AutoBank软件在土石坝除险加固工程计算中的应用
论-Autobank在坝基渗漏问题上的简单应用
坝 基上带 坝基下带
２ ２ ２ ４
２ ２ １ ４
３ ｅ １ ． １ ５ ｅ
０ ． １ ２ ０ ． ０ ８ Ｏ ． ０ ８ Ｏ ． ０ ３
极意义 。
２ 当前房屋测量 中常见 的问题
． １ 房屋 测 量市场 不健 全 。 监管 机制不 完 善 要 内容 ， 是通过测绘技术和仪器 以及具体的测绘手段 ， 对房产 的 ２ 房 屋 测 量 工 作 作 为 房 产 行 业 发 展 的重 要 内容 之 一 ， 需 要 根 据 具 体 情 况 进 行 界 定 的 一 种测 绘方 式 。主 要 测 量 指 标 包 括 ： 房 产位
房屋测量 中需要严格遵照我国关于房屋测 大， 房 地产 业 的 相 关 管 理 日趋 规 范 化 和 正规 化 。对 房 屋 测 量 的 不 者提供各种信息服务 。 量 的相关规范， 并结合房产具体情况进行。精准 的房屋测量 资料 断规范 ， 利于减少房产 中的各种纠纷 ， 对促进 房地产行业 市场的
坝基 渗漏量 ， 在此基础 上获得坝 基渗透 比降、 坝 体浸润线 ， 渗 流
矢量 图， 以 期 为大 坝 防 渗 处 理 提 出 意 见 。
４ 断 面 应 力 结 果 分 析
软件计算得 出坝体浸润线 见图 ２ 蓝线 ， 在防渗土体 内浸润线 陡降， 心墙后侧坝壳 内浸润线平缓， 说明心墙防渗 效果明显， 排水
摘 要 ： 运用 ａ ｕ ｔ ｏ ｂ ａ ｎ ｋ软件对某工程水库坝基进行渗透计算 ， 输 出可视化计算成果。
关键 词 ： 坝基渗漏 ； 浸润线 ； 渗透 比降
AutoBank软件在土石坝除险加固工程计算中的应用
AutoBank软件在土石坝除险加固工程计算中的应用摘要：AutoBank是一款功能强大，可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算的软件。
AutoBank软件可直接应用于Autocad图形，全部图形化界面，界面简洁，操作方便，软件运行稳定，结果可靠，应用该软件可以有效的提高工作效率。
本文主要介绍了该软件的原理和计算方式，并通过实例介绍了AutoBank软件在土石坝除险加固工程计算中的应用。
关键词：水利、土石坝计算、AutoBank土石坝是指由土、石等当地材料填筑而成的坝，是历史最悠久的一种坝型。
据统计，我国兴建的各类型的坝中有95%以上为土石坝，其中大多数修建于上世纪七八十年代，这些土石坝经过长时间的运行加上受限于当时的技术和施工方法，绝大多数成了病险坝。
而造成这些病险库的主要原因是由于土石坝渗流稳定不安全造成的，因此对土石坝进行准确的渗流稳定计算对是土石坝除险加固计算的主要计算问题。
AutoBank软件是由河海大学工程力学系（工程力学研究所）研制，内部采用有限元技术，可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算[1-3]。
该软件针对我国水利行业的要求而设计，具有明显行业特点，可以直接应用AutoCAD图形，全部图形化界面，操作简便，最大限度地提高工作效率；渗流、稳定、变形、应力、计算一体化，各计算阶段无缝结合，软件运行稳定，输出结果全面[4-5]，本文主要介绍利用AutoBank软件计算土石坝的渗流安全计算。
AutoBank主要功能包括：土石坝稳定渗流计算（等势线、浸润线、水力坡降、任意点的流场数据等），位移、应力应变分析，施工顺序模拟（分期加载/卸载、开挖/填筑过程）等[6]。
1 AutoBank计算原理AutoBank软件计算采用有限元法，有限元法是把连续体或研究区域离散化为有限个单元体的集合体来研究的,一般以渗压水头的分布为研究对象时，作为二向渗流问题考虑[8]。
autobank计算重力坝抗滑稳定计算
autobank计算重力坝抗滑稳定计算摘要：I.引言- 重力坝的定义和作用- 抗滑稳定的重要性II.autobank 计算方法- autobank 的概念和原理- autobank 计算重力坝抗滑稳定的步骤III.重力坝抗滑稳定计算- 计算参数选择- 计算方法- 保证计算精度和可靠性的措施IV.实际应用案例- autobank 计算方法在实际工程中的应用- 案例分析V.结论- autobank 计算方法在重力坝抗滑稳定计算中的优势- 未来发展方向正文：重力坝是一种常见的大坝类型，其作用是通过自身的重量来抵抗水压，以防止水灾和洪水。
然而，重力坝在承受水压的同时，也面临着抗滑稳定的挑战。
为了保证重力坝的安全稳定，需要进行抗滑稳定计算。
autobank 计算方法是一种高效、精确的计算方法，被广泛应用于重力坝抗滑稳定计算中。
autobank 是一种基于有限元方法的计算软件，其原理是通过将重力坝划分为若干个单元，然后在每个单元内进行计算，最终将所有单元的结果汇总，得到整个重力坝的抗滑稳定系数。
autobank 计算方法主要包括以下步骤：首先，建立重力坝的有限元模型；其次，施加水压力和地震力等外部荷载；然后，进行求解和计算；最后，分析计算结果，得出重力坝的抗滑稳定系数。
在重力坝抗滑稳定计算中，需要选择适当的计算参数，如土石物理参数、水压力、地震力等。
此外，还需要选择合适的计算方法，如线性弹性方法、弹塑性方法等。
为了保证计算精度和可靠性，需要进行多次计算和校核，以及采取相应的措施，如增加网格密度、使用先进的计算算法等。
autobank 计算方法在实际工程中得到了广泛应用。
例如，某重力坝在设计时采用了autobank 计算方法，经过多次计算和校核，得出了重力坝的抗滑稳定系数，从而保证了重力坝的安全稳定。
总之，autobank 计算方法是一种高效、精确的重力坝抗滑稳定计算方法。
在实际工程中，通过选择适当的计算参数和算法，以及采取相应的措施，可以有效地保证重力坝的安全稳定。
Autobank软件在堤防渗流稳定计算中的应用
Autobank软件在堤防渗流稳定计算中的应用敬晨;李鹏飞【摘要】利用Autobank软件对堤防的稳定渗流进行了计算分析,基于有限元技术,Autobank软件清晰的给出了堤防水头、渗透比降、流速矢量、渗流力等分布图.同时计算分析了采取各种防渗措施后的堤防模型,并与原模型处理后的数据进行了对比分析.分析发现,对于堤防渗流稳定问题,Autobank软件操作简便,极大限度地提高了工作效率.【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2015(043)011【总页数】3页(P48-50)【关键词】Autobank软件;堤防;渗流稳定;浸润线;流速矢量【作者】敬晨;李鹏飞【作者单位】黑龙江省三江工程建设管理局,哈尔滨150081;黑龙江省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080【正文语种】中文【中图分类】TV871洪水灾害在国内外都是居自然灾害中的首位，防洪工程建设是保护人民财产安全的需要，为防范江河洪水泛滥成灾，人们主要采用修建堤防工程来防范洪水泛滥成灾。
