<p style="text-align: center;"><strong>某水库黏土心墙堆石坝</strong></p><p><strong>1</strong><strong>工程概况</strong></p><p>大坝坝址选在金沙江水系二级支流掌鸠河上游峡谷河段内，水库总库容484万m3。工程属Ⅱ等大（2）型水库工程，各建筑物均按2级建筑物设计。设计洪水标准为500年一遇，校核洪水标准为5000年一遇。</p><p><strong>2</strong><strong>工程地质</strong></p><p>坝址河床为不对称的U形谷，岸坡陡缓变化大。坝址出露中生代白垩系上统马头山组（K2m）砂岩、白云岩、泥岩、页岩地层，其间有燕山期侵入岩脉穿插。岩层倾向大坝上游偏左岸，倾角10°~16°。坝址发育顺河向、横河向两组结构面，规模较大的有F2断层，从右岸斜穿坝址，断层破碎带宽18~30m，对坝基变形和防渗均有不利影响。两岸卸荷作用强烈。河床覆盖层最厚5.9m，两岸坡脚处有崩塌堆积的孤石、块石夹碎石土、壤土，最大厚度为8.4m。坝址微风化岩体具有弱透水性，可作为大坝防渗的相对不透水层。</p><p>库坝区抗震设防烈度为7度。</p><p><strong>3</strong><strong>结构设计</strong></p><p>工程枢纽由大坝、泄洪隧洞、溢洪道、引水隧洞等建筑物组成。</p><p>大坝为黏土心墙堆石坝，最大坝高77m，坝顶长度249.5m，坝顶宽度10m，坝顶高程2095.00m，上游坝坡在2057.00m高程以上为1：1.8，以下为1：2.2，在高程2057.00m处设戗台，宽24.6m。下游坝坡在高程2080.00m、2063.00m、2042.00m处都设置有3m宽的戗道；高程2063.00m以上坝坡为1：1.75，以下坡度为1：1.85。</p><p>坝壳堆石料，为弱风化石英砂岩、角砾岩、白云岩，强度较高，对岩体中夹有泥岩、页岩及泥质粉砂岩软岩互层，作为堆石料中的细粒料填充。下游设置反滤层两层，厚度为3m。上游坝壳采用堆石填筑，下游高程2042.00~2061.00m之间坝壳，采用风化堆石填筑，其他部位采用堆石填筑。</p><p>对基面中的深潭、狭沟、充泥大裂隙、溶蚀洞穴等进行掏挖，而后回填混凝土。F2断层及岩脉蚀变带做混凝土塞置换，并采取了深孔固结灌浆和3排帷幕。</p><p>盖板固结灌浆孔距、排距均为5m，孔入岩深度为5m。控制标准为透水率q≤5Lu，固结灌浆压力为0.4MPa。</p><p>水库防渗体系由黏土心墙和基础帷幕灌浆构成。心墙防渗体顶高程高于校核洪水位0.42m，顶宽3m，上、下坡均为1：0.25，底部设置1m厚的钢筋混凝土C20盖板。帷幕线沿心墙轴线布设，左岸坝肩向山里延伸50m，右岸坝肩向山里延伸16m，帷幕线水平全长316m。帷幕灌浆孔布设两排，排距1.4m，孔距2m。防渗帷幕为接地式，灌浆孔深入相对隔水层（q≤3Lu）3~5m。帷幕灌浆质量标准透水率q≤3Lu。</p><p>黏土心墙上游设置两层反滤层，厚度为2m，下游设置两层反滤层，厚度为3m。反滤料采用饱和抗压强度大于60MPa、软化系数大于0.65的弱风化白云质石英砂岩加工。心墙防渗料粒径d&lt;0.075mm的颗粒含量为40%~85%，I区反滤层的用料取值范围：0.15mm≤D15≤0.5mm、2.8mm≤D60≤6.8mm、9mm≤D90≤20mm；Ⅱ区反滤层的用料设计取值范围：2.5mm≤D15≤8.5mm、18mm≤D60≤40mm、40mm≤D90≤80mm。通过试验论证，I区反滤料中粒径d&lt;0.075mm的颗粒含量设计控制在8%内，渗透系数k&lt;1x10-3cm／s。</p><p>工程的设计特点是采用爆炸振密方法处理坝基，河床表层砂的平均干密度达1.55g/cm3，孔隙比0.7，相对密度0.68，效果较好。<br/></p><p><strong>4</strong><strong>主要工程量</strong></p><p>大坝主要工程量：坝体堆石体69.07万m2；I区反滤料为5.77万m3；Ⅱ区反滤料为5.79万m2；黏土心墙20.16万m3；块石护坡1.2万m2；大坝总填筑119.76万m3；帷幕灌浆1.77万m。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618759684351343.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618759726937934.png" alt="image.png"/><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618759707340821.png" alt="image.png"/><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618759715237171.png" alt="image.png"/></p><p><strong>5分析结果</strong></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618760151792282.png" alt="image.png" style="text-align: center; white-space: normal;"/></p><p style="text-align: center;">校核洪水位渗流分析结果图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618760169827273.png" alt="image.png" style="text-align: center; white-space: normal;"/></p><p style="text-align: center;">设计洪水位渗流分析结果图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618760206842299.png" alt="image.png" style="text-align: center; white-space: normal;"/></p><p style="text-align: center;">正常蓄水位渗流分析结果图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618759816263154.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">上游边坡稳定性分析结果图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618759840128851.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">下游边坡稳定性分析结果图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618759871138722.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">地震工况上游边坡分析结果图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1618759891996630.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">地震工况下游边坡分析结果图</p><p><br/></p>

