书山有路 地质工程数值法 GeoStudio上机实习作业 内容 用GeoStudio的Seep w模块模拟滑坡不同工况下的地下水渗流曲线 要求 提供模拟结果文件 现场验收操作 相关资料 滑坡工程地质剖面图 岩土参数 渗流模拟工况 1计算模型的建立根据2 滑坡的工程地质条件 选择该滑坡钻探剖面 图1 作为模拟剖面 其方位NW113 滑坡前缘高程1190m 后缘高程1398m 前缘和后部较薄 中部较厚 根据钻孔揭露 滑体物质主要是灰黑色碎块石土 滑带土主要为灰黒色含角砾粉质粘土 角砾质土或含角砾泥炭质土 滑带厚度0 6 1 5m 滑床为炭质页岩和炭质灰岩的碎块石土 基于以上条件 对该堆积层滑坡的坡体地质模型进行网格剖分 共剖分为2829个网格单元 如图2所示 高程 m 1450 1400 1350 1300 1250 1200 1150 1400 1350 1300 1250 1200 1150 0 比例尺1 1000 碎块石土 第四系冲洪积层 Qal pl Qcol 4崩积层 第四系全新统Qdel第四系全新统4滑坡堆积层 碎块石土 潜在滑动面及滑动方向 28 6 推测潜在滑面 36 1 1200 7 西河 1450高程 m 113 ZK51237 00 ZK61203 70 46 5 1180 5 6 1 1167 6 ZK41286 01 ZK31322 94 54 1 1183 8 54 7 1231 31 26 6 1296 34 33 8 1289 14 潜在滑体 7 8 1258 21 1162 47 滑动面及滑动方向 地层界线 113剖面方向 钻孔编号孔口高程 碎块石土 Qal pl碎块石土 11 612 0 1191 70 41 7 50100150200250300350400450500550600650图12 滑坡工程地质剖面图 1 操作步骤 1 打开Geostudio 书山有路 2 操作界面尺寸设置 2 书山有路 3 导入图形 3 书山有路 4 检查图形 5 设置材料属性 4 书山有路 6 将材料属性赋予给图形区域 5 书山有路 7 划分网格 6 书山有路 8 设置边界条件 修改颜色 9 赋予边界条件 7 书山有路 10 检查模型是否正确 11 保存 并solve 8 书山有路 9 书山有路 12 查看结果 与预期结果相一致 上层碎石土的渗流力明显大于滑床的 2计算参数与工况参数的取值主要由勘查资料中的岩土体物理力学试验 水文地质试验 工程地质类比以及经验值等综合确定 具体为 模型材料的天然 饱和容重等由渗透试验确定 饱和体积含水量和饱和渗透系数 类比附近滑坡或者同一类型滑坡的物质组成及坡体结构等 确定出参数取值范围 然后根据野外钻探的实际资料 通过参数调整 反演出2 滑坡的实际地下水位 获取后续模拟的参数 渗流场模拟过程中所涉及到的各层岩土体参数见表1 采用GEO Studio软件中的SEEP W模块进行滑坡渗流场模拟时 视滑坡岩土体材料渗透系数和体积含水量为坡体孔隙水压力的函数 当岩土体处于饱和状态时 渗透系数和体积含水量为定值 而当岩土体处于非饱和状态时其渗透系数和体积含水量应该通过试验来确定 但鉴于试验的难度 一般取经验值 本节进行2 滑坡的渗流场模拟时采用SEEP W模块自带的VanGenuchten经验曲线和饱和状态时的参数来确定当坡体材料处于非饱和状态时的渗透系数和体积含水量与孔隙水压力的函数关系 分别如图3 图8所示 渗流模拟工况 一 自重 地下水 二 自重 50年一遇15日连续强降雨工况 50年一遇降雨强度为24小时最大值130 0mm 表12 滑坡渗流场模拟各层岩土体参数选取 10 书山有路 操作步骤 1 输入模型 2 输入材料属性 11 书山有路 3 输入材料属性 因为模型是直接从seep w里面导入的 没有取消seep里面使用的划分网格 4 画地下水位 12 书山有路 5 drawslipsurfaceandexitrange 6 查看区域属性 13 书山有路 7 画孔隙水压力云图 8 查看数据 14 书山有路 9 Solve 15 书山有路 可以看到安全系数为1 394 16 书山有路10 极限平衡法对应的每个条块受力图 11 查看不同的方法对应的不同安全系数 17 书山有路 12 画孔隙水压力图 18 书山有路 19 书山有路 13 输出滑坡稳定性报告 20 书山有路FLAC3D数值模拟上机题计算模型分别如图1 2 3所示 边坡倾角分别为30 45 60 岩土体参数为 密度 2500kg m3 弹性模量E 1 108Pa 泊松比 0 3 抗拉强度 t 0 8 106Pa 内聚力C 4 2 104Pa 摩擦角 17 膨胀角 20 试用FLAC3D软件建立单位厚度的计算模型 并进行网格剖分 参数赋值 设定合理的边界条件 利用FLAC3D软件分别计算不同坡角情况下边坡的稳定性 并进行结果分析 附换算公式 1kN m3 100kg m3 E2 1 剪切弹性模量 G E3 1 2 体积弹性模量 K 1 坡角为30 时 图1倾角为30 的边坡 单位 m 输入源代码 setlogonsetlogfilestability30 loggenzonbrick p0000p110000p2020p30040size50110genzonbrick p040040p1100040p240240p374 64060p4100240 p574 64260p6100060p7100260size30110modelmohr 21 书山有路 22 epropdens2500bulk9 26e7shear3 79e7coh4 2e4ten8e5friction17dilation20fixxyzrangez 0 10 1fixxrangex 0 10 1fixxrangex99 9100 1fixysetgravity00 10defcalfosminf 0maxf 2loopwhilemaxf minf 0 01fs maxf minf 2 0refric atan 0 31 fs 180 3 14recoh 42000 fscommandinisxx0 0syy0 0szz0 0sxy0 0sxz0 0szz0 0inixvel0 0yvel0 0zvel0 0inixdis0 0ydis0 0zdis0 0profricrefriccohrecohsetmechratio1e 5solvestep5000printfsend commandaa mech ratioifaa 1e 5thenminf fselsemaxf fsend ifend loopendcalfossave2 sav 书山有路 输入指令显示图形 23 书山有路 可以得到fs 1 476 边坡是稳定的 2 坡角为45 时修改对应的尺寸即可 24 书山有路 25 。