据调查显示，国内堤防的破坏绝大数是因为渗流而引起的。
因此，研究堤防的渗流稳定具有重大的意义。
Autobank 软件是针对我国水利行业的要求而设计，可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算[1]，在水工渗流分析计算方面有很强的专业针对性，可以很好地满足设计对二维渗流场有限元计算分析的需要。
本文利用Autobank 软件进行了堤防的渗流稳定计算，分析了堤防的渗流水头、渗透比降、渗流速度等的分布，并分对采取一定渗控措施后的堤防的渗流稳定进行了分析。
本次选取的计算模型为黑龙江三江建设中的某一段堤防断面，模型断面见图1。
堤身高8.09m，堤顶宽度6m，迎背水侧边坡坡比都为1∶3，在距离堤顶高差3 m 的背水侧，设置一宽2 m的戗台。
计算时采用的50 a一遇的设计洪水位，高程50.76m，水头6.29m。
根据工程地质勘察所揭示的地层结构，计算模型属于土堤砂基。
基于Autobank软件的土石坝渗流计算概述
基于Autobank软件的土石坝渗流计算概述作者：魏雨露牛岩来源：《建筑与装饰》2019年第12期摘要土石坝是世界大坝工程建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型，在防洪、灌溉、发电、供水、航运、旅游和改善生态方面有巨大的综合效益。
本文详细阐述了目前土石坝渗流计算的理论与方法，包括渗流的基本方程及定解条件，介绍水工分析软件Autobank的渗流模块，包括渗流计算的使用过程及边界条件的施加。
举例对土石坝实例进行二维渗流分析，计算得到三种水位工况的渗流状态，探讨土石坝稳定渗流状态的规律。
计算结果符合一般规律，可作为设计参考。
关键词土石坝;渗流及渗流计算;边界条件前言土石坝作为一种历史悠久工程造价低廉，结构简单，施工方便的坝型，现今仍在世界各地大规模兴建[1]。
有资料统计，国内土石坝占所有坝型比重超过百分之六十。
据国内大量失事大坝统计，由渗透破坏引起的事故占到4成以上，渗流问题已经是影响土石坝安全的主要因素[2]，其引起的土石坝失事问题不容忽视[3]。
1 土石坝渗流计算原理由于水工建筑物的壅水作用，在其上下游形成水位差，上游的水在这水压力作用下就会通过坝基渗到下游，水的渗流就指在水压坡降的作用下穿过土或其他散粒体中连通孔隙发生的流动现象[4]。
广义的渗流是指液体在孔隙中的流动，其流动的性质取决于作为渗流骨架的岩土性质与流体自身的性质。
由于介质的空隙大小形状及其分布异常复杂，没有规律可循，很难用孔隙形式描述其渗透性，也不能像地表水那样探求水流质点的真实流速，所以在渗流分析中常用平均概念及其综合性的量来表征渗流性质。
2.1 基本方程假定渗透水流在岩土骨架内流动时做低雷诺数的层流运动，此时渗透水的运动符合达西线性渗透定律，即水的流速在数值上与其水力坡度成正比。
在实际的地下水流中，水力坡度往往是各处不同的，达西定律表达式为：，式中：v为（平均）渗流速度（m/s）;k为介质的渗透系数（m/s）;为水力坡降。
在非饱和渗流中，非饱和渗流问题的连续性方程如下：，式中：为非饱和渗流场中达西流速在x、y、z三个方向上的分量，为饱和度，。
基于AutoBank的土石坝渗流安全分析研究
doi：10.3969/j.issn.1006-7175.2021.01.004基于AutoBank坝渗流安全分析研S王倩（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）［摘要］土石坝渗流安全是影响大坝安全的重要因素，结合渗流观测资料对比分析，采用AutoBank软件，通过不同工况的坝体渗流分析及渗透稳定计算，得到某库水位时的实测浸润线与计算浸润线对比图、不同特征水位下的坝体浸润线、水压等值线图、截渗槽下游及下游坝脚渗透图，为土石坝渗流安全鉴定提供科学依据。
［关键词］土石坝；渗流；渗透稳定［中图分类号］TV641［文献标识码］A［文章编号］1006-7175（2021）01-0021-061工程概况某水库坝址以上控制流域面积160km2,总库容1312X104m3，是一座以防洪、灌溉、发电、养鱼为目的综合利用的中型水库。
工程为川等，主要为3级，次要为4级。
水洪为100年一遇洪水设计,1000年一遇洪水。
拦河坝为均，坝顶全长295m,顶宽5.4m,坝顶高程75.5m,最大坝高25.5m o基础覆盖层最大深度10.5m,采用截水槽防渗,截水槽底宽4m,挖 6.5〜7.5m°在1969年汛期施工过程中，由于人力和抽水设备不足，靠右岸75m以及左岸25〜50m最大差3.5m未清到基岩，形成开窗式，为在坝前增设黏土铺盖，平均厚度1.5m,长100〜150m°下游坝脚设高褥垫大棱水，排水以反滤层与I 相接，地基以下2mo拦河断面图图1o标图图12渗流观测资料分析2.1渗流观测布置情况监测项目监测、坝基渗流监测和坝基监测，监测设施为测压管和量水堰。
监测断面3个，每个断面3个测点，共计9个测点，编号T1-T9,断面桩号0+060*0+120*0+172，监测点分别位于断面上游坝坡、坝顶及下游坝坡处;坝基监测断面3个,每个断面3个测点,共计9个测点,编号J1-J9,断面桩号0+060、0+120、0+228,监测点分别位于上基、下基及下脚o2.2由于多年的转移、管理人员的变动、［收稿日期］2020-08-10［作者简介］王倩（1986-）,女,河北石家庄人，工程师，硕士，主要从事水工结构设计方面的工作•整编不及时等原因，加上部分测压管变形、损坏, 本文选择2018年8月10日测压管的实测值与坝 理论计算浸润行 （库水 68.5 m ）。
AutoBank7稳定计算使用说明
11
固结不排水 c(KPa) 实数 即固快指标。用于水位降落期的总应力法，与有
12
固结不排水 摩擦角
效强度指标(参数 9,10)联合使用。
(度)
此时程序采用降落前的浸润线位置计算抗滑力并
计算排水剪和固结快剪的下包线。采用降落后的
浸润线位置计算滑动力。
13
非线性 Fi0(度)
实数 如果参数 6 为“是”，不管是哪种工况，均用本参
深度 c 值增量×土条底部到该土层顶部的垂直距
离。
当土条底部位于水上时,c0=参数 7
当土条底部位于水下时,c0=参数 17
28
单 位 深 度 摩 擦 角增 实数 一般为 0
量(度/m)
表 3-2 各个工况需要的土层参数
工况 排水条件
施工期 总应力法
需要的输入项
总压力强度(参数 7,8,17,18)
