基于Geo-Studio的堤防渗流与稳定分析
Geostudio软件在土坝渗流稳定分析中的应用
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设计施工
水利规划与设计
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水利规划与设计
设计施工
Z6YM9+[RY 软件在土坝渗流稳定分析中的应用
林悦奇
" 广东省水利水电科学研究院# 广东 广州 5#"(%5$
摘要 均质土坝的渗流问题和坝坡稳定问题是影响大坝安全的关键所在 文章以从化某水库的土坝为例 详细介 绍了采用 S&465QT$4软件中的 6&&)<%模块和 6[4)&<%模块对土坝进行渗 流 稳 定 分 析 包 括 建 模 模 型 率 定 验 证 计 算结果分析及使用经验总结 为同类型工程大坝渗流稳定安全评价提供参考 关键词 Mdh,e@W+h 土坝渗流 坝坡稳定 中图分类号 23!!%&01111文献标识码 41111文章编号 #(.!/!0('"!"#$$"%/"#50/"5
基于GeoStudio的土石坝坝体渗流与边坡稳定分析
基于Geo-Studio的土石坝坝体渗流与边坡稳定分析李振宇（辽宁润中供水有限责任公司，辽宁沈阳110020）［摘要］抗滑稳定性分析是土石坝设计过程中的重要内容。
文章以锦凌水库左岸土石坝为研究对象，利用Geo-studio软件中的Seep/w和Slope/w模块对大坝进行渗流分析与边坡稳定分析，结果显示，左岸土石坝不同工况下的边坡最小抗滑稳定安全系数满足规范要求。
［关键词］Geo-Studio；土石坝；渗流分析；边坡稳定性分析［中图分类号］TV698.2+33；TV641［文献标识码］A［文章编号］1002—0624（2019）04—0003—03Geo-Studio软件是一款面向工程设计领域的仿真分析软件，是美国GEO-SLOPE公司开发的工程分析软件[1]。
该软件主要由应力变形分析模块（Sigma/w）、地下水渗流分析模块（Seep/w）和边坡稳定分析模块（Slope/w）等诸多限元分析子模块构成[2]。
其中，Seep/w模块的主要功能是对非饱和和不均匀饱和条件下的孔隙水压力和水运动情况进行分析，进而通过渗流有限元计算进行稳态和瞬态分析；Seep/w是软件中的边坡稳定性分析模块，其主要特征是可同时采用八种方法对各种边坡稳定性问题展开分析。
同时，这些子模块具有高度兼容性，可以在同一操作界面运行，以便用户可以同时对水利工程问题如渗流、稳定、应力变形等进行方便、准确的数值模拟分析。
1工程背景锦凌水库工程是辽宁省重点建设的水利工程，坝址位于锦州市太和区后山河营子村的小凌河干流上，下游距锦州市中心9.5km，水库总库容8.08×108m3，主要承担锦州市的防洪和供水任务，同时并兼顾改善地下水环境，一座综合性大（2）型水利工程[3]。
锦凌水库枢纽是以土坝为基本坝型的混合坝，主要由挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段、引水坝段及连接建筑物构成[4]。
大坝坝顶高程164.80m，最大坝高91.5m，坝长1148.0m[5]。
基于Geo-studio的土质滑坡降雨入渗模拟及稳定性分析
100地质环境DI ZHI HUAN JING1 滑坡概况该滑坡位于山西省娄烦县周家窑村西北部，平面形态呈簸箕状，主滑方向190°，沿主滑方向长约50m，前缘最大2宽度约40m，滑坡面积约1719m ；剖面形态呈阶梯式缓坡状，后缘位于山体中上部，海拔约1450m，后缘壁呈圈椅状，最大下错约4.6m，后缘壁倾角75-85°，前缘位于坡脚民房处，海拔约1420m，前缘鼓胀裂缝发育，坡脚挡墙上部局部剪出，整体未移动；滑坡体高约30m，滑体厚度约1.5-39.6m，滑坡体总体积约2×104m ；滑坡体上部垂直位移大于水平位移，最大垂直位移为4.6m，水平位移为0.6m；中部水平位移大于垂直位移，下部水平位移和垂直位移相当；经钻孔揭露，滑体岩性为第四系中更新统粉土，滑床岩性为第四系中更新统粉质粘土，滑面为粉土与粉质粘土接触面，雨水沿黄土节理或裂缝、落水洞渗入，土体逐渐饱和软化使其物理力学性质降低，形成软弱层。
该滑坡属小型浅层推移式土质滑坡。
2 Geo-Studio 滑坡渗流—变形耦合模拟分析2.1 基本原理本文运用Geo-Studio 软件SEEP/W 模块和SLOPE/W 模块对滑坡进行耦合模拟计算，首先运用SEEP/W 模块进行稳态和瞬态渗流的模拟，将得到的结果作为父项分析，耦合SLOPE/W 模块根据孔隙水压力的变化和土体力学参数的改变计算坡体稳定性。
在非饱和土渗流分析过程中，由非饱和土渗透系数与基质吸力或基质吸力水头的函数关系式，Darcy 定律适用于非[1]饱和土的渗流问题。
2.2 计算模型的建立和参数选取模型有限元网格按1m×1m 的尺寸划分为2364个，节点数2444个，模型两侧设置初始水头作为边界，底部边界默认为不透水边界，降雨入渗选择为瞬态渗流分析，降雨量随时间而变化，在坡面设置以单位时间降雨量为标准的边界条件，并在滑坡的后缘、滑床及前缘附近设置3个监测点。
基于Geostudio的黄河大堤渗流稳定性分析
第08卷 第8期中 国 水 运Vol.8 No.8 2008年 8月 China Water Transport August 2008收稿日期：2008-06-26作者简介：王峻岭，机械工业第四设计研究院。
