基坑开挖渗流模拟分析

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深基坑工程中的渗流场模拟与分析

深基坑工程中的渗流场模拟与分析深基坑工程是指在土壤或岩石中开挖的较深且较大的坑洞，用于建造地下结构或地下设施。

在深基坑工程中，渗流场的模拟与分析对于确保工程的安全与稳定具有重要意义。

1.渗流场的定义渗流场是指地下水在岩土体中的流动分布状态。

在深基坑工程中，渗流场的分布情况直接关系到基坑周围土壤或岩石的稳定性，以及施工期间的排水和支护措施的设计。

2.渗流场模拟方法模拟深基坑工程中的渗流场可以使用数值模拟方法，常用的有有限元方法和有限差分方法。

这些方法通过建立地下水流动的数学方程，结合边界条件和初始条件，对渗流场进行模拟计算。

通过模拟能够预测渗流场的分布，为工程设计和施工提供参考。

3.渗流场影响因素深基坑工程中渗流场的分布受到多个因素的影响。

其中最主要的因素包括岩土体的渗透性、地下水位、渗流边界条件以及基坑周围地下水动态和水平分布的变化。

这些因素的不同组合会导致渗流场的差异。

4.渗流场对工程的影响渗流场对于深基坑工程的影响主要体现在以下几个方面：4.1 施工期间的排水控制：深基坑工程在施工期间需要进行排水，以将基坑内的水位降低到安全范围之下。

