geostudio操作步骤(详细)

操作步骤详细篇

软件安装一定要正确，后续检查好各方面参数设置后，仍出现无法解决的问题时，有可能是软件安装不正确。软件安装严格按照破解说明进行。 1 滑坡剖面图导入geostudio

方法一：CAD中剖面图保留地形线、滑动面、最好保留175m时初始地下水位线，方便geostudio中画出时控制水力坡度角大小、坐标轴等信息，打印为bmp格式。Geostudio在full license状态下新建seep，通过sketch pictures 按钮insert保存的bmp格式剖面图。用scale按钮选择已知坐标的横纵坐标上两点，调整geostudio中剖面坐标，apply后完成坐标校正。Sketch polylines描绘剖面图中滑体、滑带、滑动面及滑床分隔线，sketch axes 完成坐标轴绘制，sketch text插入文字，其中字体大小调整通过view preferences and fonts完成。完成上述操作后，应用modify objects 按钮delete原bmp格式剖面图，即完成了CAD剖面图导入geostudio工作。

方法二：将CAD格式的剖面图只保留地表线和滑动面（亦最好保留175m时初始地下水位线），并进行闭合操作，闭合操作为:输入pe命令—enter—选择要闭合的图形—出现下图所示的命令，点击C即可。要确保图形已经闭合，否则后续无法进行导入，将鼠标放在图形上，若为一整体即表示已经闭合。将剖面图以坐标轴交叉点为基点，移动到CAD页面上对应点（使用move命令），CAD另存为dxf格式, 在geostudio中点击file- import regions进行导入, 导入后点击region绘制边界区域。

2 175-159m工况中滑体水力学参数、边界条件、初始地下水位的设置及浸润线分布特征，渗流分析结果耦合入slope计算稳定性结果

选择draw regions按钮按照Sketch polylines 绘制好的分隔线生成闭合的有限元区域。对不同的滑体、滑带及滑床区域定义相应的材料属性，从keyin下拉菜单中选择material properties，弹出如下对话框1：

图1滑体水力学参数的定义

Add new 滑体material model选择saturated/unsaturated，采用GeoStudio软件对滑坡进行渗流场模拟，当坡体材料处于非饱和状态时，视滑坡体渗透系数和体积含水量为坡体孔隙水压力的函数，采用Van Genuchten经验曲线和饱和状态时的参数来确定各计算参数。首先设置体积含水量的设置如下图2及图3，渗透系数的设置如下图4及图5，设置具体参数时，点击的是estimate选项。饱和体积含水量设置好后，设置饱和渗透系数，饱和渗透系数需调用饱和体积含水量的数据，具体见图5。材料属性定义完全后，给相应有限元区域赋予材料，材料赋值过后，一定要显示颜色变化。并选择draw mesh properties选项对有限元区域进行网格剖分。网格剖分的原则为剖分不可过密或过疏，全图显示时能够清晰地看到网格形状。网格剖分示例见图6。

图3饱和体积含水量的设置

图2 体积含水量随孔隙水压力的变化

图4渗透系数随孔隙水压力的变化

图5饱和渗透系数的设置

图6 网格剖分

按照工况设置边界条件，模型边界条件为：滑坡体前缘的水头边界根据库水位确定，坡体表面为降雨入渗边界，基岩面为隔水零流量边界，后缘稳定地下水位处为定水头边界。利用draw boundary condition选项，点击keyin按钮设置边界条件参数。

我们首先计算175-159m的渗流场，工况1的边界条件如下图7，8。边界条件的输入值参照群上传的175-159m库水边界条件，直接复制粘贴到此位置。设置好后一定注意调用。此时，模型的边界条件为175m-159m为变水头边界，159m以下为159m定水头边界，设置情况如图9。工况1边界条件设置情况，以三舟溪滑坡为例，见图10。

图7175-159库水位变水头设置

图8 175-159库水位变水头设置具体值

图9159m定水头设置 175m171m167m163m159m 图10三舟溪滑坡工况1边界条件设置情况

后续在相应位置assign边界条件，注意一定为相应高程处。如果相应高程不能对应，可通过draw points按钮在175m、159m等处添加。然后继续添加边界条件。