基于Geostudio 的黄河大堤渗流稳定性分析王峻岭1，杨利乐2（1机械工业第四设计研究院，河南 洛阳 47100；2华北水利水电学院，河南 郑州 450011）摘 要：Geostudio 功能强大，本位以黄河大堤为模型，对它的SEEP/W 、SLOPE/W 模块做了简单的介绍。
并对大堤的渗流稳定性分析做了简要分析。
关键词：Geostudio 软件；黄河大堤；稳定性黄河是一条流域自然条件复杂、河情特殊的河流。
黄河下游是高悬于华北平原之上的“悬河”，洪水全靠两道大堤约束入海；宽河道的河势游荡多变，不仅大洪水易出险，中小洪水也容易出问题；现状大堤是在历史民坎的基础上不断培因此，对黄河大堤土石坝工程的渗流和稳定性分析就显得至关重要。
本文利用Geostudio 软件，针对均质黄河大堤进行渗流稳定性分析。
下面我们先对该软件做简单介绍：一、Geostudio 的功能特征该软件是一套专业、高效而且功能强大的适用于岩土工程和岩土环境模拟计算的仿真软件。
它以Geo－SLOPE 为主题是的一套地质构造模型软件的整体分析工具，它包括以下八种专业分析模块：SLOPE/W（边坡稳定性分析模块） SEEP/W（地下水渗流分析模块） SIGMA/W（岩土应力变形分析模块） QUAKE/W（地震动力响应分析模块） TEMP/W（地热分析模块）CTRAN/W（地下水污染物传输分析模块） AIR/W（空气流动分析模块）VADOSE/W（综合渗流蒸发区和土壤表层分析模块） 在本次论文的写作过程中，我们主要用到的是SLOPE/W 和SEEP/W 模块，其中，在SEEP/W 模块中，通过渗流有限元计算。
可以分析边坡在不均匀饱和条件、非饱和条件下的空隙水压力，并对边坡稳定时的瞬态和稳态空隙水压力进行分析。
Geostudio实际边坡稳定计算案例
Geostudio实际边坡稳定计算案例坝坡稳定1.计算⽅法及计算断⾯典型断⾯选取同围坝渗流安全评价，采⽤Geostudio软件进⾏⼆维有限元边坡稳定分析计算，计算模型如下。
图围坝坝坡稳定计算模型2.坝体稳定计算⼯况根据《碾压式⼟⽯坝设计规范》（SL274-2001），⼟⽯坝设计条件应根据所处的⼯作状况和作⽤⼒的性质分为：（1）正常运⽤条件①上游设计蓄⽔位，下游⽆⽔时的迎⽔⾯、背⽔⾯坝坡稳定；②上游库⽔位为（约1/3坝⾼），下游⽆⽔时迎⽔⾯、背⽔⾯坝坡稳定；3.计算所采⽤的⼟料的物理⼒学指标根据勘察提供的指标进⾏分析、⽐较，结合⼤坝地层结构，确定计算断⾯采⽤的⼟料物理⼒学指标详见下表。
表物理⼒学指标建议值总应⼒（UU）材料名重度（kN/m3）c(kPa)φ（°）1坝体⼟1325根据该区域类似⽔库⼯程坝坡建设经验及上述极限坝⾼的确定，坝体上下游坝坡坡度实测值为：上游1:0，下游1:，根据⼯程实际，对各坝段上、下游坡在正常运⾏期及⽔位降落期等各种⼯况，分别采⽤计及条块间阻⼒的简化毕肖普法进⾏计算。
经计算，各⼯况下⼤坝边坡稳定均满⾜规范要求，计算结果汇总如表。
表围坝坝坡稳定分析计算表图正常蓄⽔位坝坡滑弧位置图（上游）图正常蓄⽔位坝坡滑弧位置图（上游）图三分之⼀⽔位坝坡滑弧位置图（上游）图三分之⼀⽔位坝坡滑弧位置图（下游）抗震安全评价坝体抗震稳定1.计算⽅法及计算断⾯坝体抗震稳定计算⽅法及计算断⾯同“坝坡稳定”分析计算章节。
2.坝体抗震计算⼯况根据《碾压式⼟⽯坝设计规范》（SL274-2001），⼟⽯坝抗震稳定计算⼯况为⾮常运⽤条件Ⅱ。
地震情况：设计蓄⽔位，下游⽆⽔，遇七度地震时的迎⽔⾯、背⽔⾯坝坡稳定。
3.计算所采⽤的⼟料的物理⼒学指标计算所采⽤的⼟料的物理⼒学指标同“坝坡稳定”分析计算章节。
4.计算⽅法及结果经计算，地震⼯况下⼤坝边坡稳定满⾜规范要求，计算结果如下。
表围坝坝坡稳定分析计算表况计算滑弧位置如下：图地震⼯况下围坝坝坡滑弧位置图（上游）图地震⼯况下围坝坝坡滑弧位置图（下游）。
GeoStudio 在水闸渗流计算中的应用
因此对水 闸渗流计算 的研究具有十分重要 的实际意义 Ｊ 。
本文 采用 基 于有 限单 元法 的数 值 计算 软 件 Ｇ ｅ ｏ Ｓ ｔ ｕ ．
１ ０ ０ ． ０ ０～ ９ ０ ． ５ ０ Ｉ ｎ之 间为砂 壤土 透水 层 ，渗透 系数 Ｋ＝ ２ ． ４×１ ０ 一ｃ ｍ ／ ｓ ，９ ０ ． ５ ０ １ ３ ３ 高程 以下 为不 透水层 ，板 桩 深入 地基 至 ９ ４ ． ０ ０ Ｉ ｌ ｌ 高 程 。分别 采 用 改 进 阻 力 系数 法 和Ｇ ｅ ｏ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ 软 件计 算 闸基渗 流 。
求 解 以上拉 普拉 斯边 值 问题 ，从 而 进 一 步得 到相 关 渗
流要素。
２ 算 例分 析 某 水 闸地下 轮廓 线 布置 如 图 １所示 ，闸前 水 位 为
１ ０ ４ ． ７ ５ ｍ，闸后 水位 按 １ ０ ０ ． ０ ０ Ｉ ｎ考 虑 。闸基 土在 高程
改进 阻力 系数法 是 水 闸地基 恒 定 渗 流 的一 种 近 似计 算 方法 ，也是 《 水 闸设 计 规 范 》 （ Ｓ Ｌ ２ ６ ５ －２ ０ ０ １ ） ［ ４ １
第 ８期
２ ０ １ ４年 ８月
广 东 水 利 水 电
