 412px; height: 210px;"/></p><p><br/></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;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。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;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。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;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。</p><p>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：</p><p><br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780167785479.png" alt="image.png"/>（6.3.4-2）</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;式中：混凝土提供的抗剪力<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780190564916.png" alt="image.png"/>，一般受弯构件<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780213710807.png" alt="image.png"/>，而<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780243337081.png" alt="image.png"/>是箍筋提供的抗剪承载力。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;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<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780276441282.png" alt="image.png"/>也就是混凝土提供的抗剪力去估算，如果采用<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780300162729.png" alt="image.png"/>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。</p><blockquote><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;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！</p></blockquote><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;举例：桩截面尺寸1.8mX2m，采用C30的混凝土。ft=1.43N/mm2，fc=14.3N/mm2。因为是估算最大抗滑承载力值，所以计算没有必要非常精确，这里不考虑保护层厚度，h0近似按h取值，如下：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：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780340120645.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;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：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780358878441.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;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。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;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！</p><p>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。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;其次，桩的抗剪承载力是有限值的，</p><p>原因如下：</p><p>1.&nbsp;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；</p><p>2.&nbsp;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：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780103223616.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1581780083484855.png" alt="image.png"/></p><p><br/></p>

<ol class=" list-paddingleft-2" style="list-style-type: decimal;"><li><p>在抗滑桩模块，当选择桩身嵌岩时，需输入岩石的天然单轴极限抗压强度标准值，来计算岩石地基横向容许承载力。计算公式如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1577326431133246.png" alt="image.png" width="124" height="37" style="width: 124px; height: 37px;"/></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1577326563494841.png" alt="image.png" width="449" height="122" style="width: 449px; height: 122px;"/></p><p>具体参数说明可以查看：<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/question/1086" target="_self">桩身嵌岩水平方向换算系数K及折减系数v说明</a></p></li><li><p>假若，没有岩石天然单轴极限抗压强度参数，也可以根据建筑边坡工程技术规范GB50330-2013中板桩式挡土墙章节的换算公式，利用等效内摩擦角进行换算。规范内容摘录如下：</p></li></ol><p>嵌入土层或风化层土、砂砾状岩层时，滑动面以下或桩嵌入稳定岩土层内深度为h2/3和h2（滑动面以下或嵌入稳定岩土层内桩长）处的横向压应力不应大于地基横向承载力特征值。<span style="color: #FF0000;">悬臂抗滑桩</span>（图13.2.8）地基横向承载力特征值可按下列公式计算：</p><p>1）当设桩处沿滑动方向地面坡度小于8°时地基y点的横向承载力特征值可按下式计算：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1577325990917368.png" alt="image.png" width="414" height="83" style="width: 414px; height: 83px;"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1577326160411430.png" alt="image.png" width="330" height="92" style="width: 330px; height: 92px;"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1577326024193043.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图13.2.8悬臂抗滑桩土质地基横向承载力特征值计算简图</p><p>1一桩顶地面；2一滑面；3一抗滑桩；4一滑动方向；5一被动土压力分布图；6一主动土压力分布图</p><p>2）当设桩处沿滑动方向地面坡度i≥8°<span style="color: #FF0000;">且</span>i≤φ₀时，地基y点的横向承载力特征值可按下式计算：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1577326307264616.png" alt="image.png" width="437" height="124" style="width: 437px; height: 124px;"/></p><p>软件里面需要输入岩石单轴抗压极限强度，需要把横向承载力特征值换算成标准值。</p><p style="text-align: center;">f_rk = f_H/kv</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1577326764872569.png" alt="image.png"/></p>

