<blockquote><p>注：本说明仅适用于GEO5年费版（个人版）客户，购买了GEO5企业版的客户请与您的客户经理联系。</p></blockquote><p>GEO5 2018版新增「三维地质建模」，「扩展基础静探标贯分析」，「Redi-Rock挡土墙」等三个模块。个人版已购客户或正在免费试用软件的客户可以通过GEO5在线更新功能直接升级到2018版，但是升级后无法使用新增的3个模块，下面介绍获取新增模块许可证的方法。</p><p><strong>1. 更新软件</strong></p><p>在开始菜单的「GEO5 CHN」文件夹下找到「更新GEO5 CHN」并点击，更新软件至最新版，然后测试新增模块是否能正常使用。对于可以正常使用的情况，略过后续步骤。</p><blockquote><p>注：2018年1月31日之后获得个人版激活码的客户可以直接使用新增模块，略过后面的步骤。</p></blockquote><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1517318148134737.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>2. 生成本地最新许可证信息 - c2v文件</strong></p><p>下载获取当前许可证信息工具<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="max-width: 650px; white-space: normal; box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; margin: 10px 2px 10px 0px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... BGEO5个人版激活工具-RUS.rar</a>，并解压到桌面，如下图。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1512112451495184.png" alt="blob.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 650px; margin: 10px 0px;"/></p><blockquote><p>注：该版本为中文版与英文版功能完全一致。</p></blockquote><p>双击并启动RUS工具“GEO5个人版激活工具-RUS.exe”，如下图。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1517319201248147.png" alt="143857vk4hy9uk3p1wip3g.png"/></p><p>选择“更新现有保护锁”，并点击“收集信息”按钮，保存生成的C2V文件到本地。如果C2V文件生成成功，RUS主窗口中会显示“已获取到指纹”。</p><p><strong>3. 发送生成的c2v文件至库仑技术支持邮箱（support@kulunsoft.com）</strong></p><p>将第一步中生成的c2v文件发送至support@kulunsoft.com邮箱，邮件请按如下格式填写，以方便我们及时与您对接：</p><blockquote><p>邮件名：2018许可更新-姓名-单位</p><p>邮件正文：联系方式、是否已购买GEO5、购买内容等信息。</p></blockquote><p>接下来请注意查收我们的回复邮件，邮件中我们会附上您的新许可证 - v2c文件。</p><p><strong>4. 应用新的V2C文件，更新许可证完成</strong></p><p>双击启动第一步中下载的RUS工具，并切换到「应用许可证文件」。在更新文件中导入邮件中您收到的v2c文件，并点击「应用更新」。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1517319336993076.png" alt="143912j0h0am1nz4n94zje.png"/></p><p>应用更新成功后，RUS主窗口中会显示如下信息。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1517319371749171.png" alt="143916esx6cimp336mstrx.png"/></p><p>至此，您的GEO5 2018版已可以使用新增模块，若仍然无法使用，请直接回复给您发送v2c文件的邮箱。</p><blockquote><p>注：如果RUS应用V2C文件不成功，点击<a href="/dochelp/150" target="_blank">这里</a></p></blockquote>

<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>GEO5是一款非常容易学习和掌握的岩土设计软件，我们根据软件特点、学习和教学经验，建议大家采用下面的顺序和思路进行GEO5软件学习，多数用户反馈可以在1个小时内掌握GEO5的基本操作和目标模块的使用。</p><p><span style="color: #FF0000;"><strong>第一步： GEO5基础功能学习</strong></span></p><p>内容：学习GEO5所有模块通用的基础功能。</p><p>库仑问答地址：<a href="/dochelp/12" target="_blank" style="line-height: 1.5em;">《GEO5入门课程》第一节《基本操作—窗口布局与基本操作》</a></p><p><span style="line-height: 1.5em;">腾讯课堂地址：<a href="https://ke.qq.com/course/26736 ... ot%3B target="_blank">GEO5初级培训课程</a></span></p><p>百度云下载地址：<a href="https://pan.baidu.com/s/1zfytV ... ot%3B target="_blank">https://pan.baidu.com/s/1zfytV ... gt%3B 密码：s3ce</p><p><span style="color: #FF0000;"><strong>第二步：根据项目需要，在岩土问题九大解决方案中选择具体解决方案对应的软件模块进行基础学习。</strong></span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">内容：针对岩土解决方案（边坡稳定分析、挡土墙设计、基坑设计、浅基础设计、深基础设计、固结沉降分析、隧道设计、三维地质<span style="line-height: 1.5em;">建模、有限元分析），</span>学习相应软件模块的基本操作。</span><br/></p><p><span style="line-height: 1.5em;">库仑问答地址：</span><a href="/dochelp/22" target="_blank" style="line-height: 1.5em;">《GEO5入门课程》第十节《边坡稳定分析》</a></p><p>腾讯课堂地址：<a href="https://ke.qq.com/course/26736 ... BGEO5初级培训课程</a></p><p>百度云下载地址：<a href="https://pan.baidu.com/s/1zfytV ... sp%3B密码：s3ce<span style="line-height: 1.5em;"></span></p><p>至此便可以基本掌握GEO5软件的使用操作。如果想进一步提高对计算理论的理解和灵活使用GEO5的水平，可以进行第三步学习。</p><p><span style="color: #FF0000;"><strong>第三步：GEO5高级课程学习</strong></span></p><p>内容：学习GEO5各解决方案下各个模块的计算原理，各个参数的取值方法，以及在实际岩土工程设计项目中需要注意的一些问题和使用技巧。</p><p>库仑问答地址：<a href="http://wen.kulunsoft.com/dochelp/51" target="_blank" textvalue="《GEO5高级课程》第一节《基坑设计—土压力计算和基坑设计模块原理》" style="line-height: 1.5em;">《GEO5高级课程》第一节《基坑设计—土压力计算和基坑设计模块原理》</a></p><p>腾讯课堂地址：<a href="https://ke.qq.com/course/269426" target="_blank">https://ke.qq.com/course/26942 ... gt%3B百度云下载地址：<a href="https://pan.baidu.com/s/1VOdf8 ... ot%3B target="_blank">https://pan.baidu.com/s/1VOdf8 ... gt%3B 密码：ykx3<span style="line-height: 1.5em;"></span></p><p><span style="color: #FF0000;"><strong>文档学习资料</strong></span></p><p>此外，对喜欢阅读文档教程进行软件学习的朋友，我们提供了设计和用户手册，大家可以根据自己的需要选择学习。</p><ul class=" list-paddingleft-2" style="list-style-type: disc;"><li><p><strong>GEO5工程设计手册：</strong><a href="/dochelp/65" target="_blank" style="line-height: 1.5em;">点击这里</a></p></li><li><p><strong>GEO5工程实例手册：</strong><a href="/dochelp/69" target="_blank" title="工程实例手册">点击这里</a></p></li><li><p><strong>GEO5用户手册：</strong>即GEO5自带帮助文档，关于帮助文档的使用请访问：<a href="/dochelp/178" target="_blank">GEO5入门课程-帮助文档</a>。在线地址：<a href="/dochelp/1" target="_blank">GEO5在线帮助</a>。</p></li><li><p><strong>库仑问答GEO5话题：</strong>可以在库仑问答的「话题」页面中选择感兴趣的话题文章和问答进行学习。地址：<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/t ... ot%3B target="_blank">GEO5话题广场</a></p></li></ul><p><span style="line-height: 1.5em;">最后，在任何时候都可以通过F1键获取GEO5软件的自带帮助，而且帮助文档会根据当前所在的软件窗口自动定位到相应的帮助部分。同时，也可以在库仑问答平台中发布问题，我们的技术人员、专家或者工程师都会为您即时解答。</span></p><p><span style="line-height: 1.5em;">对于已经购买了GEO5的客户，您还可以向我们的销售工程师申请VIP通道权限：<a href="/article/259" target="_blank">库仑VIP通道简介</a>。</span></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;GEO5 2022版单桩设计模块，新增根据德国规范EA-Pfähle计算承载力的方法，该计算方法跟国内采用的《建筑桩基技术规范》中的经验参数法原理基本相同，用户可以选择该方法，通过桩侧土体侧阻力和桩端土体端阻力计算单桩的承载能力，具体使用方法如下：</p><p>1、分析设置中，验算方法选择德国规范EA-Pfähle</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1641277284189097.png" alt="image.png"/></p><p>2、安全系数，在分析设置界面分项系数中输入单桩竖向承载力特征值安全系数，根据建筑桩基规范，一般取2。</p><p>3、确定桩身尺寸。在桩身尺寸界面中，选择桩截面类型，输入桩径、桩长等参数。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1641277371107163.png" alt="image.png"/></p><p>4、输入侧摩阻力标准值和端阻力标准值。<br/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在沉降界面，选择承载力的确定方式为“输入”，然后对应输入桩侧各层土体的侧摩阻力标准值（qs），以及端阻力标准值（qb）。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1641279131422483.png" alt="image.png"/></p><p>5、查看结果</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;点击详细结果可以看到按输入参数计算得到的单桩承载能力特征值。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1641279367236742.png" alt="image.png" width="353" height="244" style="width: 353px; height: 244px;"/></p><p>6、大直径尺寸效应的考虑</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 当桩径大于800mm时，按照桩基规范，需要根据土体类型在计算侧阻和端阻时需要乘以相应的尺寸效应系数，目前软件暂不能直接输入尺寸效应系数，这里给出两种解决方案：</p><p>第一种方案是，将尺寸效应系数乘到相应的侧阻和端阻标准值当中，然后再在软件界面输入；</p><p>第二种方案是，如果场地各层土体类型相同，比如都是“黏性土、粉土”类别或者都是“砂土、碎石土类”时，可以在桩身尺寸界面，选择沉桩工艺为“打入预制桩”，即可输入类似于尺寸效应系数的桩侧、桩端分项系数。