渗流场模拟可以帮助设计合理的排水方案，确保施工期间的排水效果和基坑的稳定性。

4.2 周围建筑物的稳定：渗流场的分布会影响基坑周围土壤或岩石的稳定性。

如果渗流量过大或流动过快，可能导致土壤液化现象或岩体稳定性的问题。

通过模拟渗流场，可以预测这些问题的可能性，从而采取相应的支护措施，确保周围建筑物的安全。

4.3 地下水资源的保护：深基坑工程施工期间的排水活动可能会对周围地下水资源造成一定的影响。

通过渗流场模拟，可以优化排水方案，减少对地下水资源的影响，实现资源的保护和可持续利用。

5.渗流场模拟的挑战与发展方向深基坑工程中渗流场模拟面临着一些挑战，如模型的参数设置、边界条件的确定以及模型的验证与修正等。

未来的发展方向包括：5.1 模型精细化：通过改进模型参数的确定方法，提高模型的精度和准确性，以更好地模拟实际情况。

浅谈深基坑渗流分析问题

浅谈深基坑渗流分析问题本文首先介绍了深基坑渗流的相关特点，然后就其计算的相关内容作了探讨，最后总结了深基坑抗渗需要注意的几点问题。

标签深基坑；渗流；问题；分析；1.深基坑渗流的相关特点对于土体来说，其由三大块构成，一是固体体系，二是液体体系，三是气体体系。

而什么是基坑渗流呢？就是说在土壤当中，在压力的压迫下，其中的自由水在土壤之间的空隙之间进行的流动。

而对于土体自身来说，也具有重力，自然对这些自由水也有一定的力量存在。

故而，可以认为渗流是土壤与自由水共同运动的结果。

当对基坑进行持续的下挖工作时，其内部和外部土体的物理性质就会有着很大的改变，这样一来，渗透水流对其的作用力也会有相应的变化。

这个时候，对于其外部的渗透水流来说，它们给予基坑的作用力是压缩性质的。

而正是因为渗流的存在，在支护结构上的水压力也远远低于静水给予的压迫力。

而如果渗流经过墙底到达基坑内部的时候，此时渗透水流就将转向，与此同时，渗透水形成的压力也就相应的变成了浮力，这样一来就会给支护结构一个更加大的水压迫力。

2.计算的相关内容2.1计算目标2.1.1通过计算，从而使得不管坑内地基的那个地方，在运行的的时候都不会伴随流土和管涌的现象。

2.1.2通过计算，从而使得坑底底层不会因承压水而伴随一些不正常的地质现象。

2.1.3对于基坑周围和底层来说，要尽量控制好其出水量，切忌抽水量过大或者抽水历时太长而影响下一步的浇筑工作。

同时，要通过计算防止深基坑对周围环境产生不利作用。

2.1.4通过计算，控制基坑中的软土，让其能在最短的时间性完成脱水固结，从而推进施工进程。

2.2计算的内容2.2.1整体方面的计算内容。

通过计算，充分的把握住每个计算点能够承受的渗透水压力，并计算出这些计算点的坡降，另外，基坑内大约能够出水的量数和渗透流的量数都要加以确定。

2.2.2对于基坑底面来说，其渗流出逸坡降的情况也要及时的进行核算，看其是否与相关标准相符合，同时要计算它能不能伴随管涌的现象。

深厚软土地区桩基础水闸渗流模拟分析

第17卷第9期中国水运 Vol.17 No.9 2017年 9月 China Water Transport September 2017收稿日期：2017-07-08作者简介：何平（1980-），男，江苏泰州人，江苏省泰州引江河管理处工程师，主要研究方向为水利水电建筑工程。

深厚软土地区桩基础水闸渗流模拟分析何平（江苏省泰州引江河管理处，江苏泰州 225321）摘要：为了对软土地区桩基础水闸的渗流进行模拟分析，本文以某水闸为例，采用ABAQUS 有限元软件，对桩基础水闸在不同工况下的渗流进行了数值模拟，桩基础可以降低水头，增大水平坡降，减小渗流量，本文为今后类似水闸的渗流计算提供了借鉴。

关键词：深厚软土；灌注桩；水闸；数值模拟中图分类号：TV223.2 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2017）09-0204-02引言水闸是常见的水工挡水和泄水建筑物型式之一，是一种低水头水工建筑物。

我国自公元前便设有水闸，在新中国成立后，我国开始大规模的水闸等水利工程建设，截止到215年，我国有各类水闸12万余座，其中大型水闸约1,000座，中型水闸约6,000座，小型及以下水闸11万多座。

在沿海地区也分布着各类规模不等的水闸，在这些水闸的建设中往往会遇到深厚软土地基，其具有强度低、压缩性高、孔隙比大、透水性能差，天然含水量高等特点，无法作为天然地基满足结构稳定要求，为此就需要进行地基处理。

软土地基常用的处理方法有预压法、排水法、桩基础等。

在软土地区修建水闸，常采用的基础型式之一为桩基础，两者结合成为一种新的水闸结构类型，即桩基础水闸。

桩基础水闸是利用钻孔设备成孔，在孔内灌注混凝土或放入钢筋笼后灌注混凝土，然后在桩基础上建造水闸结构，可以将上部水闸结构的应力经过桩传递到下部较好的地层中，提高了地基的承载力，降低了上部结构的变形量。

采用了桩基础的水闸，抗滑稳定性和抗震性能较好，可以提高水闸的单孔跨度，提高了泄流能力。

基坑开挖过程中渗流作用的影响

（４）围护结构支撑均按弹性材料。２．２土体本构关系
随着基坑开挖深度的增加和施工期间降水措
施的实施，基坑内外存在着水头差，并且会随着时
土体本构关系非常复杂，常用的有弹性非线性、
弹塑性，两者都反映了土的非线性应力一应变关系
间发生变化，从而引起土体中渗流场及应力场的
改变，使得水与土的相互作用变得极其复杂，从而
特性。Ｍｏｈｒ — Ｃｏｕｌｏｍｂ屈服准则简单实用，材料参数Ｃ、可以通过各种不同的常规试验仪器和方法测
为了便于分析问题，对基坑开挖有限元模拟作
收稿日期：２０１２－１２ — ２８
基金项目：国家自然科学基金（４１１０２１６７）、福州大学科技发展基金（２０１ｌ —ｘＱ一１２）作者简介：蔡廉锦（１９８９一），男，福建福州人，福州大学岩土工程专业硕士研究生。
第２７卷第５期２０１３年ｌＯ月
土工基础
ＳｏｉｌＥｎｇ．ａｎｄＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ
Ｖｏ１．２７ＮＯ．５Ｏｃｔ．２０ｌ３
基坑开挖过程中渗流作用的影响
对基坑变形性状的影响。