单位设置可通过set units and scale 完成，见图11，时间单位一般选择days。

图10 单位的设置

初始地下水位的添加，首先keyin analyses中，选择water table选项，见图11。

图11初始地下水位的添加设置

按照工况1，时间步为123days，设置见图12。一定要设置时间步，否则无法计算完全。

图12时间步的设置

初始地下水位首先是175m出水点，大致平行于地形线，形状一般呈凸形，同时参考统计的水力坡度角大小。

上述参数均设置好后，可通过verify进行模型检查，若无错误，点击solve按钮start求解，求解过程需收敛，convergence tolerance 为0.1，查看方式为solve求解过程，不要勾选close solve after each analysis选项，计算完成后点击graph，查看是否收敛，见图13、14，否则调整水力学参数或边界条件。同时，计算过程中若水位超出地面线，在draw boundary condition选项，点击keyin按钮设置边界条件参数时，勾选Potential seepage face review 选项，超出地面的水沿地表径流；若水位未超出地面线，不要勾选此选项，见图15。

图13计算求解

图14查看是否收敛

图15potential seepage face review

上述计算完成后，结果查看时，在contour状态下draw isolines利用ctrl键可显示不同天地下水浸润线，见图16，draw vectors可显示地下水流向，graph可设置显示一竖剖面的水头或孔隙水压力随时间的变化曲线及数据。。

图16 地下水浸润线显示方法

以三舟溪滑坡为例，选择第0、31、61、92、123天，可显示175、171、167、163、159m时地下水浸润线分布，如下图17、18所示。此过程中，浸润线分布应合理，随着库水位降，浸润线下降，否则调整计算。上述渗流分析到此完成。

250240230220210250公路240230220210Elevation2001901801701601501401300100STK-2STK1WZ03200190175m180171m167m163m159m170160150140200300130400Distance

图16 三舟溪滑坡浸润线分布特征

WZ03175m171m167m163m159m图17三舟溪滑坡前缘浸润线分布特征

keyin analyses状态下，上述渗流分析的条件下，add slope analysis limit equilibrium，其中parent选项为要耦合的渗流分析结果，analysis type is Morgenstern-price，PWP Conditions from parent analysis，time is all.见图18。滑动面slip surface option最好根据勘察报告确定，选择fully specified,见图19。若无资料，也可通过entry and exit 搜索最危险滑面（少用）。

图18 渗流分析与稳定性分析耦合设置

图19滑动面的设置

稳定性slope中定义材料属性，在keyin下拉菜单中选择material properties 选项，在弹出的对话框中点击add添加材料如下图16：

图20 抗剪强度参数的设置

其中，material model chooses Mohr-Coulomb ，物理力学参数选择天然值，为天然重度、天然粘聚力、天然内摩擦角。然后给相应区域赋值。选择draw fully-specified slip surface按钮绘制滑动面，verify命令校验模型，solve计算求解，contour计算结果如下图21，contour状态下draw slip surfaces 得到稳定性系数随时间变化的变化规律，见图22、23，copy data按钮在excel对应得到稳定性系数随库水位高程的变化规律，并绘制想要得到的曲线。

250240230220210250公路1.110240230220210Elevation2001901801701601501401300100STK-2STK1WZ03200190175m171m167m180163m159m170160150140200300130400Distance

图21滑体稳定性图

图22 稳定性系数随时间变化规律选择按钮

图23 稳定性系数随时间变化规律

175-159m工况2中库水位设置和上述一致，库水联合降雨中，这里只阐述降雨工况，降雨边界条件数值参照群文件中175-159m降雨值，设置情况见图24、25、26，注意标红部分。

图24耦合设置分析

图25降雨边界条件设置

图25降雨边界条件

其余分析计算与上述一致。

3 159-145m工况中边界条件的设置

其次计算159-145m的渗流场，以159-145m工况2中库水0.6m/d速率下降联合降雨为例，边界条件设置情况为159m高程往上为降雨流量边界，159-145为库水位变水头边界，145m高程往下为145m定水头边界。库水位变动以库水从滑坡前缘159m以0.6m/d下降，如下图26、27。降雨流量边界，降雨强度按照暴雨强度重现期为50年一遇标准考虑。根据万州区多年降雨量统计和降雨强度重现期分析，4-6月期间，连续3天50年一遇降雨强度值一般在150mm左右。按照3天平均分配，为降雨入渗计算提供初始条件，预测过程降雨设置在库水位155m-152m范围内，设置如图28。后续在相应位置assign边界条件。159m初始地下水位线继承175-159m工况2降雨联合降雨最后时间的地下水位线，time选择175-159m库水联合降雨工况last。

图26 0.6m/d库水边界条件

图27 0.6m/d库水边界条件设置

降雨流量边界设置见图28、29

图28 0.6m/d降雨边界条件

图29 0.6m/d降雨边界条件设置

其余情况与上述一致，渗流计算及稳定性计算结果以定性分析结果为准，不断调参的过程为必须过程。

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