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1641280229388433.png" alt="image.png"/></p><p><br/></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;某桥梁主墩采用钢板桩围堰支护后，开挖基坑，浇筑基础。基坑尺寸26.4m*26.4m，设计开挖深度10.37m，围护结构钢板桩采用PU400*170，并采用两层钢管双角撑，第一层支撑深度1.36m，第二层深度4.86m，短角撑长度2.97m，长角撑长度11.45m，角撑和围堰两边交角均为45°，钢支撑使用φ630*8mm型号钢管，在支撑所在高程设置2*56a工字型钢围囹。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;平面布置图如下，采用GEO5深基坑支护结构分析模块，分析基坑从开挖到支撑，再到回填和拆撑的各个工况围护结构的变形和内力变化情况。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639553201938066.png" alt="image.png" width="374" height="334" style="width: 374px; height: 334px;"/></p><p style="text-align: center;">图1：钢板桩围堰平面布置图</p><p><strong>1、工况1</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;设置钢板桩长度17.7m，开挖深度2m，从距离桩底3.33m位置起对被动区土体加固，加固深度4m，加固宽度26m。坑外地下水位1.37m。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639554909433830.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2：工况1被动区土体加固</p><p>第一工况位移和内力情况如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639554933130619.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3：工况1位移和内力分析结果</p><p><strong>2、工况2</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在深度1.36m处添加两道角撑。由于GEO5只能在同一高度添加一道支撑，所以第二道支撑建议在深度位置浮动0.01m设置。此外，角撑不同于横撑，在计算角撑刚度时需要进行换算，具体换算原则参考<a href="http://www.wen.kulunsoft.com/q ... gt%3B在GEO5基坑模块中角撑能否考虑</a>。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;对于本例，经换算后，短角撑支撑长度<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555000371829.png" alt="image.png" width="136" height="15" style="width: 136px; height: 15px;"/>，同理，长角撑长度为22.9m。支撑水平间距按照角撑所分担的土体计算宽度，本例中为基坑边长的1/4，既6.32m。另外，角撑两端条件对称，所以支撑不动点调整系数取λ=0.5，其他参数根据钢支撑材料相应输入。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555117420538.png" alt="image.png" width="286" height="281" style="width: 286px; height: 281px;"/></p><p style="text-align: center;">图4：钢支撑参数输入</p><p>支撑加上后，在本例中继续开挖到深度5.5m。得到第二工况位移和内力情况如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555158760569.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5：第二工况位移和内力分析结果</p><p><strong>3、工况3</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在深度4.86m处添加另外两道角撑，添加方式同工况二中相同。坑内注水，坑内水位深度5.47m，进行水下开挖，开挖到坑底10.37m深度。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555186645030.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6：第三工况坑内坑外地下水设置</p><p>得到第三工况位移和内力如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555207168835.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图7：第三工况位移和内力分析结果</p><p><strong>4、工况4</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在工况3开挖到坑底的基础上，进行水下封底操作，封底混凝土厚度1.3m。在GEO5当中不能直接模拟封底操作，但封底的作用类似于支座，可以限定维护结构两侧的变形，所以本例以固定支座的方式模拟封底。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555249278232.png" alt="image.png" width="295" height="224" style="width: 295px; height: 224px;"/></p><p style="text-align: center;">图8：用固定支座模拟封底</p><p>得到第四工况位移和内力如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555277677380.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图9：第四工况位移和内力分析结果</p><p><strong>5、工况5</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;抽掉坑内的水后，得到第五工况位移和内力：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555320400716.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图10：第五工况位移和内力分析结果</p><p><strong>6、工况6</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;该工况模拟在坑内回填砂土后的结构受力。在前述开挖到底的基础上，新的工况可以在“开挖”界面中添加坑底上覆土，根据覆土厚度调整此时的基坑深度为6.37m。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555348222246.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图11：坑内回填覆土参数输入</p><p>得到第六工况位移和内力：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555370533538.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图12：第六工况位移和内力分析结果</p><p><strong>7、工况7</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;拆除4.86m处的两道支撑，得到第七工况位移和内力：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1639555400923500.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图13：第七工况位移和内力分析结果</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;由于本案例分析只到拆除第二道支撑，当然后续还可以继续模拟回填后拆掉第一道支撑。通过以上各工况的模拟，可以实现钢板桩支撑围堰开挖、加角撑、水下封底、基坑回填、拆撑等不同阶段的围护结构变形、内力和稳定性的计算。</p><p><br/></p>

<p>1.概述</p><p>坡顶地表中部为斜面时，可以用图解法进行计算，建筑边坡工程技术规范GB 50330-2013附录B中对该方法有介绍。本文选取坡角大于内摩擦角的情况，分别对比粘性土与无粘性土两种情况。</p><p><br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620363180866300.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">GEO5中第⑤种类型的坡面</p><p>2.原理介绍</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620363121785095.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">建筑边坡规范附录B中的原理图</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620363080272150.png" alt="image.png"/><br/></p><p style="text-align: center;">GEO5中图解法</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620370252261492.png" alt="image.png"/></p><p>计算时，根据坡型拆分成三部分，分别计算三者土压力，然后进行叠加。叠加之后，求交点，作用在墙背上的土压力依次取①、②、③。（可以理解为，靠近地表的结构不受后方坡面影响，故土压力为①。②中斜面不是无限延伸，在其作用范围内，值不应小于①，故①②交点以上取①，以下取②；且其值不应大于③，②与③交点以下的范围，土压力取③。）</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620370611295039.png" alt="image.png" width="506" height="442" style="width: 506px; height: 442px;"/></p><p style="text-align: center;">典型无粘性土土压力取值示意图</p><p>3.无粘性土土压力取值对比</p><p>案例源文件及cad源文件如下：<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="图解法土压力对比-无粘性土.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">图解法土压力对比-无粘性土.rar</a></p><p>本次案例选用单层无粘性土，可以根据两点绘制土压力图。</p><p>（1）根据土压力公式，绘制①③土压力曲线，将土压力值缩小10倍后绘制到cad中，此时曲线到结构的距离的数值扩大10倍即为土压力值。</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620376754166716.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620377307317058.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">①、③土压力</p><p>（2）②的土压力计算</p><p>由于坡角45°&gt;内摩擦角12°，此时不能再沿坡面延长直线，而应沿12°角延长直线。</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620377698248338.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">②坡顶处土压力计算</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620377778477754.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">②3.9372m处，即离结构顶5m处土压力</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620378235862161.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">②土压力</p><p>（3）对①、②、③叠加，即可得到最终土压力</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620378591747199.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">手算土压力值</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620378615334730.png" alt="image.png" width="337" height="287" style="width: 337px; height: 287px;"/></p><p style="text-align: center;">电算土压力值</p><p>提取计算书土压力值，在cad图中绘制土压力曲线，则电算与手算结果曲线基本重合，误差在于计算书中的值保留两位小数，实际软件计算时位数多于两位。