ＧＵＡＮＧＤ ＯＮＧ ＷＡ ＴＥ Ｒ ＲＥ Ｓ Ｏ ＵＲＣ ＥＳ ＡＮＤ ＨＹＤＲ０Ｐ Ｏ Ｗ ＥＲ
Ｎｏ ． ８
Ａｕ ｇ ．２ ０ １ ４
Ｇｅ ｏ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ在 水 闸渗 流 计 算 中 的 应 用
李 飞
图 １ 某水闸地下轮廓布置示意 （ 单位 ：ｍ）
基于Geostudio土石坝渗流稳定分析
Ｄｙｎａｍｉｃ ｏｆ Ｓｅｅｐａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｒｏｃｋｆｉｌｌ Ｄａｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｇｅｏｓｔｕｄｉｏ Ｓｏｆｔｗａｒｅ
ＺＯＵ Ｔａｏ１ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｂｅｎ － ｑｕａｎ２ ꎬ ＺＵＯ Ｈｅｎｇ － ｙｉ３
１ 概 述
土石坝工程有施工简便、料源丰富、地质条 件要求低、造价便宜等诸多优势ꎬ因此成建数量 极多ꎬ约占建坝总数的 ９５％ 以上ꎬ是水利水电工 程中极为重要的一种坝型ꎮ 由于土石坝施工工 艺特点ꎬ其渗流问题和坝坡稳定问题是影响大坝 安全的关键所在[１] ꎮ 当渗流流速或渗透比降高 于某固定限值时ꎬ可能发生坝体或坝基岩土体变
基于 Ｇｅｏｓｔｕｄｉｏ 土石坝渗流稳定分析
邹 韬１ꎬ张本权２ꎬ左恒奕３
(１������ 三峡大学 水利与环境学院ꎬ湖北 宜昌 ４４３００２ꎻ ２������ 福建省水利水电工程局有限公司ꎬ福建 泉州 ３６２０００ꎻ ３������ 贵 州省水投水务集团有限公司ꎬ贵阳 ５５０００２)
[摘 要] 土石坝的渗流问题和坝坡稳定问题对大坝安全至关重要ꎬ以我国西南某水库的土 石坝为例ꎬ采用 Ｇｅｏｓｔｕｄｉｏ 软件中的 ＳＥＥＰ / Ｗ 模块和 ＳＬＯＰＥ / Ｗ 模块对土石坝进行渗流稳定 分析ꎬ以期为同类型工程大坝渗流稳定安全评价提供参考ꎮ [关键词] Ｇｅｏｓｔｕｄｉｏꎻ 土坝渗流ꎻ 坝坡稳定
[ 收稿日期] ２０１８ － ０６ － ０７ [ 作者简介] 邹 韬(１９９４ － ) ꎬ男ꎬ河南焦作人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为水利水电工程ꎻ张本权(１９９３ － ) ꎬ男ꎬ广西钦州
人ꎬ工学学士ꎬ主要从事水利水电工程技术管理工作ꎻ左恒奕(１９９４ － ) ꎬ女( 穿青人) ꎬ贵州织金人ꎬ工学学 士ꎬ主要从事给排水工程与水利水电工程管理工作 ������
基于GeoStudio的某土石坝整治前后渗流及坝坡稳定分析
表 ４ 出逸处水 力坡 降计算 结果表
从表 ４中可 以看 出 ， 在整 治前 后 ， 水 位 升高都 会 导致 出逸 处水 力坡 降 增 大 ， 但 是 整 治 前在 ３种 稳 定 渗流 工况 下 ， 浸润 线 在 下游 排 水 棱 体 出逸 处 的水 力 坡 降都 比《 水利 水 电工 程 地 质勘 察 规 范 Ｇ Ｂ ５ ０ ２ ８ ７ —
３种 工况 下整 治前后 的下游 坝坡 稳 定 最 小 安全 系数 及 允许值 如 表 ３所 示 。
表 ３ 稳 定 性 计 算 结 果 表
棱体 失效 ， 坝 体单 宽渗 流量较 小 ， 与此 同 时下游 坝体 内浸 润线 位 置较 高 ， 下 游 坝坡 的抗 滑 稳定 最 小 安 全 系数 在 ３种工 况 下 都 不 满 足规 范 要 求 。通 过 削 坡 、 重建 排水 棱体 工程 整 治 后 ， 坝 体 单 宽 渗 流量 虽 有 小 幅增 加 ， 但 依 然在合 理 的范 围 内 ， 重要 的是下 游 坝壳 中浸 润线 的位 置 明显 降 低 ， 最 小 安 全 系数 均 满 足 了
坝体渗流， 提高坝坡稳定的效果显著 。
３ ． ３ 出逸 处水 力坡 降 计算 结果 及分 析
３种工 况下 整治前 后 渗流 出逸 处 的水 力 坡 降 如
表 ４所示
［ ４ ］ Ｇ Ｂ ５ ０ ４ ８ ７ — ２ ０ ０ ８ ， 水利水电工程地质勘察 规范 ［ Ｓ ］ ． 北京： 中国
参考文献 ：
［ １ ］ 张克恭 ． 土 力学 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 中国建 筑工业 出版社 ， ２ ０ ０ １ ： ５ ４—
５ ５ ．
全 系数
均 未 达 到 规 范 要 求 的安 全 系 数 允 许 值
基于Geo-Studio软件龙坑口水库土坝渗流稳定性分析
基于Geo-Studio软件龙坑口水库土坝渗流稳定性分析基于Geo-Studio软件龙坑口水库土坝渗流稳定性分析摘要：土坝作为一种常见的水利工程建筑形式，其稳定性对于水库的安全运行至关重要。
本文通过基于Geo-Studio软件的分析，对龙坑口水库土坝的渗流稳定性进行了研究。
通过对坝体的渗流产生的影响因素和稳定性进行综合分析，得出了土坝渗流稳定性的关键控制措施和优化方法。
研究结果对于龙坑口水库土坝的设计和施工具有重要指导意义。
1.引言水库是用于调节水量、蓄洪、发电等目的的人造水体，而土坝作为常见的水库坝型之一，广泛应用于各类水利工程中。
渗流稳定性是土坝工程设计和施工过程中重要的考虑因素，影响着土坝的整体稳定性和运行安全性。
2.研究方法本文采用Geo-Studio软件进行土坝渗流稳定性分析。
