1、基坑降水示例 一：引言 基坑降水方案设计首先要确保降水效果能达到预期目的， 其次还要考虑降水 工程的经济性。 因此， 采用合理的降水方案是基坑降水工程中的关键。 考虑到有 限元方法既可以模拟基坑内外渗流场的变化过程， 也可以考虑抽灌条件下水位的 变化过程。 本文采用该方法， 并利用非饱和土非稳定渗流理论以某深基坑工程为 背景， 对其进行了降水和回灌的数值模拟， 分析了降水过程中基坑内外渗流场的 变化，为降水方案的优化设计提供了参考依据。 二：计算模型及计算方案 2.1 物理模型及土层参数 工程场地土层由上至下为填土，层厚2.0m；粘性土，层厚2.0m；粉质粘土， 层厚6.0m；粉质粘土，层厚4
2、.0m；细砂，层厚16.0m；粉质粘土，层厚20.0m。 模型尺寸为 230.0m50.0m，基坑为 40m 宽，13m 深(图 1)。本次降水回灌方案 设计的目的是： 保证10m 基坑的开挖与施工， 降水至基坑底下1.0m 为止， 即36m 高度处。 本次计算 利用了 非饱和 土非稳定 渗流理 论, 假 定各土层 的非饱 和特性 曲线是 一样的见图2。场地范围内各土层计算所用的饱和渗透系数值见表1。 图1 模型简图 图2 非饱和特性函数 表1 土层渗透系数 土层 填土 粘性土 粉质粘 土 1 砂土 粉质粘 土 2 渗透系 数m/day 0.005 0.00073 0.0013 1.8576
3、0.00006 2.2 计算方案 物理模型两侧施加初始水头边界(水头值50.0m)， 对于降水井的模拟用节点 总水头随时间变化的函数模拟，井中水头随时间变化 0.00.5 天从 50.0 降到 42.0m；0.51.0 天从 42.0 将到36.0m； 其后 水头一直保持在井底， 见图3。 这 与实际降水中开始泵位保持在一定高度是一个道理。 图3 水头随时间变化图 三：计算结果 3.1 孔隙水压力图 图4 第0.5 天孔隙水压图 图5 第5 天孔隙水压图 图6 第30 天孔隙水压图 3.2 总水头图 图7 第30 天总水头压图 3.3 井间总水头随时间变化图 图8 井间总水头随时间变化图 35 37 39 41 43 45 47 49 51 0 5 10 15 20 25 30 35 总水头 （ m ） 时间 （ day ）