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620379426885265.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">手算图与电算图</p><p>当然，您也可以在剖面土层中增加多个剖面，在计算书中查看该剖面位置的土压力。<br/></p><p>4.粘性土土压力值对比</p><p>粘性土对比源文件：<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="图解法-粘性土.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">图解法-粘性土.rar</a></p><p>粘性土与无粘性土的差别在于，粘性土的结果会有一段负的土压力，有时会造成①、②、③条土压力线没有交点的情况。这个时候只需将负土压力区绘制出来，即可得到交线位置，然后按上文的描述叠加取值即可。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620381458944104.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">粘性土①②③土压力曲线</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620381491521683.png" alt="image.png"/><br/></p><p style="text-align: center;">反向延长土压力曲线（示意图）</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620381510840940.png" alt="image.png"/><br/></p><p style="text-align: center;">最终土压力曲线（示意图）</p><p><br/></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 在2021版的GEO5深基坑支护结构分析模块当中，用户可以选择三种分析方法，分别是弹塑性共同变形法，弹性支点法-弹塑性以及弹性支点法-弹性，其中弹性支点法-弹性是2021版新增加的一种方法。为方便大家的使用，本文将简述三种方法的理论区别及应用效果的不同。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620348840423721.png" alt="image.png" width="466" height="232" style="width: 466px; height: 232px;"/></p><p style="text-align: center;">图1：分析方法的三种选择</p><p><strong>1、理论区别</strong><br/></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</strong>总体上，三种方法的区别体现在桩前和桩后土体的考虑方式的不同，但同时两两之间又有一定的相同之处，比如弹塑性共同变形法和弹性支点法-弹塑性对于桩前土体的假定是相同的，而弹性支点法-弹塑性和弹性支点法-弹性对于桩后的土体假定是相同的。</p><p><strong>&nbsp; &nbsp; 1.1、弹塑性共同变形法</strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</strong>弹塑性共同变形法的基本假设是结构周围的岩土材料是理想的弹塑性材料。材料性质由水平基床系数和极限弹性变形决定，其中水平基床系数描述了材料在弹性区域的变形行为。当超过极限弹性变形时，材料表现为理想塑性。也就是说，该法把桩前和桩后的土体都当成是弹簧处理，但考虑土体的塑性，所以这个弹簧反力不能无穷大，是有限值的，所以该方法有两个假定：&nbsp;</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; （1）作用在结构的土压力可能是主动土压力至被动土压力之间的任一值，但不能超出以这两种极限土压力为边界的范围。&nbsp;</p><p>　&nbsp; &nbsp; （2）初始未变形结构上作用静止土压力。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620351180621413.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2：弹塑性共同变形法计算模型</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 使用该方法最需要注意的一点是通过迭代计算后，支护结构上<span style="color: #FF0000;">任意一点的反力值都需要满足上述假定（1）</span>的要求。如果出现在满足上述要求后，整体结构受力不平衡的情况，那么软件会提示结构不稳定。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620355395803981.png" alt="image.png" width="253" height="133" style="width: 253px; height: 133px;"/></p><p style="text-align: center;">图3：结构不稳定时的提示</p><p><strong>&nbsp; &nbsp; 1.2、弹性支点法—弹塑性</strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</strong>弹性支点法-弹塑性是将支护结构视作竖向放置并受坑外侧向土压力作用的弹性地基梁，基坑开挖面以上的锚杆和内支撑视为弹性支座，基坑开挖面以下的土层则采用一系列弹簧进行模拟。和弹塑性共同变形法相比，相同点在于桩前土体都按弹簧考虑，同时土体反力需要满足1.1中假定（1）的要求，也就是<strong><span style="color: #000000;">桩前任意一点的反力值不超过该深度被动土压力且不小于主动土压力</span></strong><span style="color:#000000">；不同点在于不管是悬臂式支挡结构，还是锚拉式或者支撑式支挡结构，</span><span style="color: #FF0000;">桩后土体作用均按主动土压力考虑</span><span style="color:#000000">。</span></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620355322626694.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图4：弹性支点法-弹塑性的计算模型</p><p><strong>&nbsp; &nbsp; 1.3、弹性支点法—弹性</strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</strong>&nbsp;弹性支点法-弹性跟弹性支点法-弹塑性在总体假定上基本一致，同样是将结构视为竖向的弹性地基梁，结构前土体考虑成弹簧，结构后始终考虑作用主动土压力。唯一的不同点在于桩前土体反力没有限值要求，意味着<span style="color: #FF0000;">任意一点的反力值都可以超过被动土压力</span>。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620354917558962.png" alt="image.png" width="501" height="298" style="width: 501px; height: 298px;"/></p><p style="text-align: center;">图5：弹性支点法-弹性的计算模型</p><p><strong><strong>2、应用效果的区别</strong></strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; 2.1、变形</strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp;</strong> &nbsp; 由于弹性支点法-弹塑性和弹性支点法-弹性都是将结构后的受力考虑为主动土压力，那么当遇到锚拉式支挡结构或者支撑式支挡结构时，使用上述两种方法都有可能出现结构向坑外变形的情况，如下图：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620373497943020.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6：锚拉式支撑结构向坑外变形（弹性支点法）</p><p>但同样的例子，如果使用弹塑性共同变形法，锚杆作用位置的土压力将不再是主动土压力，结构变形情况也完全不同，如下图：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620373779681542.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图7：锚拉式支撑结构向坑内变形（弹塑性共同变形法）</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 如果抛开弹塑性共同变形法，单看弹性支点法-弹塑性和弹性支点法-弹性，在计算变形时，二者有时也有一定差别，比如图8和图9所示案例：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620374301812043.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图8：某基坑弹性支点法-弹塑性分析结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620374350447250.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图9：某基坑弹性支点法-弹性分析结果</p><p>可以看出，采用弹性支点法-弹性分析得到的位移比弹塑性得到的位移更小，这是因为弹性法没有限定土反力的大小，所以弹性法位移结果往往比弹塑性方法的结果小。</p><p><strong>&nbsp; &nbsp; 2.2、被动区土反力验算</strong></p><p><strong>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; </strong>根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）4.1.4条第二款的要求，挡土构件嵌固段土反力合力不应大于被动土压力合力，即：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620376042802092.png" alt="image.png" width="84" height="34" style="width: 84px; height: 34px;"/></p><p>对于弹塑性共同变形法和弹性支点法-弹塑性，由于都假定了任意一点的反力值不能超过被动土压力，所以自然嵌固段的土反力合力也不会超过总的被动土压力。但对弹性支点法-弹性来说，则不一定，需要进行验算。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 在GEO5中，支持用户验算被动区土反力是否超过总的被动土压力，还允许用户输入一个安全系数作进一步的安全储备。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620376482935679.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图10：被动区土反力验算</p><p><br/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 以上即是对GEO5深基坑支护结构分析模块中的三种分析方法区别的说明，如果要完全按照基坑规范的要求，那么大家直接选择弹性支点法-弹性。如果对被动区要求严格，或者当需要考虑桩后不完全是主动土压力的情况时，大家也可以采用弹性支点法-弹塑性或者弹塑性共同变形法。</p>