该软件能够模拟土壤的水力和机械特性，并通过数值计算得出土坝的稳定情况。
首先，在Geo-Studio中建立龙坑口水库土坝的几何模型，并设定相应的土壤参数和渗流边界条件。
然后，通过对模型进行渗流分析，得出土坝整体的稳定性情况。
3.渗流分析结果通过渗流分析，得出了龙坑口水库土坝渗流稳定性的相关结果。
首先，确定了土坝渗流的主要途径和关键位置。
通过对土体内的渗流速度和渗流量进行分析，发现渗流主要通过土坝下部和土坝表面裂缝进入土体内部。
其次，得出了土坝的渗流流线和水流压力分布图，展示了渗流路径和渗流量的空间分布情况。
最后，对土坝渗流稳定性进行了综合评价，得出了土坝渗流稳定性的等级。
4.渗流稳定性控制措施为提高龙坑口水库土坝的渗流稳定性，本文提出了以下几个关键控制措施：(1) 加强土坝基础的防渗措施，采用防渗墙或增加土壤的防渗性能，控制渗流的入渗深度和渗流速率。
(2) 对土坝体进行防渗加固，对已有的裂缝进行密封处理，减少渗流途径和渗漏量。
(3) 合理设置排水系统，对土坝内的渗流水进行排除，维持土坝内的相对干燥状态，提高土体的稳定性。
利用Geo Studio 软件对水库坝坡进行稳定分析
利用Geo Studio 软件对水库坝坡进行稳定分析摘要：我国的水库多建于上世纪50至70年代，普遍存在标准偏低、水库设施老化等问题，在水库除险加固加固过程中，其坝坡往往不满足现行规范要求，本文采用Geo Studio 的SEEP/W 和SLOPE/W程序对地震工况下某小型水库坝坡加固后坝坡稳定进行分析计算。
计算结果表明加固后的坝坡是稳定的，Geo Studio 软件为设计提供极大的便利。
关键词：水库坝坡；SEEP/W 和SLOPE/W程序1 引言上世纪50至70年代，水库修建时开工面广，数量多，受材料、资金、技术等条件限制，出现了很多没有遵守基建程序，片面强调进度的工程，形成了许多病库或险库。
这些水库坝坡往往不满足现行规范要求，存在安全隐患，坝坡稳定性的分析为水库除险加固提供重要的理论依据。
GeoStudio 是一套专业、高效而且功能强大的适用于地质工程和地质环境模拟计算的仿真软件,其中SEEP/W可进行渗流分析，SLOPE/W是全球岩土工程界首选的稳定性分析软件。
本文主要研究Geo Studio 软件SEEP/W 和SLOPE/W在水库坝坡稳定分析中的应用。
2 工程实例2.1 地质条件某水库总库容为98万m³，为小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级。
水库防洪标准为20年洪水设计、300年洪水校核。
计算断面：拦河坝为粘土心墙土石坝，坝顶高程206.32m，坝顶宽6.3m，最大坝高17m，上下游高程198.62m处设有马道，马道宽度1.3m。
上游马道以上1:2，马道以下1:3.19；下游马道以上1:1.78；马道以下1:2.07。
高程201.3m以上，坝体填料全部为粘土心墙料，高程201.3m以下，心墙顶变窄，顶宽6m，并以1：0.6坡度至坝基面，粘土心墙伸入坝基4.5m。
根据安全评价报告，在正常蓄水位遇地震工况下，坝体的滑动稳定稳定系数不满足规范要求。
现设计将下游马道加宽0.5m，马道以下边坡放缓为1:3，对坝体正常蓄水位遇地震工况下进行坝坡稳定分析。
基于Geo-studio软件的山谷水力贮灰场坝体渗流稳定性分析
计算边界条件：已知水头边界条件
H=H， H 为已知水头值。
∂H =0 ∂n
不透水边界： k
在浸润边界上： H = z ,
∂H =0 ∂n
渗流计算分析的主要目的是确定各工况下灰坝的浸润线位置， 为坝体加稳定
2
分析提供依据。同时通过渗流分析，研究渗流破坏和渗透变形，从而为坝体防渗 和排渗设计及灰场运行管理提供依据。 1.2 1.2 坝体抗滑稳定 坝体抗滑稳定性 稳定性计算原理 计算原理 采用子坝加高筑坝， 无论是子坝的滑动稳定还是加高以后子坝连带初期坝的 滑动稳定，对于贮灰坝的的安全运行都是至关重要的。渗流的计算，在很大程度 上最后都归结到坝体稳定性分析。 参照《火力发电厂灰渣筑坝设计技术规定》的要求，坝体稳定分析采用瑞典 圆弧滑动法。这种方法计算比较简单，虽然理论上存在不足，而且对有些情况甚 至可能给出不合理的结果，但是这一方法的应用已有近80年的历史，积累了丰富 的工程经验，因此在工程上仍然被广泛采用。 瑞典圆弧滑动法的基础是假定潜在的滑动面为圆弧， 滑动面内的土体视为理 想塑性体，稳定分析是在坝体或地基（土基）上试算一系列的圆弧滑裂面。作为 平面问题处理， 分析这些圆弧内土体绕圆心转动的稳定性， 具体计算时为了方便， 通常采用条分法。对于滑动土体中渗流水压力对坝坡稳定的影响一般采用“等值 力矩法”计算。土体破裂面上抗剪强度按照Mohr-Coulomb强度准则。 瑞典圆弧条分法计算坝坡稳定安全系数的表达式为
GeoStudio软件在当前堤防边坡稳定计算中的应用探讨
GeoStudio软件在当前堤防边坡稳定计算中的应用探讨[摘要]GeoStudio软件是一种新型高效的专业岩土工程设计分析软件，其所具备的功能之强大是原有其他岩土工程分析软件所无法比拟的。
它能为工程计算提供一个仿真环境条件，使计算更为直观，结果更加精确。
现本文主要分析了GeoStudio软件在堤防边坡稳定计算中的应用问题，并探讨了利用GeoStudio软件对堤防边坡稳定安全评价的分析方法。