第8章地下水渗流分析

非稳定流。稳定流为运动参数如流速、流向和水位等不随时间变化的地下水流动。反之，非
稳定流。绝对意义上的稳定流并不存在，常把变化微小的渗流按稳定流进行分析。地下水渗
流按运动形态可分为层流和紊流。层流指在渗流的过程中水的质点的运动是有秩序、互不混
杂的。反之，称为紊流。层流服从达西定律，紊流服从 Chezy 公式，内容详见本手册 3.3 节。
流砂是指土体中松散颗粒被地下水饱和后，由于水头差的存在动水压力即会使这些松散
颗粒产生悬浮流动的现象，如图 8-1 所示。克服流砂常采取如下措施：进行人工降水，使地
下水水位降至可能产生流砂的地层以下；设置止水帷幕如板桩或冻结法用来阻止或延长地下
水的渗径等[6][7]。
初始坡面
流砂后坡面
流砂堆积物
图 8-1 流砂破坏示意图
基坑工程中为避免流砂、管涌，保证工程安全，必须对地下水采取有效的措施。控制地
下水的措施可以从两方面进行，分为堵水措施和降排水措施，详见表 8-8。出于经济和安全的目的，常把堵水措施与降排水措施结合使用。
基坑工程中的治水措施
表 8-8
分类
说明
钢板桩
其有效程度取决于土的渗透性、板桩的锁合效果和渗径的长度等因素
按埋藏条件分类
埋藏条件
特征
岩溶裂隙潜水裸露型
赋存于弱岩溶化的薄层灰岩和白云岩的各种裂隙中的水，埋动态变化复杂，藏浅，水量丰富而集中，富水程度不均，与地表水联系密切分布不均一，多
岩溶区地下暗河水
地下水
由强烈差异溶蚀作用导致岩溶发育的山区中形成地下管道，见岩溶潜水，其地下水构成暗河（带），有一定的汇水面积和主要地下河道矿化度低
埋藏深，地下水矿化度高
往比水平向的大几倍

地铁深基坑施工渗漏水原因与防治措施

地铁深基坑施工渗漏水原因与防治措施摘要：随着各地地铁建设的飞速发展，地铁车站及区间渗漏水成为亟待解决的问题，渗漏水诱发原因极其繁杂，涉及水文地质条件、设计、施工、使用环境等多方因素。

通过介绍目前地铁结构渗漏水的基本情况，包括渗漏水出现的部位、渗漏水形式、渗漏水量等方面，来分析渗漏的原因及预防措施，同时分享和探讨后期处理解决的一些措施，能够为类似工程提供借鉴，有利于在今后的设计、施工中有效预防和处理地铁土建结构渗漏水，确保地铁工程的整体结构安全和设备的正常使用。

关键词：地铁；渗漏水；预防、处理措施1渗漏原因1.1相邻地下连续墙墙体接缝出现渗漏的原因由于地下连续墙施工时分成若干个单元槽段，然后进行逐段施工，最终连成一个整体，因此各个单元槽段之间存在接缝，而在施工中接缝处极易发生渗漏情况。

通过现场勘察本次拟建项目中地下连续墙墙体接缝处渗漏情况，结合相关施工经验，对本项目中地下连续墙接缝处出现渗漏的原因进行如下分析。

1)成槽阶段。

根据地质勘察资料显示，建项目砂层较厚，砂层厚度可达24．6m。

而在地下连续墙成槽阶段，冲击钻需要穿过厚厚的砂层入岩，在冲力作用下，极易出现坍孔、桩身颈缩等现象，进而导致地下连续墙出现质量缺陷。

因此，在成槽实践中，为避免出现地下连续墙质量问题，往往会提高泥浆的相对密度。

但是浇筑混凝土后，受地下连续墙较深、泥浆密度等因素的影响，冲击钻在钻孔底部巨大浮力作用下，在工字钢板刷壁时，会减弱对槽段底板的侧壁泥皮、工字钢板的清理效果，接头处清理不彻底，便会造成地下连续墙接缝处出现渗漏现象。