<ol class=" list-paddingleft-2" style="list-style-type: decimal;"><li><p style="text-align: left;">本文使用GEO5软件墙后坡面的第二种坡型（坡顶地表为斜面）进行对比计算。<br/></p><p style="text-align: left;">GEO5源文件地址：<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="土压力对比-坡顶地表为斜面.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">土压力对比-坡顶地表为斜面.rar</a></p></li></ol><p style="text-align: left;">对比主要分为两种情况，第一种是坡角小于内摩擦角，第二种是坡角大于内摩擦角。坡角大于内摩擦角时，为防止库仑土压力公式出现虚根，需对坡角进行修正。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620350709824063.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">坡面类型②</p><p>2.坡角10°（坡角小于内摩擦角），比较10m处土压力大小</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620361660388870.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">手算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620361727759915.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">GEO5结果</p><p><span style="color: #00B050;"><strong>公式结果：42.486</strong></span></p><p><span style="color: #00B050;"><strong>GEO5结果：42.49</strong></span></p><p>3.坡角20°（坡角大于内摩擦角）</p><p>由于坡角β＞内摩擦角Φ，库仑公式有虚根，求Ka和Kac时，需进行修正。</p><p>修正①：将坡角β修正为内摩擦角Φ</p><p>修正②：修正①是按坡角为φ进行计算，还需考虑坡角超过内摩擦角这部分土的影响，需对主动土压力系数进行修正，Ka*tanβ/tanφ</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620361813735627.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">手算结果</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1620361837150111.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">电算结果</p><p><span style="color: #00B050;"><strong>公式结果：196.469</strong></span></p><p><span style="color: #00B050;"><strong>GEO5结果：195.56</strong></span></p><p>4.计算结果汇总</p><table style="width: 659px;" align="center"><tbody><tr class="firstRow"><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>坡角β（°）</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>10</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>20</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>30</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>40</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>50</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>60</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>70</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>80</p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>手算结果</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>42.486</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>196.469</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>378.960</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>602.819</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>904.422</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>1366.506</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>2234.939</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>4735.493</p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>GEO5结果</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>42.49</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>195.56</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>377.52</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>600.73</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>901.46</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>1362.20</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>2228.10</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>4721.38</p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>误差</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>0.01%</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>0.46%</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>0.38%</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>0.35%</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>0.33%</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>0.32%</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>0.31%</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" width="55"><p>0.30%</p></td></tr></tbody></table><p><br/></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; GEO5三维地质建模2021版新增了填挖方的功能。用户可以在已经建好的三维地质模型基础上，通过添加设计工况，实现对原有模型开挖或回填的操作，同时还能分层计算开挖岩土体及回填材料体积，相关功能简述如下：</p><p><strong>1</strong><strong>、填挖方</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; GEO5三维地质建模中的填挖方操作可以通过两种途径实现：</p><p>①：直接输入开挖或填方后的地形点坐标</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;采用此种方法，首先需要在工况阶段设置中设置建模方式为“地表点和边”，然后在地形点界面中输入开挖或填方后的地形点坐标即可。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619602954749356.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1：填挖方工况阶段设置</p><p>此种方式较为适用于边坡开挖、堆山造地等填挖方工程。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619604570274974.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2：模拟台阶边坡开挖过程</p><p>②：在模型上直接构建多面体<br/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;采用此种方法，则需要在工况阶段设置中选择建模方式为“填挖方”，然后再通过图形交互或坐标交互方式输入多个基准点，每个点都可以单独指定高程坐标以及与原有地形相交切的角度值（也可以统一指定为一个值），通过基准点构建出多面体，并与原有地形面进行空间布尔运算，实现对场地的挖方和填方功能。</p><p><br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619614698601032.png" alt="image.png" width="489" height="362" style="width: 489px; height: 362px;"/></p><p style="text-align: center;">图3：基准点的输入</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619616797320775.png" alt="image.png" width="346" height="207" style="width: 346px; height: 207px;"/></p><p style="text-align: center;">图4：通过输入基准点构建的多面体</p><p>此种方式能够实现精细开挖，较为适用于基坑开挖和道路填筑等工程。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619617431269027.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5：某场地基坑开挖模拟</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 需要说明的是，用户可以通过填挖方模式控制输入的多面体和原有模型相交后，是仅取填方或挖方还是二者兼而有之，三种模式的区别示意如下：<br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619617778202821.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6：仅取挖方区域</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619618631257819.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图7：仅取填方区域</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619618678515548.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图8：挖方和填方区域同取</p><p><strong>2</strong><strong>、算量</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 在进行填挖方操作之后，用户可以直接计算出本工况相对于原有模型（或上一个工况）的体积变化情况，可同时计算出填方体积和挖方体积，其中挖方体积又可以<span style="color: #FF0000;"><strong>单独计算每一种材料的挖方量</strong></span>。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619619981275061.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图9：挖方和填方体积计算</p><p>计算书中详细记录了每种材料的挖方量和总量。<br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619620575916207.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图10：计算书中挖填方量详细结果</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 值得注意的是，针对模型中的每一种挖方材料，用户都可以指定相应的<strong>松散系数</strong>，这样可直接得到挖方后的弃方量。</p><p><strong><strong>3</strong><strong>、挖填方平衡</strong></strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 在有了挖方和填方量之后，对于某些场地，我们希望挖方量能近似等于填方量，这样可以减少弃土外运，优化施工投入成本。在GEO5新增的填挖方功能当中，也可以实现类似的操作。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 当采用在模型上直接构建多面体的方式来进行填挖方，即上述第1节中的第二种情况时，可以通过“竖向偏移”功能同时调整场平基准点上的Z值坐标，比如同时+1m或-1m，然后计算相应的总挖方量和填方量，经过几次调整后，直至挖方量近似等于填方量。此外，用户还可以通过挖方的松散系数值更准确的控制挖填方平衡。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619622529678552.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图11：“竖向偏移”功能辅助实现挖填方平衡</p><p><strong>4</strong><strong>、切剖面用于岩土计算</strong></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 和直接建立三维地质模型之后的切剖面一样，在填挖方后，用户仍然可以对模型进行切剖面操作，切出来的剖面可直接复制到土坡模块当中，进行边坡稳定性分析。<span style="text-align: center;"></span></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619623606243183.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图12：某边坡挖方后切剖面操作</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619623717674798.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图13：剖面导入土坡模块分析边坡稳定性</p>