[关键字]GeoStudio软件堤防边坡稳定计算安全评价分析应用GeoStudio软件在岩土工程以及岩土环境等作业中有着广泛应用，在使用GeoStudio 2007软件时，无论在哪种专业软件中使用，都只需要用户最初根据需要所建立的同一个几何模型即可，而无须在每个专业软件内分别建立几何模型。
并且还能够实现以边界条件的移动顺序为先后步骤依据的自动分析。
同时，在GeoStudio的应用中，分析所得出的所有信息都被放置在预先设定的固定的文件中，这些文件都是以同样的格式来保存的，因此在分析这些结果数据时，能够以统一的数据格式实现较为便捷的多种结果分析，这也在一定程度上提高了岩土软件的分析运行效率，为用户带来方便。
以下本文就来详细探讨GeoStudio软件在堤防边坡稳定分析设计中的具体应用。
1GeoStudio软件在堤防边坡稳定计算中的应用1.1堤防边坡稳定计算方法GeoStudio软件在堤防工程中同样具有很广泛的应用，尤其是SLOPE/W在分析堤坝的稳定性与安全性时，更是一种相对较为精准高效的分析软件。
事实上，在水利建设的设计过程中，堤防边坡的稳定性分析一直以来都是岩土工程师最为重视的一项设计分析问题，也曾经提出了多种分析方法来对堤防边坡进行分析，但效果都不太理想。
在GeoStudio软件未被研发之前，最常采用的堤防边坡分析方法是极限平衡法。
但在GeoStudio软件投入使用后，其所具备的SLOPE/W专业软件的主要功能作用就是对边坡的稳定性进行分析。
基于GeoStudio的某水库均质坝渗流稳定安全评价
［关 键 词 】均 质 坝 ；非 饱 和 渗 流 ；ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ；渗 透 比 降 ；安 全 系数
［中 图分 类 号 ］Ｔｖ １３９．１４
［文 献 标 识 码 ］Ｂ
０ 引 言
根 据不 完 全 统计 ，我 国 当前 中小 型 病 险水 库 数量 达 到 ５．７万余 座 。占总 数量 的 ９５％。 中小 型病 险水 库 除 险 加 固是 当前我 国水 库 除险 加 固工作 的 重 点 。而 合 理准 确 地 评价 水 库 大坝 的渗 透 稳定 性 态更 是 水库 除 险加 固工 作重 中之 重【 。
第 ０６期 （总第 ４３３期 ）
［文 章 编 号 】 １００９—２８４６ （２０１８）０６—００５３—０４
吉 林 水 利
２０１８年 ０６月
基 于 ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ的某水 库 均 质 坝 渗 流稳定 安全评价
杨 国利 （松 原 市水利 局 ，吉林 松 原 １３８０００）
［摘 要 】 为 了 定量 评 价 某水 库 均 质 坝 ＂３－前 的 渗 流 稳 定 情 况 ，基 于非 饱 和 渗 流有 限 元 理 论 。采 用 ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软 件 计
［收 稿 日期 ］２０１８－０４－０９ ［作者简介 ］ 扬国利（１９７１一），女 ，吉林舒兰人 ，大学本科 ，工程师 。现从事水利工程建设管理。
一 ５３ —
吉 林 水 利
基 于 ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ的 某 水 库 均 质 坝 渗 流 稳 定 安 全 评 价
杨 国 利 ２０１８年 ０６ 月
时 铁 城 １４１等 采 用 有 限元 法 计 算 了 英 布 鲁 水 电 站 土 石 坝在 水位 骤 降 条件 下 的非稳 定 渗 流 场 和安 全 系数 ．发 现上 游 坝 坡 的安 全 系数 不 满 足 规 范要 求 ：罗 春［５１等采 用 Ｖａｎ Ｇｅｎｕｃｈｔｅｎ非 饱 和渗 流模 型 研 究 了某 土 石 坝 在水 位 骤 降工 况 下土 石 坝 渗 流稳 定 问题 。发 现库 水 位 骤 降工 况 下 ，上游 水 位 的 变化 对 坝体 渗 流 量 的影 响较 大 ，库 水位 急 剧 降 落 易使 浸 润 线形 成 逆 向 渗流 形 态 ，最 终 造成 土 石 坝 坝坡 稳 定 性 的降 低 ：尹 吉 娜［６１等 通 过模 拟计 算 水 位 变动 下 的 坝体 渗 流 场 ．发 现水 位 降 速越 快 ，浸 润 线 最 高 点 越 高 ，逆 流 越 明 显 ，上 游 坝坡 稳 定 性 越 差 ，恢 复 至稳 定 的时间 越久 。
基于GEO-STUDIO的某水库三期上游横向围堰稳定分析
基于 GEO-STUDIO的某水库三期上游横向围堰稳定分析摘要：本文通过GEO-STUDIO 软件中SLOPE/W 和SEEP/W模块对某水库三期上游横向围堰合拢部位出现的渗漏进行稳定分析。
经计算表明：设计水位条件下，围堰上游的渗漏量比当前水位及坝高情况下的渗漏量增加量不大，围堰的上游坝坡最危险滑动面稳定安全系数满足规范要求。
建议在三期横向围堰上游漏水部位设置平台压渗，在龙口前面铺盖位置顺河向和横河向大于龙口宽度一定范围内先抛填粘土麻袋，再抛填覆盖粘土；在洪水险情条件下，加强围堰渗漏监测、边坡沉降险情监测与巡查等应急预案，以确保围堰稳定安全，为水库建设提供保障。
关键词：GEO-STUDIO；渗流；坝坡稳定；横向围堰1 引言围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。
