geostudio操作步驟(詳細(xì)).docx

操作步驟詳細(xì)篇軟件安裝一定要正確，后續(xù)檢查好各方面參數(shù)設(shè)置后，仍出現(xiàn)無法解決的問題時(shí)，有可能是軟件安裝不正確。軟件安裝嚴(yán)格按照破解說明進(jìn)行。1 滑坡剖面圖導(dǎo)入geostudio方法一：CAD中剖面圖保留地形線、滑動面、最好保留175m時(shí)初始地下水位線，方便geostudio中畫出時(shí)控制水力坡度角大小、坐標(biāo)軸等信息，打印為bmp格式。Geostudio在full license狀態(tài)下新建seep，通過sketch pictures 按鈕insert保存的bmp格式剖面圖。用scale按鈕選擇已知坐標(biāo)的橫縱坐標(biāo)上兩點(diǎn)，調(diào)整geostudio中剖面坐標(biāo)，apply后完成坐標(biāo)校正。Sketch polylines描繪剖面圖中滑體、滑帶、滑動面及滑床分隔線，sketch axes 完成坐標(biāo)軸繪制，sketch text插入文字，其中字體大小調(diào)整通過view preferences and fonts完成。完成上述操作后，應(yīng)用modify objects 按鈕delete原bmp格式剖面圖，即完成了CAD剖面圖導(dǎo)入geostudio工作。方法二：將CAD格式的剖面圖只保留地表線和滑動面（亦最好保留175m時(shí)初始地下水位線），并進(jìn)行閉合操作，閉合操作為:輸入pe命令enter選擇要閉合的圖形出現(xiàn)下圖所示的命令，點(diǎn)擊C即可。要確保圖形已經(jīng)閉合，否則后續(xù)無法進(jìn)行導(dǎo)入，將鼠標(biāo)放在圖形上，若為一整體即表示已經(jīng)閉合。將剖面圖以坐標(biāo)軸交叉點(diǎn)為基點(diǎn)，移動到CAD頁面上對應(yīng)點(diǎn)（使用move命令），CAD另存為dxf格式, 在geostudio中點(diǎn)擊file- import regions進(jìn)行導(dǎo)入, 導(dǎo)入后點(diǎn)擊region繪制邊界區(qū)域。2 175-159m工況中滑體水力學(xué)參數(shù)、邊界條件、初始地下水位的設(shè)置及浸潤線分布特征，滲流分析結(jié)果耦合入slope計(jì)算穩(wěn)定性結(jié)果選擇draw regions按鈕按照Sketch polylines 繪制好的分隔線生成閉合的有限元區(qū)域。對不同的滑體、滑帶及滑床區(qū)域定義相應(yīng)的材料屬性，從keyin下拉菜單中選擇material properties，彈出如下對話框1：圖1滑體水力學(xué)參數(shù)的定義Add new 滑體material model選擇saturated/unsaturated，采用GeoStudio軟件對滑坡進(jìn)行滲流場模擬，當(dāng)坡體材料處于非飽和狀態(tài)時(shí)，視滑坡體滲透系數(shù)和體積含水量為坡體孔隙水壓力的函數(shù)，采用Van Genuchten經(jīng)驗(yàn)曲線和飽和狀態(tài)時(shí)的參數(shù)來確定各計(jì)算參數(shù)。首先設(shè)置體積含水量的設(shè)置如下圖2及圖3，滲透系數(shù)的設(shè)置如下圖4及圖5，設(shè)置具體參數(shù)時(shí)，點(diǎn)擊的是estimate選項(xiàng)。飽和體積含水量設(shè)置好后，設(shè)置飽和滲透系數(shù)，飽和滲透系數(shù)需調(diào)用飽和體積含水量的數(shù)據(jù)，具體見圖5。材料屬性定義完全后，給相應(yīng)有限元區(qū)域賦予材料，材料賦值過后，一定要顯示顏色變化。并選擇draw mesh properties選項(xiàng)對有限元區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格剖分。網(wǎng)格剖分的原則為剖分不可過密或過疏，全圖顯示時(shí)能夠清晰地看到網(wǎng)格形狀。網(wǎng)格剖分示例見圖6。圖3飽和體積含水量的設(shè)置圖2 體積含水量隨孔隙水壓力的變化圖4滲透系數(shù)隨孔隙水壓力的變化圖5飽和滲透系數(shù)的設(shè)置圖6 網(wǎng)格剖分按照工況設(shè)置邊界條件，模型邊界條件為：滑坡體前緣的水頭邊界根據(jù)庫水位確定，坡體表面為降雨入滲邊界，基巖面為隔水零流量邊界，后緣穩(wěn)定地下水位處為定水頭邊界。利用draw boundary condition選項(xiàng)，點(diǎn)擊keyin按鈕設(shè)置邊界條件參數(shù)。我們首先計(jì)算175-159m的滲流場，工況1的邊界條件如下圖7，8。邊界條件的輸入值參照群上傳的175-159m庫水邊界條件，直接復(fù)制粘貼到此位置。設(shè)置好后一定注意調(diào)用。此時(shí)，模型的邊界條件為175m-159m為變水頭邊界，159m以下為159m定水頭邊界，設(shè)置情況如圖9。工況1邊界條件設(shè)置情況，以三舟溪滑坡為例，見圖10。圖7175-159庫水位變水頭設(shè)置圖8 175-159庫水位變水頭設(shè)置具體值圖9159m定水頭設(shè)置圖10三舟溪滑坡工況1邊界條件設(shè)置情況后續(xù)在相應(yīng)位置assign邊界條件，注意一定為相應(yīng)高程處。如果相應(yīng)高程不能對應(yīng)，可通過draw points按鈕在175m、159m等處添加。然后繼續(xù)添加邊界條件。單位設(shè)置可通過set units and scale 完成，見圖11，時(shí)間單位一般選擇days。圖10 單位的設(shè)置初始地下水位的添加，首先keyin analyses中，選擇water table選項(xiàng)，見圖11。