<p><strong>GEO5</strong><strong>读入理正勘察成果表（</strong><strong>Excel</strong><strong>数据）创建地质模型</strong></p><p>GEO5三维地质建模模块新增批量导入钻孔的功能，这里以理正成果表数据为例进行说明。这里下载Excel导入模板<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="GEO5勘察数据模板202110.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">GEO5勘察数据模板202110.rar</a>。</p><p><strong>一、模板说明</strong></p><p>GEO5只需读取钻孔坐标以及地层信息即可创建地质模型，对应的，只需将<strong>理正勘探点一览表</strong>和<strong>地层汇总表</strong>的部分内容整合到GEO5模板上即可。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619141818603442.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;理正成果表汇总</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1634696532703040.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">GEO5模板sheet1与理正勘探点一览表对应关系</p><p>在<strong>sheet1（FieldTests）</strong>中，需导入<span style="color: #FF0000;"><strong>钻孔的编号</strong></span>，指定模板（<span style="color:#ff0000"><strong>使用默认的“<strong>中国-标准:钻孔</strong>”，不要修改</strong></span>），以及<strong><span style="color: #FF0000;">孔口的坐标</span></strong>。在理正勘探点一览表中，可以把相关数据填入。理正的地面高程，就是模板里的z坐标。</p><blockquote><p>（注意：钻孔类型有对应的字段，需严格按照字段来写，不能改变模板的表头，<strong>请把理正数据复制到模板中，不要另建Excel表格</strong>。如果只是建模，不需要把所有的勘察数据都导入，只需导入能划分地层的试验数据，一般是钻孔数据，有时也可以使用静探数据，静力触探数据划分地层之后，按钻孔数据输入即可。）</p></blockquote><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619140908920896.png" alt="image.png"/></p><p>在<strong>sheet2（F_LAYR_TAB）</strong>中，需导入<span style="color: #FF0000;"><strong>地层</strong></span>和<strong><span style="color: #FF0000;">层厚</span></strong>信息。对应的是理正的<strong><span style="color: #FF0000;">地层汇总表</span></strong>内容，可以将单元格格式由文本转换成数值，将岩土材料里面的合并单元格拆分并填充，最后按钻孔编号排序即可。</p><blockquote><p>这里需要注意，①层厚的格式要转化为数字，以文本形式存储的数字无法被识别②不同地层编号的岩土材料名称可能一样，为方便后期建模，建议岩土名称取地层编号+岩土名称的样式，以方便后期整理钻孔。</p></blockquote><p>录入sheet1（FieldTests）比较简单，不过多介绍。下面是处理理正地层表Excel的视频，供有需要的工程师参考：<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="地层表整理视频.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">地层表整理视频.rar</a></p><p><strong>二、GEO5读入数据</strong></p><p>在勘察数据菜单下选择导入功能，导入类型选择第一个电子表格XLSX，然后选择整理好的表格，导入即可。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619140915565228.png" alt="image.png"/></p><p>在岩土材料菜单下点击【从勘察数据中继承】，并为每层岩土材料定义颜色或纹理。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619140919479288.png" alt="image.png"/></p><p>本小节视频：<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="geo5读入数据视频.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">geo5读入数据视频.rar</a></p><p><strong>三、生成地质模型</strong></p><p>层序如果是处理好的地层，那么可以直接在【生成地质模型】菜单下直接生成地质模型；如果未处理好，需调整地层兼容性，可以参考<a href="https://ke.qq.com/course/44008 ... ot%3B target="_self">GEO5三维地质建模的相关教程</a>。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619140925976492.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">生成地质模型</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1619140930761178.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">显示岩土体边界面</p><p><strong>四、拓展</strong></p><p>导入数据时并没有定义原始勘察数据土层的图例和颜色，这个并不会影响地质模型的颜色，也不影响柱状剖面的颜色。总之，不影响成果展示。</p><p>对于有“强迫症”且对软件比较熟悉的工程师，可以进行如下操作来为原始勘察数据定义颜色。</p><p>首先可以定义一个<strong>包含所有岩土材料</strong>的虚拟钻孔，为该虚拟钻孔的岩土材料定义图例和颜色，然后<strong>导出</strong>所有钻孔，在Excel表格中为原始勘察数据赋予颜色，最后再重新<strong>导入</strong>。</p><p>该操作也可以在处理完钻孔兼容性之后进行。</p><p>操作视频如下：<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="修改原始钻孔图例和颜色视频.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">修改原始钻孔图例和颜色视频.rar</a></p><p><br/></p>

<p>华宁勘察软件增加了生成GEO5三维地质建模接口数据的功能，可以将华宁勘察软件里的数据直接导入到GEO5中创建三维地质模型，不用再重复输入勘察数据。<br/></p><p>本文分为三个步骤进行介绍：①华宁生成数据；②GEO5读入数据；③GEO5生成地质模型。数据源文件和操作视频：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="华宁勘察数据导入GEO5建模教程.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">华宁勘察数据导入GEO5建模教程.rar</a></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="源文件.rar">源文件.rar</a></p><p><strong>一、华宁勘察数据导出</strong></p><p>在【其它】菜单下，选择【生成库仑GEO5三维地质建模接口数据】，如下图：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1616741395888374.png" alt="image.png"/></p><p>点击之后，会弹出对应的窗口界面，如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1616741406524958.png" alt="image.png"/></p><p>点击【生成GEO5三维地质建模接口数据文件】即可生成xml格式的文件。可以用记事本打开，另存为UTF-8（或带有BOM的UTF-8）编码的文件。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1616741416709320.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1616741422486349.png" alt="image.png"/></p><p><strong>二、GEO5数据读入</strong></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1616741429167623.png" alt="image.png"/></p><p>打开GEO5三维地质建模模块，在【勘察数据】菜单下选择【导入】，在导入类型中选择【GEO5XML文件】，选择华宁生成的数据，确定即可。</p><p><strong>三、地质建模</strong></p><p>接下来，在柱状剖面下双击任意一个钻孔进行编辑。点击从勘察数据复制柱状剖面，这时柱状剖面的地层就继承了原始勘察数据的地层。（野外钻探记录时，某层没有时厚度记录为0.01。可以在柱状剖面地层中修改为0，也可以忽略，不影响建模。）</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1616741438321240.png" alt="image.png"/></p><p>从勘察数据复制柱状剖面的功能，可以单个选择进行复制，也可以到岩土材料中，选择从勘察数据中继承，一次完成。由于导入的模型没有颜色，可以在岩土材料中替换材料的颜色。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1616741444592173.png" alt="image.png"/></p><p>最后，在【生成地质模型】菜单下，点击【生成】，即可生成地质模型面。在图形显示按钮下，可以调整岩土体边界面。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1616741451481365.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1616741455839100.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp;</p><p><br/></p>