其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物[1]。
过水围堰在建设水利水电枢纽工程中，过水围堰能够减少部分泄水建筑物修建，从而减少建设工程造价、缩短工期。
渗流稳定性对过水围堰的整体安全性具有关键性作用，一旦渗流坡降或渗流的流速达到一定限值，就会导致围堰产生滑移的现象，造成渗透破坏等一系列不良影响。
自20世纪初起，渗流对于工程产生的影响就已经成为工程建设领域的重点关注对象。
测试方式的优化和计算机的应用，使围堰渗流的问题研究逐渐形成了理论和方法，以及应用范围。
目前有很多相关研究成果，以下列成果为例分析。
尹平保等人提出一种汛期锚碇的基础土围堰整体稳定值研究方法。
根据非饱和土渗流和抗剪强度基本理论，推导出考量渗流力的Janbu优化法[2]。
利用土工实验和Fredlund法，获得土体物理学参量、SWCC曲线和非饱和渗透系数变化曲线，针对洪水保持中土围堰整体稳定程度进行了理论和数值两方面的分析。
但是该方法精度较差，应用效果不理想。
针对上述问题，本文引入岩土分析软件GeoStudio，研究某水库三期横向围堰渗流稳定性，为同类型的工程提供一些可参考的经验和建议。
基于Geo-Studio的某河道水位降落期堤防稳定性研究
道水位为 ５７ ５０ｍꎬ 堤 内 水 位 为 ５９ ００ ｍꎮ 根 据 不
５ 层ꎬ 其中贴坡回填土为土层⑥ꎬ 相关土层物理力
降落过 程 中 不 同 时 刻 堤 防 内 浸 润 线 位 置ꎬ 然 后
２ ４ 计算工况
同计算工况ꎬ 先由 Ｓｅｅｐ / Ｗ 模 块 计 算 出 河 道 水 位
比重 Ｇ
孔隙比 ｅ
２３ ５
１７ ３
２ ７１
０ ８５９
２３
１８ ６
２ ７１
０ ７７０
２３ ５
２５
２１ ５
６
２０
２６
重粉质壤土
⑥
内摩擦角 Φ / ( °) 重度 γ / ( ｋＮ / ｍ２ )
１７ ８
１９ ０
２１ ５
ｓ ＝ ｃ′ ＋ σ ｎ ｔａｎφ′ ＋ ( ｕ ａ ＋ ｕ ｗ ) ｔａｎφ ｂ
１９ ０
１８ ０
２ ７１
２ ７２
２ ７２
２ × １０ － ５
０ ８２２
９ １５ × １０ － ５
０ ７６７
１ ８５ × １０ － ５
０ ７６９
２ ７１
渗透系数 / ( ｃｍ / ｓ)
０ ７５２
７ ２５ × １０ － ５
１ ７６ × １０ － ５
１ × １０ － ４
(２)
式中ꎬ ｃ′、φ′ —有效强度参数ꎻ σ ｎ —法向的总应力和
６ ６ｋｍꎬ 采用钢坝闸进行蓄水ꎬ 平均水深为 ６ ５０ｍꎮ
后进行了长达 ３０ｄ 的蓄水试运行ꎬ 试运行结束放空
１７０
(Ｃ ＋
式中ꎬ ｋ ｒ —相对透水率ꎻ ｋ ｉｊ —饱和渗透张量ꎻ ｋ ｉ３ —
基于Geostudio土石坝渗流稳定分析
基于Geostudio土石坝渗流稳定分析邹韬;张本权;左恒奕【摘要】土石坝的渗流问题和坝坡稳定问题对大坝安全至关重要,以我国西南某水库的土石坝为例,采用Geostudio软件中的SEEP/W模块和SLOPE/W模块对土石坝进行渗流稳定分析,以期为同类型工程大坝渗流稳定安全评价提供参考.【期刊名称】《水利科技与经济》【年(卷),期】2018(024)010【总页数】6页(P12-17)【关键词】Geostudio;土坝渗流;坝坡稳定【作者】邹韬;张本权;左恒奕【作者单位】三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌 443002;福建省水利水电工程局有限公司,福建泉州 362000;贵州省水投水务集团有限公司,贵阳 550002【正文语种】中文【中图分类】TV2221 概述土石坝工程有施工简便、料源丰富、地质条件要求低、造价便宜等诸多优势，因此成建数量极多，约占建坝总数的95%以上，是水利水电工程中极为重要的一种坝型。
由于土石坝施工工艺特点，其渗流问题和坝坡稳定问题是影响大坝安全的关键所在[1]。
当渗流流速或渗透比降高于某固定限值时，可能发生坝体或坝基岩土体变形。
目前，土坝渗流分析及坝坡稳定分析大多采用有限元方法[2]。
本文以我国西南某水库为例，用 Geostudio 对大坝进行有限元渗流稳定分析，以期为同类型工程的渗流稳定计算提供参考。
2 工程概况该水库位于澜沧江中下游河段，属于大型水库，大坝为心墙堆石坝，正常蓄水位812.00 m，设计洪水位(P=0.1%)810.90 m，校核洪水位(P=0.02%)817.99 m。
大坝最大坝高261.5 m，坝顶高程821.50 m，坝顶宽18 m，上游坝坡坡度1∶1.9，下游坝坡坡度1∶1.8。
3 计算原理3.1 SEEP/W 模块SEEP/W模块是GeoStudio软件的模块之一，SEEP/W 软件适用于分析岩土体地下水渗流和超孔隙水压力消散问题。
它可以便捷分析各种工况的饱和渗流、非饱和渗流、稳态渗流、瞬态渗流等，可以定义渗流的各项异性，通过瞬态分析，可以得出不同时刻不同点的孔隙水压力分布状况，其结果可以被用于SLOPE/W研究边坡、路堤稳定性随时间变化关系。
基于GeoStudio的北江大堤坝基瞬态渗流分析