<ol class=" list-paddingleft-2" style="list-style-type: decimal;"><li><p>概述</p></li></ol><p>格构的主要作用是将边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力分配给格构结点处的锚杆或锚索，然后通过锚索传递给稳定地层，从而使边坡坡体在由锚杆或锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态。因此就格构本身来讲仅仅是一种传力结构，而加固的抗滑力主要由格构结点处的锚杆或锚索提供。</p><p>边坡整体稳定性分析中，主要计算锚杆（索）锚固力。格构梁的计算主要是验算梁身弯、剪是否满足要求。设计好锚杆之后，可以分两阶段进行验算格构梁。锚拉阶段和工作阶段。</p><p>锚拉阶段：</p><p>读取锚杆的锚固力，在筏基有限元模块将锚杆锚固力沿垂直格构梁的分力计算出来，等效成点荷载进行计算。</p><p>工作阶段：</p><p>将纵梁、横梁交接处设为铰支座，将主动土压力或不平衡推力法传递下来的推力当作外荷载作用在格构梁上。</p><p style="line-height: 16px;"><img style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;" src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... t%3Ba style="font-size:12px; color:#0066cc;" href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="20190823锚杆格构梁PPT和源文件.zip">20190823锚杆格构梁PPT和源文件.zip</a></p><p style="line-height: 16px;">视频讲解地址：<a href="https://ke.qq.com/webcourse/in ... ot%3B target="_self">筏基有限元计算预应力锚索格构梁</a></p><p>2. 主要参数信息</p><p>格构梁截面0.3 X 0.3m，选用C30混凝土，</p><p>锚杆锚固力为100kN，间距和排距都为3m，方向垂直边坡，这里对应-100kN的点荷载。</p><p>3. 分析步骤</p><p>3.1. 导入建模所需的点</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566870974805077.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">导入dxf格式的点文件</p><p style="text-align: center;">在CAD软件中画出锚杆的平面位置，并导入到GEO5筏基有限元模块</p><p>3.2. 添加点</p><p>使用图形交互系统添加点，也可以使用坐标交互添加</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871020927367.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 1图形交互法添加点</p><p>3.3. 添加线</p><p>将生成的点连接，生成线，为之后生成格构做准备。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871074299234.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 2图形交互生成线</p><p>3.4. 生成板</p><p>板的设置方法是，拾取闭合图形，进行指定。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871097395252.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 3生成板单元</p><p>板单元材料类型有混凝土、钢材和其他。</p><p>3.5. 生成网格</p><p>模型建好之后，使用网格生成工具，对网格进行生成，也可以进行点、线加密。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871112417952.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 4生成网格</p><p>3.6. 定义地基</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871136739114.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 5定义地基</p><p>将之前定义的板，指定为地基，并通过输入土层变形模量，泊松比和变形计算深度来反算地基参数。</p><p>3.7. 定义荷载工况</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566208586854472.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 6定义荷载工况</p><p>3.8. 添加荷载</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871175859031.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 7荷载添加</p><p>在梁各个交点处施加100kN的力。注意，方向向下的力为负。</p><p>3.9. 添加荷载组合</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566208599181867.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 8生成荷载组合</p><p>有承载能力荷载组合和正常使用荷载组合两种。</p><p>3.10. 分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871251100227.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 9分析结果</p><p>可以查看弯矩、剪力、沉降等结果。</p><p>3.11. 配筋</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871270260841.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 10选择钢筋</p><p>选则钢筋型号，计算配筋面积。</p><p>3.12. 再次分析</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871301575734.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 11分析结果图</p><p>3.13. 查看配筋面积</p><p>选取一直线，查看配筋信息</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1566871316446720.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图 12配筋面积查看</p><p>实际设计中，锚杆格构梁也可以拆分成横梁和纵梁进行分别计算。分别简化成简支梁和连续梁，用弹性地基梁进行计算。可以查看：<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/article/154" target="_self">预应力锚索格构梁内力计算方法</a></p><p><br/></p>

<p>模块:&nbsp; 土质边坡稳定性分析<br/></p><p>文件:&nbsp; Demo_vm_en_03.gst</p><p>本手册中，对边坡的稳定性验算进行手算，并将手算结果与GEO5计算结果作对比。</p><p>工程概况：</p><p>如图1所示，边坡高度 H=10.0 m ，坡比1:1.5。坡顶超载f=20 kN / m² 。边坡岩土体为砂质粘土，其参数（有效值）已在表1中给出。计算分两种工况，工况1计算土质边坡稳定性，工况2计算锚固边坡稳定性。计算方法采用瑞典条分法。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841131795892.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 边坡尺寸</p><p style="text-align: center;">表1 岩土参数-有效值</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841185332948.png" alt="image.png"/></p><p>1.&nbsp; 瑞典条分法验算边坡稳定性</p><p>滑面是指定的，圆心O（13.5279,18.9443），半径R=15m，点Zsp和点Ksp</p><p>代表滑面的开始和终止点。滑面被竖直分成20个宽度<em>b_i</em>=1.0m的小滑块。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841220138804.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 竖直滑块</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841238686004.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 小滑块静力学分析</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 计算各个滑块的重量，以13号小滑块为例来计算土块自重，各个滑块的计算结果放在表2中。