<p style="text-align: left;">GEO5基坑分析模块有三种分析方法：①弹性支点法——弹性②弹性支点法——弹塑性③弹塑性共同变形法，现对②弹性支点法——弹塑性的土反力部分原理进行说明。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1628652019857666.png" alt="image.png"/></p><p><br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1607594234671859.png" alt="image.png"/></p><p>经常有小伙伴询问为什么GEO5基坑模块要限制土反力的最大值为被动土压力，这里做一个简单说明。</p><p><strong>（1）土压力</strong></p><p style="text-align: center;"><img src="https://ss0.bdstatic.com/70cFv ... 00696,356537604&fm=26&gp=0.jpg"/></p><p>土反力大小是土体的水平刚度与水平位移的乘积，如图，当墙推土时，土体将产生反力，土反力随位移增加而变大。但土反力反力不能无限增大，当位移达到一定程度，将达到一个破坏的临界状态，这个临界状态的土压力，就是被动土压力。当土反力&gt;被动土压力时，土体的状态就发生了变化，进入塑性变形，这时，变形增加，土反力缺不再增加。这里的图不够全面，下面截一张国外文献（<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="364-419.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">364-419.rar</a></p><p>）的图，<br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1607596087947468.png" alt="image.png"/><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1607596115754611.png" alt="image.png"/></p><p>土体的变形超过一定大小之后，土体就会达到临界破坏状态，这从土压力方面介绍为什么土反力不能超过被动土压力。</p><p>类似的还有，<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="sheet_pilling_handbook_design.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">sheet_pilling_handbook_design.rar</a>中的描述，国外文献里的图片有个好处就是，会显示极限土压力外的土压力大小，便于说明土压力达到极限状态之后的力的大小。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1607597306510238.png" alt="image.png"/></p><p><strong>（2）国际软件</strong><br/></p><p>将土反力的最大值限制为被动土压力也是国际软件通用手法，如<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="DSheetPiling-Manual.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">DSheetPiling-Manual.rar</a></p><p>中的介绍，当土反力在主动被动土压力之间时，用土反力，否则用屈服状态的土压力。<br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1607596936349755.png" alt="image.png"/></p><p><strong>（3）海外规范、文献</strong></p><p>如荷兰规范166&nbsp;Damwandconstructies中的截图，土反力各种算法虽不同，但最大土反力确都是固定的。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1607597553585641.png" alt="image.png"/></p><p>在<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="26_Sheetpile_Wall_Design-USACE.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">26_Sheetpile_Wall_Design-USACE.rar</a>中，土体也是按非线性弹簧考虑的，</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1607597884193723.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1607597902219526.png" alt="image.png"/></p><p>（4）试验</p><p>不同国家确定土体刚度使用的参数不同（旁压模量，压缩模量，侧胀模量等等），使用的设备、仪器也不同，很多大型咨询公司也有自己的经验公式，这样同一个项目计算出来的水平反力系数会千差万别。如果对土反力最大值进行限制，会使得同一个项目，利用不同的计算理论，得到的结果也会千差万别，这显然是不合实际的。因此需要将土弹簧作为非线性弹簧，当弹簧在一定变形范围之内，土反力是线性增加的，当超过这个范围，就不再继续增加。</p><p>另外，支护桩经典的计算理论，就是利用主动土压力，被动土压力进行计算的，当限制土反力的最大值为被动土压力时，当桩前土体完全进入被动区时，就又回到了经典计算理论。这样，现在的计算方法，就能把经典计算理论也包含进来，实现理论统一。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://ss3.bdstatic.com/70cFv ... 73813,835197224&fm=26&gp=0.jpg"/></p>

<p>&nbsp;<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1606464213670542.png" alt="image.png"/></p><p>首先明确各方向如上图，GEO5软件计算在y方向每延米的配筋，【截面强度验算】中[计算宽度]指的就y方向。</p><p>&nbsp;<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1606464218290323.png" alt="image.png"/></p><p><strong>一、软件计算理论</strong></p><p>1、抗弯验算</p><p>根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》6.2.10，不考虑受拉区钢筋，按单筋矩形截面公式验算，最大M处的截面高度h可以在【详细结果】中查看。截面高度指挡墙厚度，是x方向的。此处：</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1606464223257756.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>上图配筋位置，断面截图如下</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1606464227235836.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1606464241998658.png" alt="image.png"/></p><p>2、抗剪验算</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="1606464247672196.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>根据规范6.3.3条，因为没有箍筋及弯起钢筋的配置，所以这里抗剪由混凝土提供，</p><p>抗剪验算还是由混凝土提供抗剪力，如下：</p><p>&nbsp;</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1606464257514677.png" alt="image.png"/></p><p>其中h0=h-as-d/2。</p><p>二、<strong>软件配筋提示的意义</strong></p><p><strong>提示1：红色字体“提示不满足要求”</strong></p><p>软件提示不满足要求，那么配筋率、抗弯和抗剪必定有一项不满足要求。对于抗弯跟抗剪必定要不大于承载力设计值，对于配筋率软件可以由用户勾选是否进行计算。</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1606464275296582.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p><strong>提示2：蓝色字体“截面前侧受拉，软件不能验算这种情况下的截面强度”</strong></p><p>如上图，墙身面侧不受压，不需要计算配筋，这不是一个错误，此处不需要勾选计算。按构造配筋即可。</p><p>在墙踵配筋有时也会出现“截面前侧受拉，软件不能验算这种情况下的截面强度”。原因是墙踵配筋默认钢筋位置在下部（如下图），如果基底反力过大，会导致底板上部受压，此时需要在上部配筋钢筋，下部不需要钢筋。</p><p>此时的解决方法如上：</p><p>1.&nbsp;直接不勾选墙踵配筋</p><p>2.&nbsp;勾选墙踵配筋，不勾选配筋率验算</p><p>3.&nbsp;勾选墙踵配筋，勾选配筋率验算，配置足够的钢筋满足0.02%单侧配筋率的钢筋（此处不建议，因为对于板而言，是可以单侧配筋的，无需配筋的另一侧的配筋率可以为0）。</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1606464285680990.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>&nbsp;</p><p><strong>三、常见问题解决措施</strong></p><p>1.&nbsp;如果挡土墙局部所受剪力较大，可以考虑加腋。GEO5里面增加钢筋对抗剪是无效的，因为GEO5内的钢筋是没考虑弯起的，是抗弯钢筋，不是抗剪的。</p><p>2.&nbsp;M为0是受拉区，不需要进行设计配筋。人为强制去配筋，软件会提示“截面前侧受拉，软件不能验算这种情况下的截面强度”。</p><p>3.&nbsp;以上结论是对中国规范的解释，其他国家规范得参考具体的计算公式。</p>

<p>GEO5源文件：<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/s ... ot%3B style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="垃圾填埋场垃圾坝的稳定性计算分析.rar" style="font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">垃圾填埋场垃圾坝的稳定性计算分析.rar</a></p><p><strong>1.设计依据</strong></p><p>垃圾卫生填埋场在国内起步较晚，但近几年发展较快，目前垃圾坝设计主要依据《生活垃圾卫生填埋技术规范》及《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》，同时参考现行水工行业结构设计等规范，如《碾压式土石坝设计规范》、《水工挡土墙设计规范》等。</p><p><strong>2.设计标准</strong></p><p style="text-align: center;">垃圾坝设计标准</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603465571482545.png" alt="image.png"/></p><blockquote><p style="text-align: left;">由于下游存在生产设备及生活管理区，垃圾坝失事将对生产设备和生活管理区带来严重损失，因此垃圾坝体建筑级别为I级。（安全系数取值来自于《生活垃圾卫生填埋技术规范》）<br/></p></blockquote><p><strong>3.垃圾土参数选取</strong></p><p><strong>容重：</strong></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603465246618533.png" alt="image.png"/></p><p>该公式来自于《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》，天然容重取13.9 kN/m3，饱和容重取15kN/m3。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603465257537930.png" alt="image.png"/></p><p>本工程坝前垃圾埋深约为12m，根据填埋工艺要求，垃圾土压实程度为中等，工程内摩擦角及粘聚力取较低值。</p><p style="text-align: center;">垃圾土参数取值</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603465592226972.png" alt="image.png"/></p><p><strong>4.土工材料界面强度取值</strong></p><p>土工材料界面强度指标φ、c根据《生活垃圾卫生填埋场岩土工程技术规范》取值。稳定分析时，复合衬垫系统中土工材料强度指标取值宜符合下列要求：库区基底坡度大于10°区域采用残余强度指标，库区基底坡度小于10°区域采用其峰值强度指标。本填埋场土工材料界面为粗糙土工膜/GCL，故库区基底坡度大于10°区域取界面强度指标为：天然工况：内摩擦角φ取9°，黏聚力c取0kPa；饱和工况：内摩擦角φ取8°，黏聚力c取0kPa；库区基底坡度小于10°区域取界面强度指标为：天然工况：内摩擦角φ取22°，黏聚力c取0kPa；饱和工况：内摩擦角φ取21°，黏聚力c取0kPa。</p><p><strong>5.垃圾坝设计及验算</strong></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603465276673485.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">垃圾坝尺寸图</p><p>垃圾坝的主要作用在于维持垃圾堆体的稳定，因此垃圾土压力是垃圾坝最主要的荷载。目前一般采用传递系数法分析垃圾堆体边坡稳定性，如垃圾堆体满足自身稳定要求，则选取主动土压力作为垃圾坝计算外荷载；如垃圾堆体不满足自身稳定要求，则需比较剩余下滑力与主动土压力之间的大小，如剩余下滑力小于主动土压力，则选取主动土压力作为垃圾坝计算外荷载，反之则选取剩余下滑力作为垃圾坝计算外荷载。本案例采用主动土压力验算坝体的倾覆、滑移稳定性。</p><p>GEO5对垃圾坝进行计算，分为三个工况，工况1为天然工况，工况2地震工况，工矿3为暴雨工况。</p><p><strong>6.垃圾堆体边坡稳定性计算</strong></p><p>本项目填埋场堆体的变形破坏主要是沿土工材料界面的滑动破坏，因此计算时按图示折线滑面计算垃圾堆体边坡的稳定性。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1603465287318177.png" alt="image.png"/></p><p>GEO5边坡稳定性分三个工况进行验算，工况1为天然工况，设计安全系数取1.35；工况2为地震工况，设计安全系数取1.15；工况3为暴雨工况，设计安全系数取1.3。</p><p>注：本案例源文件在附件中。</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>&nbsp; &nbsp; 公路路堤、路肩挡土墙设计过程中，因为墙顶宽度大，所以填土线会覆盖一部分路堤墙墙顶，一般留会留有做护栏，如下图示意：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422780399094.