2)钢筋笼吊装阶段。

在此次施工中，一期槽段在钢筋笼吊装时发生了倾斜，导致二期槽段形成孔口窄、下部宽的正梯形形状。

因此，为了确保二期槽段钢筋笼的顺利吊装，需要结合二期槽段孔口的实际尺寸只做钢筋笼，会导致二期槽段的实际宽度h小于原设计宽度H，这样一期、二期槽段下部就会形成“真空”段，容易出现流水、流砂等现象。

同时，由于一期槽段倾斜，这就导致无法清理一期槽段工字钢板上的泥皮，进而引发渗漏现象。

典型二元结构地层三维渗流模型

典型二元结构地层三维渗流模型摘要：以南京某深基坑工程为例，探求典型二元结构特征区域的地下水渗流模型，利用数值模拟方法预测基坑开挖施工阶段承压含水层的水位变化特征，为深大基坑地下水处理提供依据。

关键词：地下水三维渗流模型深基坑前言长江流域，特别在中下游的三角洲区域，下伏着较厚的松散沉积层，一般上部为粘性土，下部为砂性土，砂性土上细下粗，呈典型的二元结构特征，其中发育较厚的孔隙承压水层，承压水水头压力较高，含水层埋深较浅，各层含水层之间存在水力联系，形成一个较为复杂的地下水系统。

在这类区域的深大基坑开挖过程中，会面临承压水突涌问题，减压降水保证基坑开挖安全是一项极为重要的工作。

本文以南京某基坑工程为例，论述基坑降水三维渗流模型建立的理论，建立本工程的三维渗流模型，模拟预测本工程开挖降水期间的渗流场变化特征。

1、工程概况本工程紧邻地铁线，地铁区间隧道与本基坑地下室最近距离不足10m，基坑开挖面积约36400 ㎡，最深开挖约26.4m。

基坑下伏地层主要为：①1杂填土、②粘土、③淤泥质粉质粘土、④1粉细砂、④2中细砂、④2a粉质粘土（呈透镜体分布）、④3含砾中细砂及⑤层强风化~微风化砂质泥岩层。

潜水主要赋存于①填土中，初始水位埋深约1.0m，弱承压含水层由④1粉细砂、④2中细砂及④3含砾中细砂复合而成。

复合弱承压含水层厚度近50m，富水性好，透水性强，水量丰富，补给源为长江，承压水顶埋深约15~19m，承压水初始水头约3.0m。

2、三维渗流数学模型地下水流和土体是由固体、液体、气体三相体组成的空间三维系统，土体可以模型化为多孔介质。

因此求解地下水问题就可以简化为求解地下水在多孔介质中流动的问题，可以用下述地下水渗流连续性方程及其定解条件来描述地下水的三维非稳定渗流规律。

根据与本场地相适应的水文地质条件，可建立下列与之相适应的地下水三维非稳定渗流数学模型：（1）式中：S为储水系数；Sy 为给水度；M为承压含水层单元体厚度(m)；B为潜水含水层单元体地下水饱和厚度(m)。

三维基坑开挖阶段地下水渗流分析

基础例题5三维基坑开挖阶段地下水渗流分析1GTS基础例题5.- 三维基坑开挖阶段地下水渗流分析运行GTS 概要生成分析数据属性 / 6 2D 几何建模矩形, 直线, 转换 / 14 交叉分割, 删除 / 16 生成二维网格网格尺寸控制 / 18 映射网格k-线面 / 20 生成三维网格建立网格 / 22 分析节点水头 / 26 定义施工阶段 / 31 分析工况 / 37 分析 / 38 查看分析结果总水头 / 40 孔隙压力 / 42 向量等值线(向量显示) / 441 2 61418222639GTS基础例题5GTS基础例题5建立有围护墙和围护板的模型,然后进行考虑排水的施工阶段分析。