3.1 材料表.................................................................................................................................. 4 3.2 计算断面............................................................................................................................ 10 3.3 Slope 水位线.......................................................................................................................11 3.4 任务列表............................................................................................................................ 12 3.5 指定滑面的安全系数........................................................................................................13 3.6 搜索最危险滑面................................................................................................................13 4 其他操作........................................................................................................................................ 16 4.1 抛物线滑动面.....................................................................................................................16 4.2 抗滑桩................................................................................................................................. 16 4.3 软弱夹层............................................................................................................................. 17 4.4 加筋土................................................................................................................................. 18 4.５竖向超载............................................................................................................................ 19 4.6 坝体劈裂灌浆不利情况下的坝体稳定性验算................................................................ 20 5 考虑降雨情况下的稳定计算.......................................................................................................21 5.1 定义降雨浸润线................................................................................................................21 5.2 定义降雨渗透力系数........................................................................................................22 5.3 在任务列表中选择降雨....................................................................................................23 5.4 容重和强度指标采用........................................................................................................23 5.5 相关说明............................................................................................................................ 23
autobank_man
1.8 单位制和比例尺
计算中可能有多种几何物理量, 单位应该配套使用.AutoBANK推荐使用以下两种 国际单位制∶
AutoBANK+AutoCAD Server程序 +加密狗
认证
1.4 一般注意事项
当完成安装过程之后, 您就可以和启动其它windows应用程序一样在程序管理器中运行 AutoBANK了, AutoBANK有自己的菜单和对话框,位于顶部，它使用ACAD R14/2000的介面实现可 视化操作, 其优点可以利用ACAD 丰富而成熟的绘图命令, 可获得高质量的输出图形, 还可以 利用已经存在的图形资料。当启动AutoBANK时,会自动启动ACAD , 如果在启动AutoBANK之前已 有ACAD 在运行, 则不会有新的ACAD 进程启动。 由于AutoBANK的可视化是通过 与ACAD的相互通信实现的, 在使用AutoBANK的同时,ACAD的 所有功能均有效，因此，您可以交替使用ACAD和AutoBANK命令, 但每一次使用AutoBANK命令时 , 要求其它命令己经执行完毕，即ACAD处于等待状态。否则命令将不能执行，出现“部件忙,不 能响应”的系统信息，此时您只需要继续将ACAD未完成的操作完成即可恢复正常的状态。