基于GeoStudio的北江大堤坝基瞬态渗流分析伍明兆;姚清河;王生;徐文兵;陈小春【摘要】渗流稳定是影响堤坝工程安全的核心问题,忽视渗流问题可能发生滑坡、管涌等破坏,危及大堤的安全.该文采用GeoStudio有限元分析软件,以北江大堤工程为实例建立有限元渗流场计算模型,研究分析稳态、瞬态以及不同水位对多层堤基渗流特性的影响.结果表明,渗流主要集中在距离地面20 m处的强透水层,外江水位达到8.7 m及以上时,随着水位的上升渗流量也增加,水位超过10 m时渗流量增加幅度更大.在瞬态渗流时,渗流量随水位、时间的增加而增大,当水位达到15.78 m时堤坝可能发生渗流破坏.此外,基于分析结果对堤基、堤身、岸坡等重点部位提出了合理的防渗措施,为北江大堤工程渗流安全评价提供参考,有效保障了大堤的安全.【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】5页(P8-12)【关键词】GeoStudio;数值模拟;稳态;瞬态;临界破坏点【作者】伍明兆;姚清河;王生;徐文兵;陈小春【作者单位】中山大学应用力学与工程系, 广东广州 510006;中山大学应用力学与工程系, 广东广州 510006;中山大学应用力学与工程系, 广东广州 510006;中山大学应用力学与工程系, 广东广州 510006;广东省北江流域管理局, 广东佛山 528100【正文语种】中文【中图分类】TV223.4堤防是世界上最早广为采用的一种重要防洪工程[1-2]，是沿河、湖、海岸或行洪区、分洪区、围垦区的边缘修筑的挡水建筑物。
现今，我国已经修建了大小堤坝超过8.3万座，高度在15 m以上的堤坝数量已经达到1.85万座，总堤长在25万km以上[3]。
这些堤坝在防洪、灌溉及发电等方面发挥了巨大的社会效益，保障和推动民生事业的发展。
然而渗流问题是危害堤防工程安全的核心问题，渗流破坏的主要形式有坝体渗流、坝基渗流和绕坝渗流，三种形式单一或混合存在[4-5]。
某边坡基于Geo-Studio软件的稳定性分析及加固措施设计
安徽建筑中图分类号：TU441+.35文献标识码：A文章编号：1007-7359（2022）06-0104-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2022.06.0471引言边坡失稳的问题在房建、路桥、水利等建设工程中的影响越来越凸显，边坡稳定性分析已成为岩土工程和工程地质领域中研究的重要内容。
目前，边坡稳定性分析方法主要有以刚体极限平衡理论为基础的极限平衡法和以有限元(EM)、有限差分(FDM)为基础的数值分析法。
极限平衡法是建立在(刚体)极限状态时的静力基础上，分析边坡各种破坏模式下的受力状态来评价其稳定性。
由于该类方法可给出物理意义明确的边坡稳定安全系数以及可能的破坏面，力学模型简单而得到广泛应用。
常用的极限平衡分析的主要方法有Fellenius法、Bishop法、Janbu法、Morgenstern-Price法、Spencer法、Sarma法、平面直线法、推力传递系数法等。
针对某人行道旁边坡（滑坡）土体的加固措施设计，本次设计计算运用目前在边坡稳定性分析时较为成熟的Geo－Studio软件中的SLOPE/W模块建立模型，进行未加固前及加固后的边坡稳定性计算，并进行对比分析。
2工程实例2.1工程简介某人行道旁山坡，经检测有滑坡危险，需进行改造加固。
为探明滑坡体的规模，作者前往现场进行勘察，边坡高度约为28m，平均坡度约为45°，坡脚处有一个已建的挡土墙，高度为2m。
作者负责设计勘探计划，在原有的以前的勘探资料的基础上加1个新钻孔以及5个试井。
边坡脚有一个旧时已建的挡土墙，墙身厚度尺寸以及材料不详，因此边坡脚加2个新的水平钻孔去验证其厚度及其截面材料。
根据钻探进尺快慢、土层变化、水流渗漏渗流及地下水位等情况综合分析，得到土质剖面后结合场地约束限制、环境保护等因素选择加固方案，再用岩土软件Geo-Studio的SLOPE/W模块（极限平衡法）进行建模辅助判断整体和局部的滑裂面位置以及相应的安全系数，从而确定设计方案。
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（ 长沙理 工大学 水利工程学 院， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ０ ４ ）
摘 要 ： 为 了评 价 某 病 险 防 洪 堤 整 治 工 程 ， 基 于 Ｇｅ ｏ — Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ软件 ， 利用该软件 中的 Ｓ Ｅ Ｅ Ｐ ／ ｗ 软件 与 Ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ／ Ｗ
软件 ， 对该堤 防在正常蓄水位 、 设 计 洪 水 位 以及 设 计 洪 水 位 骤 降 工 况 下 的 渗 流 与 稳 定 进 行 了计 算 与 分 析 ， 同 时利 用 Ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ／ Ｗ 软 件 对 在 挡 土 墙 进 行 抗 滑稳 定 和 抗 倾 覆 稳 定 分 析 。计 算 结 果 表 明 ， 该 堤 防 满 足 渗 流 与 稳 定 设计 要求 ， 渗 流并 不 是 控 制 该 堤 防 稳 定 的 主要 因 素 ， 正 常 蓄水 位 与 设 计 洪 水 位 下 其 稳 定 性 主 要 由 背水 侧 挡 土
