滲流計算的案例
二維穩態滲流的計算
問題描述：
如何在 PLAXIS 2D 中計算如下所示的二維穩態滲流問題？如何定義該問題的滲流邊界條件？
解答：
利用 PLAXIS 2D 計算如上所示的“純”穩態滲流問題，用戶可在初始階段選擇【Flow only】的計算類型和【Steady state groundwater flow】的孔壓計算類型。除此之外，該滲流問題的邊界條件可采用以下方法定義：
第一，模型中部的防滲墻應采用 界 面 單 元 而非閉合（Closed）的滲流邊界條件進行定義，后者僅適用于模型的外部邊界。利用界面單元模擬模型內部的不透水線時，用戶應在土體和界面材料的【界面】選項卡中設置橫向透水性（Cross permeability）為“不透水（Impermeable）”。同時，用戶還應注意在穩態滲流計算中勾選界面的【Active in flow】選項，否則無法激活界面的“防滲”性能。
“純”滲流問題不計算土體的變形和應力，故用戶可忽略地基以上的水閘且下部防滲墻（9m）也無需指定材料數據集，直接基于線段創建正界面或負界面即可，當然也可以同時創建正負界面。
第二，模型底部的不透水邊界既可以在【結構】模式中創建滲流邊界條件為【Closed】，也可以在計算階段的模型瀏覽器中激活模型底部的滲流邊界條件為【Closed】，后者在操作上更加簡便快捷，但與前者無本質區別。
事實上，PLAXIS 默認的【模型條件＞滲流邊界＞BoundaryYmin：Closed】即滿足不透水要求，用戶無需其余操作。需要注意的是，創建或激活的滲流邊界條件具有比模型條件更高的優先級。也就是說，當二者出現沖突時，以前者為準。
第三，模型的左側和右側是人為的截斷斷面，計算中也近似按不透水邊界處理。具體操作與底部邊界無異，此處不再贅述。
展開 滲流力學發展方向 附高等滲流力學下載
2）微觀宏觀結合的滲流研究。近年來，微觀滲流的物理模擬方法和數值模擬計算都發展較快。通過微觀滲流研究能知道孔隙裂隙內的物理、化學、生物學和力學等細節，認識微觀滲流機制和規律，但是不能提供宏觀綜合數據，而后者為生產實際應用所必需；憑借宏觀滲流研究能提供宏觀綜合數據，但不知道或不確切知道孔隙裂隙內的微觀機制和規律。微觀宏觀結合可使滲流理論深化，使滲流分析計算更接近生產實際。更重要的是，微宏結合的滲流研究計算（簡稱“微宏滲流”）能夠為每一瞬間同時提供宏觀綜合數據及多孔介質內任何空間點的微觀細節，這將大大促進滲流理論和計算方法的發展并提高生產應用效果。近年來，主要由于微觀滲流數值模擬計算方法的進展，微宏滲流研究已經能夠模擬計算諸如小巖心規模的油水兩相滲流及啟動壓力梯度與孔隙內壁邊界層關系等各類問題。
3）滲流的精細研究。以石油開采為例，先是基于自然能量的一次采油，再是人工補充能量的二次采油，三是各種物理的、化學的、生物的人工方法的三次采油，然后又進行三次采油后的四次采油。二次采油后油層內的剩余油飽和度分布非常分散：從宏觀角度看，許多剩余油小塊在儲層各處不規則地隨機分布；從微觀角度看，無數極小的油膜油滴等在孔隙裂隙內隨機分布。必須盡力精細地用滲流力學方法分析計算出這些剩余油飽和度分布，才能在三次采油中經濟有效地采出剩余油。三次采油后，剩余油飽和度分布更為分散零亂，要求滲流力學提供更精細的方法計算分析剩余油飽和度分布，以便在四次采油時經濟有效地進一步采出剩余油。可見，生產發展要求我們建立非常細致、精細的剩余油飽和度分布的滲流力學理論和方法。
4）復雜多重介質滲流。現今發現的油氣儲層多重介質比以往所知的多重介質復雜很多。
展開 投稿參賽：利用PLAXIS軟件計算考慮降雨的邊坡穩定性
巖土工程有限元軟件PLAXIS從2011版開始，可以進行非飽和土滲流，并進行滲流-變形耦合計算。
有了這一功能之后，能較為方便地考慮降雨對邊坡穩定性的影響（滲流和變形耦合，安全系數計算方法為強度折減法）。另一款著名軟件Geo-Studio中，滲流計算和安全性計算是分開的兩個模塊，用戶可以先進行滲流計算、之后把結果導入安全性分析計算中（滲流和變形不耦合，安全系數計算方法為極限平衡法）。
附件的這篇文章（我是第一作者）介紹了相關理論，并提供了一個算例。在PLAXIS用戶中，我是比較早開始嘗試使用這一功能進行邊值問題計算的。
利用PLAXIS軟件計算考慮降雨的邊坡穩定性.pdf
展開 plaxis基坑滲流分析要點
基坑降水計算，如果是穩態滲流計算，需要注意以下幾點：1，圍護結構要設置界面 2、坑底（或坑底以下0.5m）要設置地下水滲流條件（推薦方法）在工況時候激活并設置水頭 3、最容易忽略的一點是 需要將基坑內所有開挖的土體設置為干，必須注意 4 坑底至圍護結構底中間的土體，全局水位設置為內插 。
如果是瞬態滲流計算 只需要在上面基礎上，修改為瞬態滲流，并設置一下時間即可
土石壩邊坡穩定分析與計算方法