1.2 安装AutoBANK
软件环境:Windows95/98/Me/2000/XP操作系统，AutoCAD R14/2000-2006。 硬件要求:内存不小于128M 。同时要求机器至少安装一块网卡，在网上邻居中能看到 本机。 安装说明：运行光盘AutoBANK子目录下的setup.exe即可安装本软件，由于Windows操 作系统版本的差别，安装过程中可能出现某些动态连接库（DLL）的已经存在而不能覆盖 的提示，按“取消”跳过即可。
AutoBank软件在防洪影响评价工程中的应用
科技推广与应用AutoBank软件在防洪影响评价工程中的应用余 红一、概述在防洪影响评价中，常常会遇到管道穿越堤防问题，管道穿越堤防会对堤防渗流稳定产生影响，需通过渗流稳定计算，进一步复核堤防渗流稳定。
目前堤防渗透稳定计算采用的是《堤防设计规范》（GB 50286-2013）附录中的公式，应用规范公式计算时需通过试算，计算过程较复杂，工作量较大。
随着计算机技术的发展，数值方法（包括有限元法、有限差分法）在渗流稳定分析中得到了广泛应用，大大减少了工作量。
AutoBank软件是由河海大学工程力学系（工程力学研究所）研制，内部采用有限元技术，可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算。
该软件针对我国水利行业的要求而设计，具有明显行业特点，可以直接应用AutoCAD图形，全部图形化界面，操作简便，提高了工作效率；渗流、稳定、变形、应力、计算一体化，各计算阶段无缝结合，软件运行稳定，输出结果全面。
本文以安徽省怀远县、五河县输气管道工程洪湾圩穿越项目为例，采用Autobank软件分析洪湾圩堤防的渗流稳定，为防洪影响评价提供依据。
二、项目基本情况安徽省怀远县、五河县输气管道工程途经蚌埠市的高新区、禹会区、怀远县、淮上区等行政区域，新建天然气管道长度约70.6km，并配套建设2座场站及3座阀室。
项目燃气管道途经洪湾圩，因洪湾圩爬堤处毗邻十六号沟，该沟深且较宽，开挖铺设管道施工难度大，需大面积占用农田，不利于农业生产。
为加快项目建设，完成蚌埠市政府的要求，燃气管道穿越洪湾圩施工方式为定向钻穿越施工方式。
工程位于安徽省蚌埠市五河县沫河口镇大李村。
穿越处设计压力为6.3MPa，地区等级为三级，设计系数取0.5，穿越管段为D273×6.3 L360M PSL2 直缝高频电阻焊钢管，穿越工程等级为小型。
管道工程洪湾圩穿越项目纵断面图见图1。
三、渗透计算1.计算断面选取管道穿越走向与堤防轴线斜交呈约31°，工程考虑最不利为原则，故选取垂直堤防轴线断面作为计算断面，并将管道穿越走向按正交情况下计算。
基于Autobank的沥青混凝土心墙堆石坝应力-应变分析
基于Autobank的沥青混凝土心墙堆石坝应力-应变分析涂思豪;李洪涛;姚强;邱学峰;吴发名
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】2018(044)003
【摘要】针对目前主流的ABAQUS、ANSYS、FLAC3D等国内外大型仿真软件本身没有提供邓肯-张模型的不足,基于去学水电站沥青混凝土心墙堆石坝,采用针对我国水利水电行业要求而设计的有限元计算程序Aumbank对其进行了应力应变分析.计算结果表明:在两种工况下,堆石体应力变形结果符合大坝实际施工及运行过程变化规律.与位移监测结果对比分析可知,该计算程序高效、准确,可普遍应用于堆石坝工程的应力应变分析中.
【总页数】5页(P37-41)
【作者】涂思豪;李洪涛;姚强;邱学峰;吴发名
【作者单位】四川大学水利水电学院,四川成都610065;四川大学水利水电学院,四川成都610065;四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川成都610065;四川大学水利水电学院,四川成都610065;四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川成都610065;四川大学水利水电学院,四川成都610065;四川大学水利水电学院,四川成都610065
【正文语种】中文
【中图分类】TV536
【相关文献】
1.某高砾石土心墙堆石坝平面有限元应力应变分析 [J], 魏松;蒋永兴;王焕东
2.西沟沥青混凝土心墙堆石坝应力应变分析 [J], 关志诚;刘长欣
3.寨子河沥青混凝土心墙堆石坝渗流及应力应变分析 [J], 叶发文;高阳;张建海;赵元弘
4.沥青混凝土心墙堆石坝应力变形有限元分析 [J], 褚福永
5.沥青混凝土心墙堆石坝应力变形有限元分析 [J], 褚福永;
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AutoBank7稳定计算使用说明
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固结不排水 c(KPa) 实数 即固快指标。用于水位降落期的总应力法，与有
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固结不排水 摩擦角
效强度指标(参数 9,10)联合使用。
(度)
此时程序采用降落前的浸润线位置计算抗滑力并
计算排水剪和固结快剪的下包线。采用降落后的
浸润线位置计算滑动力。
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非线性 Fi0(度)
实数 如果参数 6 为“是”，不管是哪种工况，均用本参
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1 功能介绍
分类 工况和排水 极限平衡解法 荷载
滑面形式 材料类型
可输出结果
内容
1. 施工期：有效应力法和总应力法 2. 稳定渗流期（运行期）：有效应力法 3. 水位降落期：有效应力法和总应力法 1. 瑞典法 2. 毕肖普法 3. 摩根斯顿法
1. 浸润线导入 2. 渗流场导入 3. 地震加速度设定 4. 上部超载和施工期填筑 5. 考虑降雨情况下的稳定计算 1. 圆弧滑动面 2. 抛物线滑动面 3. 软弱夹层复合滑动面 1. 线性材料参数 2. 粗粒料(对数)非线性材料参数 3. 随深度变化的十字板试验参数 4. 抗滑桩 5. 土层加筋 6. 锚杆 1. 指定滑动面的安全系数 2. 全局最危险滑动面及其安全系数 3. 指定滑动面的出口推力
