Geostudio及FLAC3D

《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。

1450高程(m)1400135013001250Qcol4第四系全新统崩积层碎块石土滑动面及滑动方向113°比例尺 1:1000高程(m)145014001350ZK31322.94推测潜在滑面26.6(1296.34)33.8(1289.14)碎块石土ZK41286.011300西河ZK51237.00潜在滑体碎块石土27.8(1258.21)41.71250ZK61203.7011.6Qdel4第四系全新统滑坡堆积层地层界线Qal+pl。113第四系冲洪积层剖面方向54.1(1183.8)54.7(1231.31)28.612001150036.1(1200.7)12.0(1191.70)46.5(1180.5)1200潜在滑动面及滑动方向钻孔编号孔口高程36.1(1167.6)Qal+pl碎块石土501001502002503003504004505005506006501150

图12#滑坡工程地质剖面图

操作步骤：

1.打开Geostudio：

2.操作界面尺寸设置：

3.导入图形

4.检查图形

5.设置材料属性

6.将材料属性赋予给图形区域

7.划分网格

8.设置边界条件，修改颜色

9.赋予边界条件

10.检查模型是否正确

11.保存，并solve

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Van Genuchten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1 2#滑坡渗流场模拟各层岩土体参数选取

天然

岩性 滑坡堆积层 滑带 滑床

重度 (kN/m3)

饱和 重度 (kN/m3)

饱和体积 含水量(%) 22.8 23.2 22.4

饱和渗透 系数 （×10-7m/s）

6.9 6.9 0.8

C(KPa) 38 22.5 60

天然

φ(°) 33 22 42

C(KPa) 32 19.1 52

抗剪强度指标

饱和

φ(°) 27 20.7 36

19.7 19.7 20.4

20.5 20.5 21.4

操作步骤： 1.输入模型

2.输入材料属性

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

5.draw slip surface and exit range

6.查看区域属性

7.画孔隙水压力云图

8.查看数据

9.Solve

可以看到安全系数为1.394

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

12.画孔隙水压力图

13.输出滑坡稳定性报告

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/knet.html