中 图 分 类 号 ：Ｕ２ １ ５ ． １ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｓ ｅ ｅ ｐａ ｇ ｅ ａ ｎｄ ｓ ｔ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｋｅ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｇｅ ｏ － Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ
ＣＨ ＥＮ Ｘｉ ａ ｏ － ｗｅ ｉ ，ＬＥＩ Ｐｅ ｎｇ，Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｘｉ ａ ｏ — ｙａ
Ｖｏ １ ． １ ２ Ｎ０ ． １
Ｍａ ｒ ． ２ Ｏ１５
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ —９ ３ ３ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ １ —０ ０ ６ ３ —０ ６
基 于 Ｇｅ ｏ － Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ的堤 防渗 流 与 稳定 分 析
陈 晓 伟 ，雷 鹏 ，杨 晓 雅
ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏｆ ｔ ｈｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｅ ｕｎ ｄｅ ｒ ｎ ｏｒ ｍａ ｌ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ，ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｆ ｌ ｏ ｏ ｄ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｆ ｌ ｏ ｏｄ ｌ ｅ ｖ — ｅ ｌ ｄｉ ｐｓ ．Ｔｈｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｇａ ｉ ｎｓ ｔ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎｇ ａ ｎｄ ｏｖ ｅ ｒ ｔ ｕ ｒ ｎｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｒ ｅ ｔ ａ ｉ ｎｉ ｎｇ ｗａ ｌ ｌ ｗａ ｓ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｄ ｂｙ ｔ ｈ ｅ
墙 的稳定性决定 ， 而设 计 洪 水 位 骤 降 工 况 下 的 稳 定 性 则 由 临 水 侧 挡 土 墙 决 定 。Ｇｅ ｏ — Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ具 有 较 强 大 的 渗 流和稳定分析功能 ， 其 计 算 成 果 可 为 较 复 杂 的类 似 工 程 问 题 提 供 参 考 。
关键词 ： 堤防； Ｇｅ ｏ — Ｓ ｔ ｄ ｉ ｏ软 件 ； 渗 流 分 析 ；稳 定 分 析
Ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ／ Ｗ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｅ ｐ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｅ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｍｅ ｅ ｔ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｏ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｄ ｉ ｌ ａ ｐ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ｌ ｅ ｖ ｅ ｅ ，ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｓ Ｅ ＥＰ／ Ｗ ａ ｎ ｄ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｈ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ０ ４， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ／ Ｗ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｓ ｉ ｎ Ｇｅ ｏ — Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｅ ｐ ａ ｇ ｅ
第 １ ２卷第 １期
２ ０ １ ５年 ３月
长 沙 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）