3.1 材料表.................................................................................................................................. 4 3.2 计算断面............................................................................................................................ 10 3.3 Slope 水位线.......................................................................................................................11 3.4 任务列表............................................................................................................................ 12 3.5 指定滑面的安全系数........................................................................................................13 3.6 搜索最危险滑面................................................................................................................13 4 其他操作........................................................................................................................................ 16 4.1 抛物线滑动面.....................................................................................................................16 4.2 抗滑桩................................................................................................................................. 16 4.3 软弱夹层............................................................................................................................. 17 4.4 加筋土................................................................................................................................. 18 4.５竖向超载............................................................................................................................ 19 4.6 坝体劈裂灌浆不利情况下的坝体稳定性验算................................................................ 20 5 考虑降雨情况下的稳定计算.......................................................................................................21 5.1 定义降雨浸润线................................................................................................................21 5.2 定义降雨渗透力系数........................................................................................................22 5.3 在任务列表中选择降雨....................................................................................................23 5.4 容重和强度指标采用........................................................................................................23 5.5 相关说明............................................................................................................................ 23
基于AUTOBANK防洪堤边坡渗流及稳定分析
本文应用AUTOBANK有限元分析程序！结
合工程实例！便捷的模
出设计的水工建筑
在实际工程 中的渗流稳定情况以及边坡稳
关键词：防洪堤；AUTOBANK；渗流稳定；抗滑稳定
中图分类号：TV223. 4
文献标志码：A
文章编号：2096-5419(2019)02-0129-03
1
库车城市防洪工程防洪堤级别为2级堤防，防 洪标准为50 a —遇洪水标准，相应的设计流量为 189.85 m0s。堤防工程中，防洪堤的渗流稳定以 及边坡稳定是工程设计中需要考虑的重要问题。 因此，在设计后要运用合理、可靠的方式对设计 的结构进行渗流稳定及抗滑稳定分析，保证设计 的合理性及工程的安全性。'/(°)152 基计算 取重度
渗
项
/(kN・ m—3 ) /(cm・ s—1 )
取
18
4. 5X10-4
剪强度 c/kPa
20
内 摩擦角
'（°）
15
3.3 边界条件 虑水、土的压缩性！符合二