在这里我们通过直接在GTS里输入坐标建立二维单元之后，再扩展成三维的方式来建立。

然后在建立的模型上定义边界条件按施工阶段进行排水分析，最后查看分析结果。

运行GTS运行程序。

1. 2. 3. 4.单位体系若设成了其它的，点击单位体系右侧的设为tonf, m, day。

运行GTS 程序。

点击文件 > 新建打开新文件。

弹出项目设定对话框。

项目名称里输入‘基础例题 5’。

单位体系指定为‘tonf’, ‘m’, ‘day’。

其它的项使用设定的默认值。

点击。

主菜单里选择视图 > 显示选项...。

一般表单的网格 > 节点显示指定为‘False’。

。

5. 6. 7. 8. 9.10. 点击1三维基坑开挖阶段地下水渗流分析概要此操作例题主要是对有围护墙和围护板的挖掘模型进行排水分析。

实际上并不建立围护墙和围护板，而是将其按照边界条件来处理，建模主要是生成二维网格之后利用生成的网格扩展成三维Hexa网格。

2 Soil Soil 310m3@2m6mWall4mSoil8m450m 60m20 m1m 9mZ Y XGTS 基础例题 5 - 1GTS 基础例题 5 - 2212mSoil1GTS基础例题5材料不同的部分及需要按照阶段来施工的网格都捆绑成网格组（Mesh Set），便于管理。

渗流分析报告

渗流分析报告1、模型建立通过抽水试验以及渗透系数的有限元分析得到的渗透系数如表1所示：表1各土层渗透系数数值模拟结果土层②含砾粉质粘土③粗砂④砾砂⑤1粉质粘土⑤2砾砂⑤3碎石⑤4含砾粉质粘土⑥2溶洞充填物渗流系数（m/d）0.1 34.6 51.8 0.05 51.8 19.2 0.09 25.9应用表1的渗透系数分别分析计算无止水帷幕、止水帷幕、止水帷幕+坑内旋喷封底+坑内减压井三种方案坑底出水量。

标高94.0m的位置总水头设置为0，有限元整体模型如图1所示。

图1有限元整体模型2、无止水帷幕方案2.1数值模型基坑周边不设置帷幕，将标高80.0m位置的压力水头设置为0，如图2所示：图2 无止水帷幕基坑模型图2.2模拟结果无帷幕方案总水头模拟结果如图3所示：图3 无止水帷幕总水头坑底出水量的数值模拟结果如图4所示，流量为0.882466992m3/s，即76245m3/d。

图4 无止水帷幕方案出水量计算3、止水帷幕方案3.1数值模型基坑周边设置帷幕，如图5所示，将标高80.0m位置的压力水头设置为0，同图2。

图5 止水帷幕基坑模型图3.2模拟结果止水帷幕方案总水头模拟结果如图6所示：图6止水帷幕方案总水头坑底出水量的数值模拟结果如图7所示，流量为0.106663283m3/s，即9216m3/d。

图7止水帷幕方案出水量计算4、止水帷幕+旋喷封底+坑内减压井方案4.1数值模型基坑周边设置帷幕，同图5，将标高85.0m位置的压力水头设置为0，如图8所示：图8 止水帷幕基坑模型图4.2模拟结果止水帷幕+旋喷封底+坑内减压井方案总水头模拟结果如图9所示：图9止水帷幕+旋喷封底+坑内减压井方案总水头坑底出水量的数值模拟结果如图10所示，流量为0.030358587m3/s，即2623m3/d。

图10 止水帷幕+旋喷封底+坑内减压井方案出水量计算5、结论三种方案坑底出水量的数值模拟结果如表2所示：表2出水量结果对比方案无止水帷幕止水帷幕止水帷幕+旋喷封底+坑内减压井出水量（m3/d）76245 9216 2623通过对三种方案的对比分析，可知止水帷幕+旋喷封底+坑内减压井方案的坑底出水量最小，可以有效的解决因以下原因造成基坑涌水量非常大的问题：①30m以内找不到连续隔水层；②基底以碎石、砾质粉粘、砾砂等透水性较好土层为主；③基坑紧邻古河道，内外水力相连、水源补给非常充分。