</p><p>定义水位线以上的的区域为A，水位线以下区域为B</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841309132724.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 每块土体的自重：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841330377937.png" alt="image.png"/></p><p>13号土块的自重：</p><p style="text-align: center;"><em>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</em><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841344403804.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">表2 土块自重和施加的荷载</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841389266880.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 确定每个滑块滑面的倾角和孔压。为简化计算，圆弧滑面被直滑面代替，滑面的倾角由滑面和水平面的夹角决定。为了计算孔压，必须确定地下水位的高度，地下水位线<em>h_i</em>被看作土块的分界线。水的容重<em>γ</em><em>_w</em>=10.00 <em>kN </em>/ <em>m</em>³, 为了计算孔隙水压力的水平力，必须确定滑块左侧和右侧的地下水位高度。以13号土块为例进行计算，其他土块结果放入表3。</p><p>滑面倾角：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841404180067.png" alt="image.png"/></p><p>滑面长：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841489120996.png" alt="image.png"/></p><p>地下水位线倾角：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841501669495.png" alt="image.png"/></p><p>地下水位线高度：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841511186399.png" alt="image.png"/></p><p>地下水位换算高度【参考：土工原理与计算，钱家欢】：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841521573225.png" alt="image.png"/></p><p>计算孔隙应力：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841533675405.png" alt="image.png"/></p><p>计算土条两侧渗透水压力：</p><p>左侧：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841553112480.png" alt="image.png"/></p><p>右侧：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841561468451.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">表3 滑面和孔压的倾角和长度</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841595703716.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">表4 孔压的水平渗透应力</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841706760397.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 滑动力矩计算。每个土条的重力包括超载作用在从土条中轴到O的水平力矩臂上。从初始滑移面开始计算力矩( <em>Z </em><em>sp &nbsp;</em>= [<em>x</em>, <em>z</em>]= [8.00; 5.00])。还是以13号土条为例进行计算，其他的结果放在表5。</p><p>计算力矩臂：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841741558828.png" alt="image.png"/></p><p>计算滑动力矩：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841750657629.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">表5 滑动力矩一览表</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841828754338.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>总力矩：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841859631648.png" alt="image.png"/></p><p><span style="color: #00B050;"><strong>GEO5</strong><strong>土质边坡模块的计算结果</strong></span><strong>：</strong><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841870384631.png" alt="image.png"/></p><p><strong>下滑力：</strong></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841892689181.png" alt="image.png"/></p><p><span style="color: #00B050;"><strong>GEO5</strong><strong>土质边坡模块的计算结果：</strong></span><strong><em>F</em><em>a</em><em>&nbsp;</em>= 696 .53 <em>kN</em><em> </em>/ <em>m</em></strong><em> </em></p><p>抗滑力矩的计算。每个土条的法向力<em>N </em><em>i</em>垂直于滑面。以13号土条为例计算，其他的结果放在表6中。</p><p>计算安全系数FS:</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841925376515.png" alt="image.png"/></p><p>计算法向力：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841934961288.png" alt="image.png"/></p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841943972461.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp;计算抗滑力矩：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841953753238.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">表6 法向力和抗滑力矩</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553841974337896.png" alt="image.png"/></p><p>抗滑力矩：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553842010780520.png" alt="image.png"/></p><p><span style="color: #00B050;">GEO5计算结果：</span><strong><em>M </em><em>p &nbsp;</em>= 14936 .16 <em>kNm</em><em> </em>/ <em>m</em></strong></p><p>抗滑力：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553842018668277.png" alt="image.png"/></p><p><span style="color: #00B050;">GEO5计算结果：</span><strong><em>F</em><em>p</em><em>&nbsp;&nbsp;</em>= 995.74 <em>kN</em><em> </em>/ <em>m</em></strong></p><p>安全系数计算：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1553842050552662.png" alt="image.png"/></p><p><span style="color: #00B050;">GEO5计算结果：</span><strong><em>FS</em><em> </em>= 1.43</strong></p><p><br/></p>