质各项
异性土体渗流的达西定律！其基 程如式（1）、 式（2）所示：
土坝非稳定渗流基本方程：
3（ 3）生％ m 3 ⑴
常运用条件的 工况及
条件的 工
况
滑稳定 计算,
计算出三种情
况 自的抗滑稳定安全 并与规范所规定的
允许值比较,验证设计的合理性,同时,绘制出
三种情况的滑弧面,
察抗滑稳定结果+抗
滑稳定安全系数成果见表4 , 图2〜图40
滑弧面图见
项称
设计计算值 范允许
表4防洪工程堤坡抗滑稳定计算成果
工况计
工况计 I
稳定渗流背 水侧堤坡
基于AUTOBANK的土石坝稳定性研究
2019年第1期水利技术监督信息化DOI ： 10. 3969/j . issn . 1008-1305. 2019. 01. 012基于AUTOBANK 的土石坝稳定性研究占平(景德镇市水利工程建设质量与安全监督站，江西景德镇333000)摘要：随着土石坝应用越来越广泛，对其结构的分析也越重要。
以有限元软件AUT 0BANK 为基础建立模型，选取经典邓肯-张模型对土石坝在竣工期和蓄水运行期进行数值计算，对不同时期的位移和应力进行研究得出不同 时期的应力应变分布规律，为枢纽实际运行和相关研究提供一定的参考意义。
文章编号：1008-1305(2019)01-0036-04关键词：AUT 0BANK ; 土石坝；坝体；心墙；稳定性中图分类号：TU 411 文献标识码：A 土石坝具有施工简便、造价便宜、可就地取材 等优点[1]逐渐成为常见坝型。
随着土石坝的快速发 展，一些问题也渐渐出现，因此对于土石坝的研究 意义重大。
有限元计算是研究土石坝的一种主要方法[2]。
在进行有限元计算时采取不同参数和对应计算模型 得出数据有所不同，因此要选取合适的模型和参 数。
邓肯-张双曲线模型[3]是非线性弹性模型的典 型，20 世纪 70 年代，Duncan 和 Change 在 konder 等人的研究基础上进行改进，将双曲线模型用来表 示土体的应力应变，发现可以较好的反应土体的相 关特性，后来通过众多学者[4-]进一步试验研究对 模型的参数进行了完善。
除此之外还有考虑土体各 向异性的邓肯-张模型、9-K 模型、E -K 模型等。
剑桥模型也是弹塑性模型的一个代表，他阐述了弹 塑性变形特性，许多学者[7]对此也进行了补充和完 善，我国沈珠江院士将邓肯-张模型和剑桥模型与 自己的研究相结合提出了南北模型。
随着有限元技 术理论的成熟，不少学者开始用有限元进行研 究[8-]。
河海大学殷宗泽等人[10]采用典型邓肯-张 模型进行混凝土心墙坝的应力计算，随后其又利用 二维的比奥固结理论进行了相关研究。
autobank及slope使用总结
声明：该总结基于autobank5.0网络版，slopeR_1.0版本，不同版本操作会有不同。
首先，autobank安装建议嵌套于Autocad2004版本。
Autobank激活：如下图所示。
点击帮助——注册，按下图内容设置，本机ip自动获取即可。
图1 软件注册Autobank使用Autobank渗流一般计算步骤为：定义材料表——绘制或导入计算区域的图形文件——按照所定义的材料表对不同材料区域划分网格——定义渗流边界条件——保存项目——更新数据——求解渗流场——查看渗流结果——绘制浸润线。
1、定义材料表：打开建模——定义材料命令，弹出如图2对话框，选择右侧不同的材料类型（一般选择线弹性材料）定义材料参数。
图2 定义材料表点击不同类型的材料类型进入到定义材料参数界面，如图2所示。
分别定义材料名称、渗透系数（水平和垂直）、颜色(用以区分不同材料，可不定义)，其中给水度参数在稳定渗流计算中不定义，非稳定渗流计算时须定义（给水度可由输入的孔隙率和渗透系数由软件自动计算得出）。
图3 定义材料参数2、绘制或导入图形文件在autobank嵌套的cad中绘制或者导入要计算的文件为网格划分做准备，如图4所示。
绘图比例为1:1000，即图上尺寸1代表1m。
图4 绘制要计算的图形文件3、网格划分网格划分时要首先定义各材料的区域范围，即每个类型的材料形成一个封闭的空间。
网格划分可以采用半自动四边形网格划分和自动三角形网格划分，也可以采用三角形和四边形两种不同的方式进行划分。
网格划分时要对不同的区域赋予对应的材料类型。
下面分别介绍一下三角形网格划分和四边形网格划分。
划分网格时注意技巧，对于结构复杂的部分可以对区域进行分块网格划分。
如图3中，青色的先为网格划分辅助线。
首先打开建模——半自动划分网格（四边形单元）——选择相应的材料名称——输入合适的单元数——点击取四个角点——在图中选择相应区域的四边形即可。
划分网格时以四边形为子区域划分，首先将区域划分为若干个四边形，然后分别对小四边形网格划分，逐一划分网格直至完成整个区域划分。
二维稳定渗流有限元法在土坝渗流稳定计算中的应用
除险加固及运行管理提供参考意见。
关键词：土坝；渗流稳定；Autobank
中图分类号 TV223.4
文献标识码 A
文章编号 1007-7731（2018）08-0121-03
Application of Two- dimensional Steady Seepage Finite Element Method on Seepage Sability of Earth Dam
作者简介：叶立龙（1968—），男，安徽歙县人，工程师，从事农村水利工程建设与管理工作。
AutoBank7.07软件在堤防渗流稳定中的计算分析应用
AutoBank7.07软件在堤防渗流稳定中的计算分析应用摘要：堤防的渗流稳定问题是引起堤防破坏的主要原因。
利用AutoBank7.07有限元分析软件，对堤防的渗流稳定进行计算分析。
软件可以进行全自动网格划分, 利用迭代汁算法确定堤身浸润线及下游出逸点位置，并计算出各种工况下边坡的安全系数，为堤防的渗流稳定分析提供可鼎依据。
关键词：渗流场；有限元；浸润线；边坡稳定0引言我国河湖众多，河湖的堤防是抵御洪水灾害的重要工程措施，是保护人民生命财产安全的有力保障，在历年洪涝灾害中发挥了极其重要的作用。
堤防的渗流稳定是保证堤防安全的重要工程地质问题，在堤防工程建设和运行中应引起足够的重视，因此对堤防渗流稳定的研究具有重大意义。
现代计算机技术的发展，使有限元法、有限差分法等数值方法在计算堤防渗流稳定分析中大大提高了计算效率，得到了更加广泛的运用。
运用河海大学工程力学研究所开发的水工结构分析系统AutoBank7.07软件进行堤防渗流计算，该程序可通过建立断面土层模型，给堤防赋予不同土层的物理力学指标和堤防内、外侧水位等条件，计算渗流场数据，并在AutoCAD环境下将浸润线、渗透坡降等值线等图形绘制在堤防断面网格划分图上，并通过录入不同工况下坝体浸润线以及滑弧始末范围等约束条件，算出圆弧滑裂面的安全系数，并找出最小安全系数和相对应的滑弧位置。