；（3）將壩體節點編號，計算上游壩體穩定按順時針編號，X坐標方向在上游壩坡，Y坐標向下，下游壩體穩定計算按逆時針編號，X坐標方向在下游壩坡，Y坐標向下；（4）線條編號先Ⅰ區域再Ⅱ區域最后Ⅲ區域，計算上游壩體穩定按順時針編，下游壩體穩定計算按逆時針編；（5）區域編號初始點是X坐標最小點，終點是X坐標最大點，然后線條編號最小點；（6）確定壩體和壩基的三個區域中的摩擦角，粘結力，容重；（7）將以上數據編6行數據組。運行，調試，得出最小安全系數。
壩體浸潤線計算即土壩滲流計算
土壩滲流計算結果是計算壩體穩定計算的前提，所以這部分也是至關重要的。幾個常見的壩體滲流計算類型為：不透水地基上均質土壩的滲流分為有水平排水的均質土壩、有棱體排水的均質土壩、有表面排水（或無排水）的均質土壩；不透水地基斜墻土壩的滲流；不透水地基上心墻土壩的滲流；透水地基上均質土壩的滲流分為無限深透水地基上的均質土壩，有限深透水地基上的均質土壩；透水地基上有鋪蓋的土壩滲流分為鋪蓋斜墻土壩和鋪蓋心墻土壩；透水地基上有截水墻的土壩滲流。截水墻（截水槽，混凝土防滲墻，板樁，灌漿帷幕）。
展開 滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算
滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算
滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算.rar
滲流結果導入結構模型進行水土耦合計算.pdf
Geo-Seep視頻教程-大壩滲流計算。<轉自igeo>
說明文件
The objective of this illustration is look at steady state flow through a dam core for different values of
Ksat in the core. In particular, the objectives of this illustration are to:
? Investigate the seepage through a dam core when the saturated conductivity of the core is
2x, 10x, and 100x less than the surround fill
? Show how this comparison can be carried out using four different analyses in a single
project file
? Show how dynamic sketch text can be added to the project so that it changes automatically
when the analysis changes
詳細附件，另視頻教程在我的納米盤中，下載地址：
http://img.namipan.com/downfile/ ... 69fc4903900/Dam.rar
Dam+with+core.pdf
展開 堤防大壩設計，七大要點！
對于中、小型工程，一般可只進行理論計算，而對于十分重要的工程或在情況比較復雜時才進行模型試驗。理論計算方法主要有材料力學法、有限元法。材料力學方法比較常用，用于中、低壩且地質條件較簡單時;對于高壩尤其是當地質條件復雜時，除用材料力學法計算外，宜同時進行模型試驗或采用有限元法進行計算。設計的壩體斷面需滿足規定的應力條件。在基本荷載組合下，重力壩壩基面的最大垂直正應力應小于壩基容許壓應力，最小垂直正應力應大于零;在地震情況下，壩基容許出現不大的拉應力。對于壩體應力，在基本荷載組合下，下游面最大主壓應力不大于混凝土允許壓應力;上游面的最小主壓應力應大于零。
四、滲流分析
對于土石壩，因它的壩體材料在一定程度上是透水的，一般允許有限的水流通過其壩體而運動，所以土石壩除研究地基的滲流外，還要研究土石壩壩體中的滲流以及壩體內產生的孔隙壓力。
導致大壩災難性破壞的原因及基本模式有五種：①溢洪道的泄洪能力不足，洪水漫過原來按不過水壩設計的壩頂，溢流而下;②壩體連同部分地基沿軟弱面發生滑移破壞;③壩體因揚壓力過大而沿壩基面滑動;④壩體或壩基因管涌或流土而破壞;⑤壩的上、下邊坡發生滑移破壞。滲流在后四種模式中起著重要的作用。此外，水庫水的過量滲漏、水庫岸坡的穩定性、水庫誘發地震等，也都與滲流的作用密切相關。根據大壩的結構特點和設計要求，進行如下三方面的計算就可達到選取恰當的防滲措施和校驗建筑物在滲流作用下是否安全的目的。
(一)確定滲透壓力
對于混凝土壩(或水閘)地基中的有壓滲流，要確定沿建筑物地下輪廓線的滲透壓力分布，計算揚壓力，以便驗算建筑物的穩定性。
展開 一個seep/slope/sigma藕合算例
本例為為一巖石邊坡深基坑開挖的實際工程,巖石屬Ⅲ類,滲透系數1.5*e-5cm/s.對由滲流到穩定,及應力到穩定進行了對比分析,巖石E=6GPa,
μ=0.30,C=350kPa,φ=40°計算主要步驟:
1)由SEEP/W穩定滲流計算的滲流場.