215497407_基坑工程地下水三维渗流与土体沉降数值模拟分析

2023年4月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y第25卷第8期收稿日期:2023-03-06作者简介:李任政(1987-),男,硕士,工程师,主要从事水文地质勘查、场地环境调查评估及修复等。

李任政1,2(1.上海市岩土地质研究院有限公司,上海200072;2.自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心,上海200003)摘要:深基坑下伏承压含水层制约着基坑工程的安全施工,常需通过基坑降水进行减压处理,制定基坑降水方案的同时,实现按需降水的设计理念亦是较为重要。

选取上海某深基坑工程为研究对象,基于现场抽水试验数据及建立的地下水三维渗流与土体沉降耦合模型,利用地下水数值模型软件进行数值模拟研究,对基坑降水方案可行性进行了预测分析。

结果显示:单井抽水试验获取的水文地质参数较为可靠,与数值模型反演的参数(水平渗透系数为5.12m/d,贮水系数为1.8×10-4,弹性释水系数3.0×10-4,非弹性释水系数7.0×10-4)相近;经群井抽水试验数据校核后,模拟水位与实测水位误差不超过0.5m,数值模型符合场地水文地质条件,可靠性高;利用数值模拟预测分析基坑降水期间地下水流场与土体沉降的变化特征,验证了降水方案可将承压水位降至标高-6.13m的同时,体现了按需降水的设计理念,保护了周边环境。

关键词:基坑降水;三维渗流;土体沉降;数值模拟中图分类号:T U753文献标识码:A文章编号:1674-9944(2023)08-0228-06N u m e r i c a l S i m u l a t i o nA n a l y s i s o fT h r e e-D i m e n s i o n a lG r o u n d w a t e r S e e p a g ea n dS o i l S e t t l e m e n t i nF o u n d a t i o nP i tE n g i n e e r i n gL iR e n z h e n g1,2(1..,,200072,;2.-,,200003,)A b s t r a c t:T h e c o n f i n e d a q u i f e r u n d e r t h e d e e p f o u n d a t i o n p i t r e s t r i c t s t h e s a f e c o n s t r u c t i o no f t h e f o u n d a t i o n p i t p r o j e c t.I t i s o f t e nn e c e s s a r y t o r e d u c e t h e c o n f i n e dw a t e r l e v e l b y f o u n d a t i o n p i t d e w a t e r i n g.H o wt o r e a l-i z e t h e d e s i g n c o n c e p t o f o n-d e m a n d p r e c i p i t a t i o n i s p a r t i c u l a r l y i m p o r t a n t.Ad e e p f o u n d a t i o n p i t p r o j e c t i n S h a n g h a i i s s e l e c t e d a s t h e r e s e a r c h o b j e c t.B a s e d o n t h e f i e l d p u m p i n g t e s t d a t a a n d t h e e s t a b l i s h e d t h r e e-d i-m e n s i o n a l g r o u n d w a t e r s e e p a g ea n ds o i l s e t t l e m e n t c o u p l i n g m o d e l,t h e g r o u n d w a t e rn u m e r i c a lm o d e l s o f t-w a r eGM S i s u s e d f o r n u m e r i c a l s i m u l a t i o n r e s e a r c h,a n d t h e f e a s i b i l i t y o f f o u n d a t i o n p i t d e w a t e r i n g s c h e m e i s p r e d i c t e d a n d a n a l y z e d.T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h eh y d r o g e o l o g i c a l p a r a m e t e r so b t a i n e db y s i n g l ew e l l p u m-p i n g t e s t a r e r e l i a b l e a n d s i m i l a r t o t h e p a r a m e t e r so f n u m e r i c a lm o d e l i n v e r s i o n.T h eh o r i z o n t a l p e r m e a b i l i t y c o e f f i c i e n t i s5.12m/d;t h ew a t e r s t o r a g e c o e f f i c i e n t i s1.8×10-4;t h e e l a s t i cw a t e r r e l e a s e c o e f f i c i e n t i s3.0×10-4,a n d t h e i n e l a s t i cw a t e r r e l e a s ec o e f f i c i e n t i s7.0×10-4.T h en u m e r i c a lm o d e l c h e c k e db y t h e g r o u p w e l l p u m p i n g t e s t d a t a c o n f o r m s t o t h e h y d r o g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s o f t h e s i t ew i t hh i g h r e l i a b i l i t y,a n d t h e e r-r o r b e t w e e n t h e s i m u l a t e dw a t e r l e v e l a n d t h em e a s u r e dw a t e r l e v e l i s l e s s t h a n0.5m.U s i n g n u m e r i c a l s i m u-l a t i o n t o p r e d i c t a n d a n a l y z e t h e v a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f g r o u n d w a t e r f l o wf i e l d a n ds o i l s e t t l e m e n t d u r i n g f o u n d a t i o n p i t d e w a t e r i n g,t h e f e a s i b i l i t y o f d e w a t e r i n g s c h e m e i s v e r i f i e d,a n d t h e d e s i g n c o n c e p t o f o n-d e-m a n dd e w a t e r i n g i s r e a l i z e d,w h i c hc a n p r o t e c t t h e s u r r o u n d i n g e n v i r o n m e n t.K e y w o r d s:f o u n d a t i o n p i t d e w a t e r i n g;t h r e e-d i m e n s i o n a l s e e p a g e;s o i l s e t t l e m e n t;n u m e r i c a l s i m u l a t i o n 1引言随着城市更新,上海地区地下空间资源开发利用日趋加快,建筑基坑逐渐朝“深”“大”方向发展[1~3],多数基坑工程被地下承压水所控制,一旦出现基坑突涌等风险,势必危及基坑及周边环境安全,将会造成822Copyright©博看网. All Rights Reserved.李任政椇基坑工程地下水三维渗流与土体沉降数值模拟分析绿色创新研究:工程与技术严重后果[4]。