AutoBank7.09软件可以充分满足工程设计中对二维渗流场有限元计算分析的需要。
1计算模型介绍此次选举的计算模型为某一河道堤防横断面，堤防工程级别为5级，堤顶宽7.0m,背水侧边坡为临水侧边坡为1:3.0, 20年一遇洪水位41.61m,堤顶高程41.77m,临水侧河底高程36.77m,背水侧地面高程37.50m。
2计算方法2.1计算工况按照《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）中的相关要求和实际运用情况, 确定堤防渗流计算和堤坡抗滑稳定计算工况，见下表24、2-2o1）设计洪水位工况：临水侧为设计洪水位，背水侧无水（运行期渗流）,设计洪水位稳定渗流期的背水侧堤坡稳定分析。
Autobank在堤防防渗加固设计中的应用
对于稳定渗流， 符合达西定律的非均各向异
性二维渗流场，水头势函数满足微分方程
y y y
鄣 鄣y
ky
鄣φ 鄣y
+Q=0
式 中 ：φ=φ（x，y）为 待 求 水 头 势 函 数 ；x，y 为 平
面坐标；Kx，Ky 为 x，y 轴方向的渗透系数。 水头 φ 还必须满足一定的边界条件， 经常出
1 计算原理
其中 lx，ly 为 边 界 表 面 向 外 法 线 在 x，y 方 向 的 余弦。
将渗流场用有限元离散， 假定单元渗流场的 水头势函数 φ 为多项式， 由微分方程及边界条件 确定问题的变分形式，可导得出线性方程组：
[H]{φ}={F} 式 中 ，[H]为 渗 透 矩 阵 ；{φ}为 渗 流 场 水 头 ；{F} 为 节点渗流量。 求解以上方程组可以得到节点水头， 据此求 得单元的水力坡降，流速等物理量。 求解渗流场的 关键是确定浸润线位置， 采用节点流量平衡法通 过迭代计算自动确定浸润线位置[2]和渗流量。
<2-2>淤 泥 质 土 ：层 厚 1.00—10.20m，层 顶 埋 深 10.00—25.90m， 层顶标高-5.35—9.95m。 为深 灰、灰黑色，饱和，流塑，含少量粉细砂及腐木质， 有腥臭味。
<2-3>粉细砂： 层厚 1.00—3.80m， 层顶埋深 9.30—20.40m， 层 顶 标 高 -1.05—10.50m， 为 浅 灰 、 灰色，饱和，稍密－中密，级配较差，成分为石英。
<2-4>中粗砂： 层厚 0.50—6.80m， 层顶埋深 3.00—23.00m， 层 顶 标 高 -4.52—14.23m， 为 灰 白 、 浅灰、灰黄色，饱和，稍密－中密，级配良好，成分为 石英。
土石坝边坡稳定分析软件在某水库除险加固前期工作中的应用体会
土石坝边坡稳定分析软件在某水库除险加固前期工作中的应用体会向金宝;保雪飞【摘要】一、基本情况rn云南省曲靖市麒麟区某水库地处珠江流域西江水系南盘江右岸一级支流上,控制流域面积1.79 km2,总库容31.48万m3,属小(2)型水库,以农田灌溉为主.于1996年开始建设,1998年建成.水库主要包括大坝、溢洪道、输水涵洞等建筑物.大坝为碾压式均质土石坝,坝顶高程为1 849.9 m,最大坝高20 m,坝顶长度122 m,坝顶宽3.8 m,上游坝坡坡比1∶2.83,下游坝坡坡比自上而下为1∶2.0、1∶2.6;正常水位1 847.2 m,死水位1 838.22m.rn水库所在区属中低山丘陵地貌,坝址地处河谷上段较为狭窄的地带,呈U字形,左右两岸均属土质边坡,左右岸山坡坡度约15°-40°.【期刊名称】《中国水利》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】3页(P41-42,50)【关键词】土石坝;边坡稳定分析软件;小型水库,除险加固;应用【作者】向金宝;保雪飞【作者单位】云南省曲靖市麒麟区水务局,655000,曲靖;云南省曲靖市麒麟区水务局,655000,曲靖【正文语种】中文【中图分类】V698.231一、基本情况云南省曲靖市麒麟区某水库地处珠江流域西江水系南盘江右岸一级支流上，控制流域面积1.79 km2，总库容 31.48 万 m3，属小（2）型水库，以农田灌溉为主。
于1996年开始建设，1998年建成。
水库主要包括大坝、溢洪道、输水涵洞等建筑物。
大坝为碾压式均质土石坝，坝顶高程为1 849.9 m，最大坝高20 m，坝顶长度122 m，坝顶宽 3.8 m，上游坝坡坡比1∶2.83，下游坝坡坡比自上而下为1∶2.0、1∶2.6；正常水位1 847.2 m，死水位1 838.22 m。
水库所在区属中低山丘陵地貌，坝址地处河谷上段较为狭窄的地带，呈U字形，左右两岸均属土质边坡，左右岸山坡坡度约15°～40°。
Autobank和SSC程序在土坝除险加固设计中的应用
Autobank和SSC程序在土坝除险加固设计中的应用吴湘利;张明【摘要】Autobank程序和SSC程序各有特色,但单独使用其中一个程序,无法解决土坝除险加固设计中的安全复核问题,结合工程实例联合应用了两程序解决土坝除险加固设计中的渗流复核和结构安全复核问题,可供同行们参考.【期刊名称】《长江工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(035)003【总页数】4页(P13-16)【关键词】Autobank和SSC程序;除险加固;渗流;结构安全;复核【作者】吴湘利;张明【作者单位】张家界市永定区水利建设项目管理中心,湖南张家界 427000;十堰市郧县水利水电勘探建筑设计院,湖北十堰 442500【正文语种】中文【中图分类】TV641在中小型土石坝工程除险加固设计中，必须对除险加固后的坝坡进行渗流及结构安全复核，从而确保加固后的坝坡稳定。
各设计单位在复核过程中，采用了Autobank、HH-SLOPE、SSC等程序。
然而单独使用某个程序，难以满足除险加固设计的需要。
本文基于Autobank和SSC程序的联合应用来达成该目的。
1 Autobank与SSC程序简介Autobank程序针对我国水利行业的要求而设计，具有明显行业特点，可对土坝、堤防等水工建筑物进行详细的分析计算。
软件界面友好，操作简便，输出结果全面、图形美观。
软件集渗流，变形，应力，稳定计算功能于一体，各计算阶段无缝结合。
众多设计院长期使用表明，软件运行稳定，结果可靠。
Autobank程序主要功能为：①稳定渗流场分析；②位移、应力应变分析；③施工顺序模拟；④结构力学计算杆件系统的内力与位移；⑤Biot固结计算；⑥稳定计算；⑦全部图形化交互式前后处理。
SSC程序即《多种土质边坡的滑动平衡分析计算机程序》，该程序采用极限平衡法计算边坡的抗滑稳定性，可用于各种工况下边坡的稳定计算，自动搜索最危险滑裂面，给出各滑面包括最危险滑裂面的安全系数、滑弧圆心坐标和滑弧半径。