2)在SLOPE/W中導入滲流場的PWP(在analysis settings中PWP中導入同一文件名,step 0),設置滑入、滑出邊界，計算得最小安全系數。
計算表明M-P法與簡化畢肖普法結果接近。
3)由SIGMA/計算應力場，考慮重力作用，k0=μ/（1-μ）換算輸入，其水位影響同樣來自SEEP/W。
4）在SLOPE/W中導入應力場結果，注意導入同一文件名,step 1),設置滑入、滑出邊界或設置搜索范圍。
couple.rar
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展開 梅大高速路面塌方令人痛心，從仿真角度淺談降雨對邊坡穩定性的影響
圖 4 人工排土邊坡水力沖刷
二、降雨造成邊坡失穩的有限元仿真
剛體極限平衡法是工程中應用最早，計算理論體系最為完備的分析方法。進入 21 世紀以來，計算機技術的迅猛發展推動了以有限元法為代表的邊坡數值計算方法的快速發展。降雨對邊坡穩定的影響研究主要可以從邊坡內部滲流場分布規律和邊坡整體穩定性兩方面開展。以下以某邊坡為例，通過基于有限元的極限平衡法，對降雨情況下的邊坡穩定性進行分析。
首先需根據原始工程資料，建立有限元分析模型，并劃分有限元網格和設置邊界條件。邊坡人工填土和地基土的材料參數取值如表1。邊坡滲流計算邊界約束條件可設置為：垂直邊界面為固定水頭邊界，底面為不透水邊界；上表面穩定計算中為自由面，降雨滲流計算中為流量邊界，根據氣象資料降雨入滲速率取為4.3×10-6m/s。
表1 材料參數
圖 5 有限元網格
自然工況下，邊坡內部呈現明顯的飽和區與非飽和區，自由水面基本為地表以下，地下水沿邊坡底部滲流。邊坡所處地基大部分處于飽和狀態；邊坡內部則大部分處于非飽和狀態。
圖 6 穩態孔隙水壓力云圖
降雨條件下，首先在坡腳出現暫態飽和區，隨之降雨進行暫態飽和區沿坡面線附近區域不斷擴展、延伸直至形成連續貫通飽和帶。降雨工況后，形成坡面暫態飽和區，降雨對坡面滲流場影響較大。
降雨5d
降雨7d
降雨10d
圖 7 降雨工況排土場孔隙水壓力隨時間變化云圖（單位：kPa）
對剖面整體穩定性進行分析，結果如圖 8~圖 9所示，計算得到自然工況、降雨工況邊坡穩定最小安全系數分別為1.426、1.279。可以看出，降雨引起邊坡的最小安全系數顯著減低。
展開 
midas GTS NX能做什么？有什么特點？
midas gts nx是韓國開發的一款巖土有限元分析軟件，致力于二維、三維巖土有限元分析，包括靜力施工階段分析，邊坡分析，滲流固結分析，動力分析，廣泛應用于隧道與基坑計算、市政地鐵車站、礦山巷道開挖、大壩應力分析、爆破分析、列車移動荷載分析、巖土滲流計算、巖土動力分析、荷載結構計算等巖土有限元分析。使用人群大多為高校研究人員和設計院相關從業人員。
Midas在中國分公司為為北京邁達斯技術有限公司( MIDAS IT)，在巖土領域有midas GTS NX, midas SOILWORKS, midas XD三款軟件，其中soilworks致力于解決巖土二維有限元分析，致力于解決基坑的平面剖面分析設計力計算，并可以接入midas gts計算。 作為一款有限元軟件，midas gts nx解決巖土有限元計算，基于有限元連續介質理論，對于一些非有限元問題，例如涌水問題，裂隙張開度問題，是不能解決的，或者說計算出來效果不佳。有別于通用有限元計算軟件ansys，abaqus等，midas gts nx是一款巖土類專業計算軟件,因此軟件中設置了一些建模助手，例如隧道截面助手，隧道建模助手，錨建模助手，施工階段助手，土工實驗助手，界面助手等。 行業內其他巖土專業計算軟件，有FLAC, PLAXIS還有國產的理正等，各有優勢。
midas gts的主要優勢為強大的前后處理功能，軟件界面友好，界面交互操作簡便易懂，學習周期短。midas gts nx有豐富的接口，可以導入BIM格式的實體文件，midas家族其他軟件建立的結構文件( 例如midas gen的mxt文件)，CAD文件進行結構與巖土的協同分析。其強大的建模功能，可以使用地形數據生成器結合鉆孔數據建立真實地形與地層分界面，并結合擴展-切割-布爾運算等功能，建立真實的分析工況。