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; A为GEO5墙后坡面线起点，B为此类型挡土墙实际填土线。因为GEO5挡土墙模块将A设置为原点（0,0），且x值不能为负数，所以此类模型在GEO5重力式挡土墙模块中不能完全建入。下面我们将讨论一下，是否有必要按考虑挡土墙正上方的填土BAC区域，以及GEO5软件这样处理的合理性。</p><p>&nbsp; &nbsp; 对于土压力的计算，都是从墙背开始考虑的，填土BAC实际上是增加了挡土墙自重，对结构计算有利。而在理正软件中，虽然在[坡线土柱]一栏可以设置从B处开始的坡形，但是真是计算并没有考虑BAC的影响。也就是如下两个模型计算的完全相同。</p><p>&nbsp; &nbsp; 为了确保计算过程尺寸取整数，我们假设填土坡面倾角45°，理正计算结果如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422797430342.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422802391553.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>&nbsp; &nbsp; 也可以采用等效土柱高度进行计算</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422808233494.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p>&nbsp; &nbsp; 等效土柱高度的选取是<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422861956701.png" alt="image.png"/>还是<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422872532959.png" alt="image.png"/>?从理正的图示上（下图）看，好像是按照<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422888467305.png" alt="image.png"/>考虑更合理，但是计算结果差异显著，此处两种计算结果都展示出来。<br/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422905114066.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p style="text-align: center;">等效土柱高度的选取是<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422861956701.png" alt="image.png" style="white-space: normal;"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422911960713.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p style="text-align: center;">等效土柱高度的选取是<img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422872532959.png" alt="image.png" style="white-space: normal;"/></p><p><strong>&nbsp; &nbsp;结论：</strong>特殊的墙顶存在部分填土的挡土墙的墙后土压力计算，不论该填土建模时软件考虑与否，最终计算都没有进行考虑（参考理正计算结果）。所以，GEO5墙后坡面起点设置在墙背最高点处（A处）是有道理的。遇到类似工程，可以直接忽略挡土墙正上方的填土（BAC区域），具体设置如：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600422942225647.png" alt="image.png"/>&nbsp;</p><p><br/></p>

<p>本帖结合理正结果，对GEO5挡墙模块的土压力原理进行说明。对比包括无粘性土和粘性土两种情况，无粘性土给出两者的详细计算过程，粘性土介绍了GEO5的计算方法及与理正对比结果。</p><p><strong>一、无粘性土：</strong></p><p><span style="color: #FF0000;"><strong>（1）理正：</strong></span></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600409034323595.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600409045835785.png" alt="image.png"/></p><p>理正挡墙的虚拟墙背是从墙踵底，连到挡墙顶部。所以计算的土重是虚拟墙背以内的区域，土压力是以红线为墙背进行计算。所以，改变墙踵高度，只会影响土重，不会影响土压力大小。</p><p><span style="color: #9BBB59;">Ea = 1/2γh^2Ka = 1/2*19*5.6^2*0.501= 149.26(误差来自于主动土压力计算时的取值)</span></p><p><span style="color: #FF0000;"><strong>（2）GEO5：</strong></span></p><p>GEO5的虚拟墙背是从墙踵顶到挡墙顶，上面按虚拟墙背计算土压力，下面基础按实际墙背计算土压力，然后土压力求解矢量和。GEO5墙踵上的土重，就是按实际的土重进行计算：1/2*2*5*19=95.</p><p>因为假想墙背不同，墙背与竖直线的夹角不同，主动土压力系数也有细微差别，水平向分力是比较接近的。当底板较薄时（如0.1m），两者的土压力是几乎一样的，当基础底板较厚时，理正的虚拟墙背假设就不再适用。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600409055174999.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600409062452258.png" alt="image.png"/></p><p><strong>0-5m：</strong>按虚拟墙背计算土压力，Ka = 0.526, 5m处土压力<span style="color: #9BBB59;">Pa_5m = 19*5*0.526=49.97 </span>（误差来自于主动土压力系数保留位数，软件后台不是按三位计算的）</p><p><strong>5-5.6m：</strong>按基础实际墙背计算，这时墙背与填土间的摩擦角按实际的取，不再按内摩擦角进行取值。Ka=1/3，5m处主动土压力 <span style="color: #9BBB59;">Pa_5m下 = 19*5*1/3=31.67</span>（主动土压力取实际1/3，故和软件计算书结果没有误差）。</p><p><strong>二、粘性土：</strong></p><p><span style="color: #FF0000;">（1）理正：</span></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600409089277051.png" alt="image.png"/></p><p>理正帮助文档中讲计算出破裂角后利用力的多边形求解，不再赘述。</p><p><span style="color: #FF0000;">（2）GEO5：</span></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600409096664704.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600409103486232.png" alt="image.png"/></p><p>GEO5利用公式进行计算，现在拿5m处的土压力进行说明。</p><p><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1600409109299537.png" alt="image.png"/></p><p>Kac = Kahc = 0.577</p><p>Ka = 1/3</p><p>Pa_5m下 = 19*5*1/3 – 2*10*0.577 = 20.96</p><p>理正结果是99.443，GEO5基础厚度为0.5时的结果为94.03，GEO5基础厚度调整为0.1时的土压力为101.45。结果误差主要还是虚拟墙背的假设不同（无粘性土章节已详细论证）。<br/></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 ... ot%3B target="_self">GEO5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<span style="color: #FF0000;">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）</span>，将降雨量换算成水位高度，根据这个可以提升浸润面。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>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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：</p><p>1、提示“atioglxx.dll”错误，如下图：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1595810951421781.png" alt="image.png" width="512" height="183" style="width: 512px; height: 183px;"/></p><p class="page-title" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; font-size: 30px; font-family: &quot;Klavika Medium Condensed&quot;, Calibri, Arial, sans-serif; font-weight: 500; line-height: normal; color: rgb(0, 0, 0); white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"><span style="color: #404040; font-family: &quot;Helvetica Neue&quot;, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 15px;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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：</span><a href="https://pan.baidu.com/s/1CEUTH ... ot%3B target="_blank" style="font-family: &quot;Helvetica Neue&quot;, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 15px;">https://pan.baidu.com/s/1CEUTH ... Bspan style="color: #404040; font-family: &quot;Helvetica Neue&quot;, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 15px;"> &nbsp; 提取码：o0nx</span></p><p class="page-title" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; font-size: 30px; font-family: &quot;Klavika Medium Condensed&quot;, Calibri, Arial, sans-serif; font-weight: 500; line-height: normal; color: rgb(0, 0, 0); white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"><span style="color: #404040; font-family: &quot;Helvetica Neue&quot;, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 15px;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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<a href="https://www.amd.com/en/support" target="_self">https://www.amd.com/en/support ... t%3B2、提示“SlopeStability_5.exe”，如下图：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1599206703401911.png" alt="image.png" width="513" height="189" style="width: 513px; height: 189px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;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。