软土基坑开挖渗流模拟

软土基坑开挖渗流模拟林志斌，时林坡，赵耀强(中国矿业大学力建学院，江苏徐州 221116)摘要：基坑的施工主要包括降水和开挖两大步骤。

基坑开挖能够使土体由初始应力场状态变为第二应力状态，土体内应力重新分布；而基坑内的降水将引起水的渗流，导致土体的有效应力发生变化；因此基坑的施工必然致使围护结构产生变形，引起基坑周围地表沉陷，从而对临近建筑物和地下设施带来不利影响。

本文运用岩土工程通用有限元软件FLAC 对天津站轨道换乘中心工程进行二维渗流数值模拟，分析了基坑降水施工对周围水土压力、地表沉降、围护结构的影响等。

研究结果表明：1) 基坑施工将引起连续墙发生“弓形变形”,随着基坑的开挖，连续墙出现最大位移的位置总是出现在开挖面附近且其值不断增大;2) 基坑墙后的水压与基坑土体的深度近似成线性关系，随着基坑的开挖，各个阶段水压于同一深度的减小值都大体相等。

而墙后的土压力随基坑的开挖，其值逐渐减小，但出现减小幅度最大的位置总是在出现在开挖面附近，从该位置往两侧，土压的减小幅度则逐渐减小;3)基坑降水和开挖施工将使周围土体发生固结沉降和发生向基坑内的位移，导致基坑周围的地表发生沉降。