展開 『分享』adina土木工程練習冊(十二個非常經典的例子）
.…………………19
練習三 彎矩-曲率梁框架結構非線性分析……………………………………………………35
練習四 多層板接觸靜力、模態計算……………………………………………………………60
練習五 鋼筋混凝土梁承載力計算……………………………………………………………72
練習六 非線性索、梁結構動力非線性分析……………………………………………………86
練習七 樁與土接觸計算…………………………………………………………………………97
練習八 擋土墻土壓力分布計算………………………………………………………………113
練習九 巖石徐變計算…………………………………………………………………………130
練習十 水壩流固耦合頻域計算………………………………………………………………141
練習十一 水壩自由表面滲流計算……………………………………………………………154
練習十二 重力壩的地震響應分析……………………………………………………………164
附錄一 ADINA單位系統介紹…………………………………………………………………177
附錄一 ADINA中關于地應力場的處理方法…………………………………………………181
adina土木工程練習冊.part01.rar
adina土木工程練習冊.part02.rar
adina土木工程練習冊.part03.rar
adina土木工程練習冊.part04.rar
展開 關于Abaqus滲流及流固耦合分析中的幾點認識
3、載荷及邊界條件& r&
1)通過(Load-creat-step-fluid-surface pore fluid)選項定義沿著單元表面的外法線方向的滲流速度vn，當考慮降雨影響時可采用此載荷5
(2)邊界條件(Boundary condition-creat-other-pore pressure)選項定義孔壓邊界條件，此時要先假定浸潤面的位置，然后定義浸潤面上的孔壓為零，Abaqus會在后續的分析計算中自動計算出浸潤面的位置。Abaqus默認的是不透水邊界。
.3)當滲流自由面遇到臨空的自由排水面時，需要定義一個特殊的邊界條件。此時可以通過在inp文件中加入*Flow或*Sflow來定義
4)初始條件的定義。初始條件中一般要定義以下幾種：
*initial condition,type=saturation 初始飽和度
initial condition,type=pore pressure 初始孔壓
initial condition,type=ratio 初始孔隙比
當進行耦合分析時，基本步驟同上，但要去掉除邊界條件之外的約束，同時還要在邊界上加上流體壓力
展開 ABAQUS模擬滲流要點
3、載荷及邊界條件
(1)通過(Load-creat-step-fluid-surface pore fluid)選項定義沿著單元表面的外法線方向的滲流速度vn，當考慮降雨影響時可采用此載荷
(2)邊界條件(Boundary condition-creat-other-pore pressure)選項定義孔壓邊界條件，此時要先假定浸潤面的位置，然后定義浸潤面上的孔壓為零，Abaqus會在后續的分析計算中自動計算出浸潤面的位置。Abaqus默認的是不透水邊界。
(3)當滲流自由面遇到臨空的自由排水面時，需要定義一個特殊的邊界條件。此時可以通過在inp文件中加入*Flow或*Sflow來定義
(4)初始條件的定義。初始條件中一般要定義以下幾種：
*initial condition,type=saturation 初始飽和度
*initial condition,type=pore pressure 初始孔壓
*initial condition,type=ratio 初始孔隙比
當進行耦合分析時，基本步驟同上，但要去掉除邊界條件之外的約束，同時還要在邊界上加上流體壓力。
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