浅论基坑水平井降水试验及数值模拟研究

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1、硕士学位论文基坑水平井降水试验及数值模拟研究申请人姓名：王立平指导教师：王有凯副教授专业名称：岩土工程研究方向：岩土工程性质研究河南理工大学土木工程学院二○○九年十二月万方数据中图分类号：TU46+3密级：UDC：624单位代码：10460基坑水平井降水试验及数值模拟研究Thestudyontestandnumericalsimulationaboutdewateringofhorizontalwell申请人姓名王立平申请学位工学（硕士）学科专业岩土工程研究方向岩土工程性质研究导师王有凯职称副教授提交日期2009年12月答辩日期2009年12月

2、河南理工大学万方数据河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查

3、阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据致谢本文完成之际，首先要感谢我的导师——河南理工大学土木工程学院王有凯老师。正是在王老师的悉心指导之下，本文才得以顺利完成。在两年多的学习期间，方方面面都得到了王老师莫大的关怀和鼓励。王老师以他渊博的知识、严谨的治学态度、宽厚待人的处世作风以及高尚的人格魅力，深深的影响了我，并将最终使我受益终生。从本

4、文的选题、试验构思、模型设计、文章框架到最终完成，无不渗透着王老师的辛劳。深深感谢我的所有任课老师，龚耀清教授、顿志林教授、邹正盛教授、廖明成副教授、赵洪波副教授等，深深感谢在课程学习和论文工作中给我指导和帮助的刘希亮教授、余永强副教授等。感谢河南理工大学对我的培养和教育!感谢土木工程学院各位领导和老师在我学习期间给予的关心和帮助!感谢研究生处各位领导和老师给予我的悉心培养！感谢在思路上给予我指导的陈昌禄老师、潘文彦老师、刘剑飞老师。感谢帮助、配合我进行试验的段东昭、闫国宁、黄鑫、王松林等同学。感谢熊芳斌、杜家庆、王以贤、张伟杰、房玉中、李朝等

5、同学，他们在学习上和生活上都给了我莫大的帮助。特别感谢我的家人，感谢他们在我学习期间给予的无私奉献和默默支持。由于作者水平和时间的限制，文中难免有缺点和不足，敬请各位老师、专家给予批评、指正。欢迎提出宝贵意见和建议。再次向导师致以最崇高的敬意和最衷心的感谢，祝王老师身体健康、工作顺利、生活幸福。万方数据摘要随着高层建筑的出现和大规模开发地下空间时代的到来，如何快速、有效的降低地下水成为一项重要的课题。工程实践表明，水平井降水具有较高的效率。但对水平井的研究，基本上都是把水平井井管刻画为等水头或等强度的线汇，事实上此种提法并不严格。本课题主要采用

6、自制的试验模型进行基坑水平井降水的物理模拟试验，通过试验模拟地下水向水平井的流动，对不同规格的水平滤水管降水条件下的降水效果和规律进行定量的比较，得出水头、流量、流速、时间等物理量的基本关系。同时配以数值模拟来证实前人观点及试验结果的正确性。本文首先对国内外降水技术的发展做了较全面的回顾，并引出了水平井技术。其次提出了国内外研究存在的问题、本课题研究的内容、特色及创新之处。主要内容涉及了试验方案的设计，包括试验模型的设计、试验透水介质的选择、水平井管规格、位置的选择、测点位置的选择及布置；试验模型的制作方法；试验土体基本物理指标的测定；试验的准

7、备工作；试验的过程及数据分析；结合FLAC软件进行的水平井降水特征的模拟。通过试验模拟、分析试验数据和图表以及数值模拟，得出如下主要结论：采用水平井技术降水可以极大的改善降水的效率，且采用管径较大、长度较长的水平井，降水效果明显；沿径向断面同一标高的测点处，靠近出口的位置水头较低，而远离出口的位置，水头较高，而在切向断面上，水头曲线呈抛物线的形式；采用不同规格的水平井降水时，管径大、长度长和管径小、长度短的水平井相比，径向断面上同测点的水头基本上是前者较低，在切向断面同测点水头，表现出陡缓不同的抛物线形式；水平井在降水规律和特性方面，表现出和竖

8、井完全不同的特征。关键词：基坑；水平井；模型试验；数值模拟I万方数据AbstractAlongwiththeemergenceofhigh-riseb