<p>　　GEO5有限元渗流模块计算不收敛时，应适当简化模型、结合实际经验调整相关参数可增加计算的收敛性。下面以近期某客户发来的项目为例，说明如何简化模型及调整哪些参数。</p><p>　　该项目为土石坝渗流分析，模型如下所示：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694317188428.png" alt="blob.png"/></p><p>　　加密网格后，显示如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694337416966.png" alt="blob.png"/></p><p>　　由于模型过于复杂，划分网格后现错误提示如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694355154217.png" alt="blob.png"/></p><p>　　在GEO5有限元中，当网格划分出现过多错误提示时，若不修改，可能会导致计算结果不收敛。因此需要适当的简化模型，针对本项目，简化之处有：</p><p>　　1、模型中有些地方较复杂，建议简化，以提高网格划分质量，如下图：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694378764216.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694388109333.png" alt="blob.png"/></p><p>　　简化后，如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694408739290.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694418135747.png" alt="blob.png"/></p><p>　　此时再划分网格，软件不再显示网格质量差的提示。</p><p>　　2、大坝最上方为混凝土墙，可以直接用不排水边界条件代替即可，简化模型。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694437110412.png" alt="blob.png"/></p><p>　　重新划分完网格之后，此时软件不再有错误提示，显示如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694454378189.png" alt="blob.png"/></p><blockquote><p>注：针对复杂模型，建议地层线用dxf多段线导入，其他内部点线用dxf模板导入后用有限元中的自由点和自由线定义，这样方便后期修改，本模型中内部点线就是这样建成的。</p><p>GEO5多段线建模，<a href="/dochelp/19" target="_blank">点击这里</a>查看。</p></blockquote><p>　　修改完模型之后，计算结果还是不收敛，最后查明原因为相关渗透参数输入不正确。将渗透系数修改完之后计算收敛，结果如下图所示：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495694477664285.png" alt="blob.png"/></p><blockquote><p>注：关于渗透系数如何取值，<a href="/dochelp/912" target="_blank">点击这里</a>查看软件自带帮助中的相关说明。</p></blockquote><p>　　至此，关于有限元渗流模块中的注意事项至此结束，如有更好的想法欢迎在下方留言讨论。</p><p>案例源文件：<img src="https://wen.kulunsoft.com/stat ... ot%3B style="line-height: 16px; vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="有限元渗流稳定分析-简化- modified van Genuchten.rar" style="line-height: 16px; font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">有限元渗流稳定分析-简化- modified van Genuchten.rar</a></p>

<p><strong>项目名称</strong>：摩洛哥某基坑项目</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5土质边坡稳定性分析、GEO5深基坑支护结构分析、GEO5岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案</strong>：基坑采用放坡+坑中坑拉森钢板桩支护，基坑深度4.7m，坑中坑深度6m，采用坑内降水。岩土材料从上至下分别为素填土、粉土、细砂和粉砂。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951310456200.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951321718076.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951335681427.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951344112511.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>坑中坑拉森钢板桩支护，基坑降水，如上图所示。</p><p><strong>软件优势：</strong>GEO5「深基坑支护结构分析」模块可以考虑做坑中坑拉森钢板桩支护，「岩土工程有限元分析」模块可以做坑内降水分析。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951898328426.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951941553859.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951922715298.png" alt="blob.png"/></p><p>计算结果：</p><p><strong>边坡稳定性验算</strong><strong> (</strong><strong>毕肖普法</strong><strong>(Bishop))</strong></p><table><tbody><tr class="firstRow"><td><p>滑面上下滑力的总和 :</p></td><td><p>Fa =</p></td><td><p>188.53</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td><p>滑面上抗滑力的总和 :</p></td><td><p>Fp =</p></td><td><p>346.38</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td><p>下滑力矩 :</p></td><td><p>Ma =</p></td><td><p>2198.27</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr><tr><td><p>抗滑力矩 :</p></td><td><p>Mp =</p></td><td><p>4038.76</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr></tbody></table><p>安全系数 = 1.84 &gt; 1.35</p><p>边坡稳定性 满足要求</p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951394640013.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951404138338.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951411674746.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951422691371.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951429959406.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951437348323.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951445120043.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951454695566.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951462997945.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493988349380500.png" alt="blob.png"/></p>

<p>　　本工程案例为碎石土心墙堆石坝，坝高136m，坝顶宽12m，坝底宽71m。图1为坝体剖面图。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301658445588.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图1 坝体剖面图</p><p>　　首先在工况阶段[建模]中进行分析设置、添加岩土材料、导入几何模型及划分网格等。GEO5支持直接导入在CAD等软件中已经建好的DXF模型文件。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301672475580.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 导入坝体模型</p><p>　　在[分析设置]中选择分析类型为“稳定流”，勾选“详细结果”复选框。</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301684988915.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 分析设置</p><p>　　添加完所有的坝体材料以后，在[指定材料]界面中将材料指定给各自对应的部位。</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301694775477.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图4 指定坝体材料</p><p>　　接着通过创建自由线来确定混凝土防渗墙在地基中的位置，最后对模型进行网格划分操作。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301706437722.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图5 生成网格</p><p>　　点击进入工况阶段[1]，在[梁]设置界面中添加防渗墙。接着通过[线渗透边界]设置渗流边界条件，这里将上游水位高程设置为62.0m，下游边界类型设置为“溢出边界”。</p><p style="text-align: center;">&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301718861785.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图6 边界条件设置</p><p>　　设置好边界条件以后，在[分析]界面中点击[开始分析按钮]，通过短暂的求解即可得到坝体的渗流特征计算结果。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301730747915.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图7 孔隙水压力分布云图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301742458576.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图8 总水头分布云图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1597301755684981.png" alt="image.png"/></p><p style="text-align: center;">图9 渗流矢量图</p>