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AutoBank软件在土石坝除险加固工程计算中的应用
摘要：AutoBank是一款功能强大，可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算的软件。
AutoBank软件可直接应用于Autocad图形，全部图形化界面，界面简洁，操作方便，软件运行稳定，结果可靠，应用该软件可以有效的提高工作效率。
本文主要介绍了该软件的原理和计算方式，并通过实例介绍了AutoBank软件在土石坝除险加固工程计算中的应用。
关键词：水利、土石坝计算、AutoBank
土石坝是指由土、石等当地材料填筑而成的坝，是历史最悠久的一种坝型。
据统计，
我国兴建的各类型的坝中有95%以上为土石坝，其中大多数修建于上世纪七八十年代，这些土石坝经过长时间的运行加上受限于当时的技术和施工方法，绝大多数成了病险坝。
而造成这些病险库的主要原因是由于土石坝渗流稳定不安全造成的，因此对土石坝进行准确的渗流稳定计算对是土石坝除险加固计算的主要计算问题。
AutoBank软件是由河海大学工程力学系（工程力学研究所）研制，内部采用有限元技术，可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算[1-3]。
该软件针对我国水利行业的要求而设计，具有明显行业特点，可以直接应用AutoCAD图形，全部图形化界面，操作简便，最大限度地提高工作效率；渗流、稳定、变形、应力、计算一体化，各计算阶段无缝结合，软件运行稳定，输出结果全面[4-5]，本文主要介绍利用AutoBank软件计算土石坝的渗流安全计算。
AutoBank主要功能包括：土石坝稳定渗流计算（等势线、浸润线、水力坡降、任意点的流场数据等），位移、应力应变分析，施工顺序模拟（分期加载/卸载、开挖/填筑过程）等[6]。
1 AutoBank计算原理
AutoBank软件计算采用有限元法，有限元法是把连续体或研究区域离散化为有限个单元体的集合体来研究的,一般以渗压水头的分布为研究对象时，作为二向渗流问题考虑[8]。
其理论模型根据达西定律和连续条件，公式如下：
可得二维渗流工程
式中：，分别为x向和y向的渗流流速，、分别为x向和y向的渗流系数，计算时，对于同一种土质通常假设，不随坐标而变化；H为渗流场中某一点的渗压水头[8]。
2运行流程
应用AutoBank软件需要的基础资料包括土石坝剖面、材料参数及边界条件等，其运行流程见图1
图1AutoBank软件运行流程
3实例分析
通过某小型土石坝为例，研究AutoBank软件土石坝的渗流计算。
该水库修建于上世纪七十年代，经安全鉴定该水库属于三类坝，在坝体方面存在渗流形态不安全问题。
上游正常水位为1727.77m，坝基高程为1707.5m，坝体长度为45m。
根据地质专业提供资料，土坝砌筑材料为第四系覆盖层粘土，坝体填筑粘土渗透系数为3.0×10-4cm/s，强风化层地基渗透系数为2×10-3cm/s，弱风化地基渗透系数：2×10-5cm/s，排水棱体渗透系数：4.5×10-2cm/s，土工膜渗透系数：1×10-9cm/s。
本次主要介绍该土石坝坝体分别在除险加固前后利用AutoBank软件计算正常蓄水位情况下+下游无水的情况下所形成的稳定渗流。
渗流计算的目的是确定坝体浸润线，并供坝体稳定计算之用。
坝体渗流的基本参数是坝体剖面结构。
除险加固前的坝体基本断面如图1所示：
图2大坝基本结构断面图
经采用AutoBank6.0软件计算，正常蓄水位+下游无水工况下坝体单宽渗流量为2.87×10-5m3/s，浸润线图如图3所示：
图3正常蓄水位+下游无水工况下浸润线图
渗透稳定分析
⑴稳定渗流期坝体浸润线计算结果说明：
库水位为1727.77m（正常蓄水位）时的坝体稳定渗流，坝体单宽渗流量为2.87×10-5m3/s，按坝体长度45m计算（按最大断面折算），坝体总渗流量为112m3/d，即约1.29L/s。
土体允许渗透比降计算公式：
【J】＝Jcr/K=（Gs-1）（1-n）/K
式中：【J】—土体允许渗透比降；
Gs—比重；
n—孔隙率；
K—安全系数；
本工程Gs=2.65，n=0.55，K=2.0。
经计算，坝体允许渗透比降【J】＝0.371，浸润线溢出点最大逸出水力坡降Jmax=0.69，Jmax>【J】＝0.371，且浸润线下游逸出点位于下游平台上，因此坝体渗流性态不安全[9]。
坝体除险加固采取对上游坝坡采用土工膜+坝基、坝肩帷幕灌浆处理，下游坡脚采取贴坡排水处理。
大坝除险加固后安全复核工作采用覆盖复合土工膜后的结构断面作为渗流复核的计算断面，坝基有防渗帷幕灌浆设计，故不考虑坝基渗透影响，计算结构见图4
图4整治后的坝体稳定计算结构简图
正常蓄水位1727.77m+下游无水工况下，坝体单宽渗流量为5.88×10-6m3/s，坝体长按45m计算，坝体总渗流量为22.86m3/d，即0.26L/s。
浸润线最大逸出水力坡降Jmax=0.25，Jmax≤【J】＝0.37，因坝体渗流性态安全。
图5除险加固后正常蓄水位＋下游无水工况坝体浸润线图
4结语
从以上计算实例可以看出，AutoBank内部采用有限元技术和先进计算算法，可以较好的分析计算土石坝渗流稳定计算，为设计提供准确的计算结果，从而确定合理的设计方案，极大的减轻了设计人员的工作量，为设计工作带来了较大的便利。
同时，AutoBank软件除了在土石坝渗流稳定方面具有广泛应用外，在堤防、涵洞、水闸等水工建筑物计算方面也有广泛的应用，应用该软件可以有效的提高工作效率。
目前AutoBank软件在国内已得到比较广泛的应用，该软件针对我国水利行业的要求而设计，相比国外一些操作软件来讲，更贴近我国实际情况，符合我国行业规范要求。
参考文献：
[1]李曙光. AutoBank在蒙洼蓄洪区堤防加固工程中的应用[J]. 现代农业科技. 2009, 19:
[2]徐蕴. 基于AutoBank的还乡河治理工程堤防渗流稳定分析[J]. 水科学与工程技术. 2011, 6:
[3]高振兴. 基于强度折减法的尾矿坝稳定性数值分析[J]. 西安建筑科技大学.2011:
[4]孔令学. 三款软件在深覆盖层上心墙坝渗流分析中的应用[J]. 水科学与工程技术.2009.2:
[5]许印登. 河海大学水工计算软件在郝桲椤峪水库除险加固中的应用[J]. 河北水利.2012.6:
[6]河海大学工程力学研究所. 水工结构有限元分析系统操作指南:
[7]钱家欢，殷宗泽.土工原理与计算[M].北京：中国水利水电出版社.1996重印.155-163:
[8]林继镛.水工建筑物[M].北京：中国水利水电出版社.2009.220-221:
[9]SL274-2001碾压式土石坝设计规范[S] :。