圖11初始地下水位的添加設(shè)置按照工況1，時(shí)間步為123days，設(shè)置見圖12。一定要設(shè)置時(shí)間步，否則無法計(jì)算完全。圖12時(shí)間步的設(shè)置初始地下水位首先是175m出水點(diǎn)，大致平行于地形線，形狀一般呈凸形，同時(shí)參考統(tǒng)計(jì)的水力坡度角大小。上述參數(shù)均設(shè)置好后，可通過verify進(jìn)行模型檢查，若無錯誤，點(diǎn)擊solve按鈕start求解，求解過程需收斂，convergence tolerance 為0.1，查看方式為solve求解過程，不要勾選close solve after each analysis選項(xiàng)，計(jì)算完成后點(diǎn)擊graph，查看是否收斂，見圖13、14，否則調(diào)整水力學(xué)參數(shù)或邊界條件。同時(shí)，計(jì)算過程中若水位超出地面線，在draw boundary condition選項(xiàng)，點(diǎn)擊keyin按鈕設(shè)置邊界條件參數(shù)時(shí)，勾選Potential seepage face review 選項(xiàng)，超出地面的水沿地表徑流；若水位未超出地面線，不要勾選此選項(xiàng)，見圖15。圖13計(jì)算求解圖14查看是否收斂圖15potential seepage face review上述計(jì)算完成后，結(jié)果查看時(shí)，在contour狀態(tài)下draw isolines利用ctrl鍵可顯示不同天地下水浸潤線，見圖16，draw vectors可顯示地下水流向，graph可設(shè)置顯示一豎剖面的水頭或孔隙水壓力隨時(shí)間的變化曲線及數(shù)據(jù)。圖16 地下水浸潤線顯示方法以三舟溪滑坡為例，選擇第0、31、61、92、123天，可顯示175、171、167、163、159m時(shí)地下水浸潤線分布，如下圖17、18所示。此過程中，浸潤線分布應(yīng)合理，隨著庫水位降，浸潤線下降，否則調(diào)整計(jì)算。上述滲流分析到此完成。圖16 三舟溪滑坡浸潤線分布特征圖17三舟溪滑坡前緣浸潤線分布特征keyin analyses狀態(tài)下，上述滲流分析的條件下，add slope analysis limit equilibrium，其中parent選項(xiàng)為要耦合的滲流分析結(jié)果，analysis type is Morgenstern-price，PWP Conditions from parent analysis，time is all.見圖18。滑動面slip surface option最好根據(jù)勘察報(bào)告確定，選擇fully specified,見圖19。若無資料，也可通過entry and exit 搜索最危險(xiǎn)滑面（少用）。圖18 滲流分析與穩(wěn)定性分析耦合設(shè)置圖19滑動面的設(shè)置穩(wěn)定性slope中定義材料屬性，在keyin下拉菜單中選擇material properties 選項(xiàng)，在彈出的對話框中點(diǎn)擊add添加材料如下圖16：圖20 抗剪強(qiáng)度參數(shù)的設(shè)置其中，material model chooses Mohr-Coulomb ，物理力學(xué)參數(shù)選擇天然值，為天然重度、天然粘聚力、天然內(nèi)摩擦角。然后給相應(yīng)區(qū)域賦值。選擇draw fully-specified slip surface按鈕繪制滑動面，verify命令校驗(yàn)?zāi)Ｐ?，solve計(jì)算求解，contour計(jì)算結(jié)果如下圖21，contour狀態(tài)下draw slip surfaces 得到穩(wěn)定性系數(shù)隨時(shí)間變化的變化規(guī)律，見圖22、23，copy data按鈕在excel對應(yīng)得到穩(wěn)定性系數(shù)隨庫水位高程的變化規(guī)律，并繪制想要得到的曲線。圖21滑體穩(wěn)定性圖圖22 穩(wěn)定性系數(shù)隨時(shí)間變化規(guī)律選擇按鈕圖23 穩(wěn)定性系數(shù)隨時(shí)間變化規(guī)律175-159m工況2中庫水位設(shè)置和上述一致，庫水聯(lián)合降雨中，這里只闡述降雨工況，降雨邊界條件數(shù)值參照群文件中175-159m降雨值，設(shè)置情況見圖24、25、26，注意標(biāo)紅部分。圖24耦合設(shè)置分析圖25降雨邊界條件設(shè)置圖25降雨邊界條件其余分析計(jì)算與上述一致。3 159-145m工況中邊界條件的設(shè)置其次計(jì)算159-145m的滲流場，以159-145m工況2中庫水0.6m/d速率下降聯(lián)合降雨為例，邊界條件設(shè)置情況為159m高程往上為降雨流量邊界，159-145為庫水位變水頭邊界，145m高程往下為145m定水頭邊界。庫水位變動以庫水從滑坡前緣159m以0.6m/d下降，如下圖26、27。降雨流量邊界，降雨強(qiáng)度按照暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期為50年一遇標(biāo)準(zhǔn)考慮。根據(jù)萬州區(qū)多年降雨量統(tǒng)計(jì)和降雨強(qiáng)度重現(xiàn)期分析，4-6月期間，連續(xù)3天50年一遇降雨強(qiáng)度值一般在150mm左右。按照3天平均分配，為降雨入滲計(jì)算提供初始條件，預(yù)測過程降雨設(shè)置在庫水位155m-152m范圍內(nèi)，設(shè)置如圖28。后續(xù)在相應(yīng)位置assign邊界條