深基坑降水过程中地下水渗流数值模拟

《深基坑降水过程中地下水渗流数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、_______________________________________________________________________________www.paper.edu.cn深基坑降水过程中地下水渗流数值模拟杨前雄,史沛元（武汉工业学院土木工程系，武汉430023）摘要：根据渗流力学知识，建立基坑降水过程中渗流计算的数学模型，通过渗流数值模拟计算分析了渗透压力、水头变化规律以及对基坑稳定性的影响。关键词：深基坑；降水；渗流；数值模拟；有限元NumericalSimulationofwaterseepageduringFoundat

2、ionDewateringYangQian-xiong,ShiPei-yuan(DepartmentofCivilEngineering,WuhanPolytechnicUniversityWuhan430023)Abstract：Currentlytherearesomanymethodsoffoundationdewatering.Thispaperillustratethepresentconditionsofitfirst,thenintroduceafiniteelementcalculatingsoftwareandit’sutili

3、zingskill,thenrelatetooneexample,giventhenumericalmodelingoffoundationdewatering,inordertofindtheoptimumdesignmethodwhichcansavethecostmost.Keywords:deepfoundation,dewatering,seepage,numericalsimulation,finiteelement1引言由于近几年国民经济的持续发展，建筑业快速发展起来了。在建筑密集的城市中兴建高层建筑、地下车库、地下铁道或地下车站时

4、，往往需要在狭窄的场地上进行深基坑的开挖。而降低地下水位是基坑工程的一个难点。由于土质及地下水动力条件不同，基坑开挖施工方法也不同。在没有地下水条件下，基坑可以轻易地挖至几米或更多，但在地下水位较浅或有地下水流的情况，即便挖深2—3米也可能发生基坑塌方。由于工程降水不当，而造成基坑工程失稳现象和事故时有发生。所以在基坑开挖工程中首先要搞好工程降水。在深基坑开挖及排水过程中，在基坑边坡产生较大的地下水力坡度，地下水向坑内渗流产生管涌，并导致基坑边坡坍塌；有时由于降水井点结构不合理，当抽取地下水时带出大量细颗粒砂，将会造成基坑周围地面坍塌，有时因围护

5、结构防渗条件差，引起坑外水土流失造成地层位移、沉降，更常见的是当基坑底板以下有一层高水头的承压含水层时，在基坑开挖到一定深度后，坑底至承压含水层顶板之间的土体压力小于承压水的浮托力，坑底就会产生管涌、流砂、隆起，甚至导致整个基坑涌水。而且随着高层建筑越来越多，基坑开挖的面积和深度逐渐增大，由基坑开挖引发的一系列城市环境问题越来越突出，特别是长江中下游地区，为了基坑开挖施工，常常需要大量临时性的降水。但是，当对基坑地下水处理不当时，常能造成基坑坍塌、地面沉降等事故。致使工期1_____________________________________

6、__________________________________________中国科技论文在线www.paper.edu.cn延误，给国家造成损失。同时，基坑降水除了为地下工程提供安全的施工环境外，对后继工程能否完成也起着决定性的作用。所以，基坑降水在基坑开挖中占有举足轻重的作用。目前基坑降水的方法主要有两种：集水井降水（明沟降水）和井点降水。集水井降水属重力降水，是在开挖基坑时沿坑底周围开挖排水沟（最小纵向坡度为0.2%-0.5%），每隔一定距离（最大30-40米）设集水井，使基坑内渗出的水经排水沟流向集水井，然后用水泵排出基坑。排水沟和

7、集水井的截面尺寸取决于基坑的涌水量。但是，当基坑开挖深度较大，地下水的动水压力和土的组成，可能引起流砂、管涌、坑底隆起和边坡失稳时，则宜采用井点降水方法。井点降水指在基坑内及基坑外一定范围内布置一定数量、一定深度的抽水井，抽取主要承压含水层中的地下水，降低地下水位直至承压水对基坑底板向上的浮托力小于基坑底板土体的抗渗强度，抽水作业至基础施工完毕后，再使地下水恢复自然状态，属临时性降水措施。而且工程造价较低，但是由于长时间大幅度降低地下水，在形成降水漏斗范围内释水压密固结，引起地面沉降，若沉降量（或不均匀沉降量）大于周边构筑物的允许沉降量，必然会造

8、成损害。井点降水是高地下水位基础工程施工的重要措施之一。它能克服流砂现象、稳定基坑边坡、降低承压水位、防止坑底隆起和加速土的固结、使位于