</p><p><br/></p><p>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。</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 style="text-align: left;">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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589445436427584.png" alt="1.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 警告窗口</p><p>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。</p><p>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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589445454732815.png" alt="2.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 倾覆滑移验算界面</p><p>如图2中，①处的虚拟墙背，即箭头标注处，需要进行修正。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589445469997569.png" alt="3.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 虚拟墙背与竖直方向夹角</p><p>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。</p><p>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。</p><p>&nbsp;</p><p>&nbsp;</p><p><br/></p>

<p style="text-align: center;"><strong>GEO5第二破裂角及土压力计算说明</strong></p><p>1. 库仑土压力公式介绍</p><p>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。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; <img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015616395344.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 库仑土压力理论</p><p>基本假设：</p><p>（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。</p><p>（2）刚体滑动假设。</p><p>（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）</p><p>受力分析：</p><p>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</p><p>（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。</p><p>（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。</p><p>（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。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015664502587.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 库仑主动土压力计算图</p><p>利用正弦定理：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015675502391.png" alt="image.png"/></p><p>2. 坦墙土压力计算</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015682532239.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 坦墙与第二滑动面</p><p>&nbsp;</p><p>2.1. 坦墙概念</p><p>当σ&lt;&lt;φ时，滑面依然可以沿墙背滑动。但当σ≈φ时，就可能出现两种情况。</p><p>一是墙背较陡，公式依然成立。</p><p>二是墙背较缓，墙后土体破坏时可能不再沿墙背AB滑动，而是沿图3的BC和BD面滑动，两个面均发生在土中。这种情况，BCD仍处于极限平衡状态，而ABC未达极限平衡，它将贴附于墙背AB上与墙一起移动，故而可以视为墙体的一部分。</p><p>显然，对于坦墙，库仑公式不能用来直接求出作用在墙背AB面上的土压力，但却可用其求出作用于第二滑动面BC上的土压力Ea’。要注意的是，由于滑动面BC也存在于土中，是土与土之间的摩擦，Ea’与BC面法线的夹角不是σ而应是φ。这样，最终作用于墙背AB面上的主动土压力Ea就是Ea’与三角形土体ABC重力的合力。</p><p>第二破裂面出现的条件是墙背倾角α大于临界倾斜角αcr。研究表明，αcr=f（σ，φ，β）。可以证明，当σ=φ时，αcr可以用下式表示：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015696452833.png" alt="image.png"/></p><p>若填土面水平，β=0，则</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015707581024.png" alt="image.png"/></p><p>以上推论是来自于库仑土压力理论。</p><p>2.2. 坦墙土压力计算方法</p><p>对于填土面为平面的坦墙，朗肯与库仑两种土压力理论均可应用。下面对β=0，σ=φ为例，进行说明。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015716938917.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图4 坦墙的土压力计算</p><p>（1）&nbsp;&nbsp;&nbsp; 按库仑理论计算：</p><p>墙后滑动土楔将以过墙锺C点的竖直面CD面为对称面下滑，两个滑动面BC和B’C与CD夹角都应是45°-φ/2，从而两个滑动面位置均已知，根据库仑理论可以求出作用在BC面上的土压力大小和方向，再与△ABC的重力W（竖向）进行向量求和即为作用在AC上的土压力。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015726883491.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5 主动朗肯状态的变形条件已满足</p><p>（2）按朗肯理论计算</p><p>由于滑动楔体BCB’以垂直面CD为对称面，故CD面可以视为无剪应力的光面，符合朗肯的竖直光滑墙背条件。当填土面水平的时候，可按朗肯公式求作用在CD面上的朗肯主动土压力。最后与三角形ABC的土压力求矢量和。</p><p>2.3. GEO5中的计算理论</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015746392906.png" alt="image.png"/></p><p>根据几何关系，可以用va表示第二破裂角和Vas，然后求解出来第二破裂面。在<a href="http://www.doc88.com/p-0783849627185.html" target="_self">DIN 4085</a>中可以找到类似公式的推导过程。</p><p>3. 计算异同</p><p>3.1. GEO5与公式相同之处</p><p>GEO5中没法直接读取破裂角的大小，故用标注功能，标注破裂角的投影宽，和实际长度，求解正弦值。与李广信土压力学中的公式进行对比。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015875929184.png" alt="image.png"/></p><p>（1）墙踵足够长，第二破裂面交于坡面</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015884984323.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6 GEO5中第二破裂面示意图</p><p style="text-align: center;">表1 土力学中的公式与GEO5算的结果对比</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015898723306.png" alt="image.png"/></p><p>两者的结果在精度允许范围内是一样的。</p><p>说明：</p><p>（1）继续加长墙踵宽度，破裂面依然交在坡面，第二破裂角不变。</p><p>（2）当坡角β=φ时，公式破裂角是0，即破裂角垂直于墙锺。而此时，GEO5的破裂面也是垂直于墙锺。两者理论是等效的。</p><p>（3）当改变GEO5中的岩土材料的粘聚力，第二破裂角不变。GEO5中的假设也是无粘性土假设，不会换算综合内摩擦角，只是用输入的内摩擦角按无粘性土计算。</p><p>（4）改变岩土材料中的σ，第二破裂面依然不变。这与土力学中假定σ=φ是一致的。从GEO5中的计算书中可以看到</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015951728748.png" alt="image.png"/></p><p>无论σ输入多少，这个值依然和φ相等。这个假设和土力学中的假设一样。</p><p>3.2. GEO5与土力学公式不同之处</p><p>3.2.1. 假想墙背的起点不同</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589015970730232.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图7 L型挡墙计算</p><p>土力学书里的公式是从墙锺B点引直线BE交墙顶于D，BD为假想墙背。判断夹角是否大于临界角。这里是简化的，BE段是简化过的。GEO5是从E点开始引直线，这点有所不同。土力学书中是为了简化计算，多用于注岩考试时计算；在公路设计手册路基第二版和铁路工程设计手册中的假想墙背与GEO5中一致。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589016617209271.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图8 GEO5中土压力计算原理</p><p style="text-align: left;">GEO5中从E处将土压力计算分为两块。①处用第二破裂角的假想墙背，②处用真实墙背。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589016631703315.png" alt="image.png"/></p><p>这时，墙背就是挡墙墙踵，岩土材料与结构的摩擦角也用输入的值进行计算。</p><p>当墙踵较厚的情况下，与土力学中计算的结果会有不同。</p><p>3.2.2. 假想墙背的终点不同</p><p>土力学公式假设终点是在墙顶，不会出现第二破裂面交到墙背上。GEO5没有这个限制。对于没有墙踵的挡墙，两者是一致的。对于有墙踵的情况，两者计算方式不同。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589016686512398.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图9 第二破裂面交于墙背</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589016713962224.png" alt="image.png"/></p><p>①&nbsp; &nbsp;、③区域使用真实墙背进行计算，②处使用虚拟墙背进行计算。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589016729122197.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图10 土力学中的破裂角说明</p><p>红线是假想墙背，黄线是公式计算的第二破裂面的平移。很明显，这种情况假想墙背夹角不大于临界夹角，不会出现第二破裂面。不考虑第二破裂面的影响。</p><p>实际情况中是可以出现这种第二破裂面的，G2分析中可以证明有这种破坏。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.wen.kulunsoft.com/u ... ot%3B title="1589016744653813.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图11 G2分析挡墙时出现的局部第二破裂面</p><p>4.&nbsp;<strong>结论：</strong></p><p>（1）两者第二破裂角的计算完全一致。</p><p>（2）墙踵处土压力计算不同，土力学书中的假设适用于墙踵较薄的情况，对于墙踵较厚的情况，其假设是不合适的。GEO5在处理墙踵时，与公路和铁路路基手册中一致，较为合理。</p><p>（3）第二破裂面交到墙背上时的计算不同。土力学书中不考虑这种情况，用数值分析软件可以很容易发现这种情况的存在。</p><p>GEO5的计算更符合实际情况，也更细致。使用的理论的假设、公式前提都一样。不同的是GEO5对公式进行了延伸，能计算更复杂的情况。</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>