关键词：基坑；FLAC3D；渗流；水土压力；地表沉降中图分类号：U231+.3Seep-simulated of Foundation Pit Excavation in Soft SoilAreaLin Zhibin, Shi Linpo, Zhao Yaoqiang（School of Architecture & Civil Engineering, China University of Mining & Technology ,Jiangsu Xuzhou 221116）Abstract: Foundation pit cutting of precipitation and excavation works mainly include two major steps .Foundation pit cutting of the excavation can make the soil from the initial stress state into the second state of stress, the stress of the soil redistribute；And foundation pit cutting of precipitation will cause the water percolation，lead to a change of effectivestress；Therefore, foundation pit cutting of the construction of the structure will inevitably cause sporting undergoes a deformation causing a foundation pit cutting surface, and went around in the adjacent buildings and facilities to bring about adverse impact on the underground. The use of the universal element geotechnical engineering software FLAC Tianjin station tracks the transfer centre to monitor percolation, numerical simulation of a two-dimensionaland analyze the foundation pit cutting of precipitation for the surrounding water, pressure, the problems, sporting influence, etc. results showed ：1) foundation pit cutting of the construction will cause the wall "for the distortion", as the foundation pit cutting of excavation, the great wall in the position of displacement is always at face value and cut near his growing; 2) foundation pit cutting of the wall and foundation pit cutting of the hydraulic soil the depth of a similar line, as the foundation pit cutting of excavation, the pressure at the same stage of the reduced value equality. and in the wall of the pressure of the foundation pit cutting of excavation, gradually reduce its value, but a decrease in the location is always in the excavation face around here, from the position on the ground to reduce the rate will gradually reduce; 3) foundation pit cutting of precipitation and excavation for the construction will be there around soil solidated problems and to the foundation pit cutting of displacement within and around the place of the foundation pit cutting of problems.Key words: foundation pit;FLAC3D;seepage;water-earth pressure;surface subsidence作者简介：林志斌，E-mail：454145720@0引言我国基坑工程近20年来，尤其是近10年来得到了迅猛发展，其工程实践既有大量成功的经验，也有失败的教训，更有一系列有待进一步解决的问题。

采用止水挡墙的基坑渗流场模拟

关键词：止水挡墙；基坑工程；渗流场；模拟
中图分类号：４．Ｕ６３
文献标识码：Ａ
文章编号：０９— ４Ｘ｛０８０Ｏ８０１０ｐｇｅｄｉｈｅｆｕｎｔｏｔａｏｔｎｇｃｔｏｌｍｌｔｏｆｓｅａｅｆｌｎｔｏｄａｉｎｐｉｄｐｉｕ－ｆｗａｌｉ
维普资讯
第２期
２００８年６月
水
利
水
运
工
程
学
报
ＮＯ２．
ＨＹＤＲＯ－ＣＩＳＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｊｎ０８ｕ．２０
采用止水挡墙的基坑渗流场模拟
刘红岩戎涛，
ＬＩｏ．ａ，ＲＯＮＧｏＵＨｎｇｙｎＴａ
（．Ｃｌｇｎｉｅｉ＆Ｔｃｎｌｙｈｎｎｅｉｅｓｉｃｓ（ｅｎ，Ｂｉｎ１０８，Ｃｉａ１ｏｅｅｏＥｇｎｒｇｌｆｅｎｅｈｏｏ，ＣｉａＵｉｒｔｏＧｏｅｎｅＢｌｇ）ｅｉｇ０３ｈｎ；ｇｖｓｙｆｅｉｔｊ０２ｃｏｌｉｌｎｉｅｒｇＨｎｎＰｌｅｈｉｌｎｖｒｔ，ｉｚｏ４４０，Ｃｉａ．ＳｈｏｏＣｖｇｎｅｉ，ｅａｏｙｃｎｃｉｓｙＪｏｕ５００ｈｎ）ｆｉＥｎｔａＵｅｉａ
ｔｅｈ
，
ｓｅａｅｆｅｄｉｈｏｄｔｏｉｗｉｉｅｅｔｃｔｏｌｓｉｉｌｔｄ．Ｔｈｃｌｕａｉｎｒｓｌｓｈｗｈａｈｅｐｇｌｎｔｅｆｕｎａｉｎｐｔｔｄｆｒｎｕ．ｆｗａｌｓｓｍｕａｅｉｈｆｅａｃｌｔｏｅｕｔｓｏｔｔｔｅｉｆｎｅｏｈｒｉｉｇｉｈｏｎａｉｎｐｔｏｈｈｎｅｏｈｎｒｒｕｄｗａｅａｌｕｓｄｈｉｇａｕｌｙｎｕｅｃｆｔｅｄａｎｎｎｔｅｆｕｄｔｉｎｔｅｃａｇｆｔｅｕｄｅｇｏｎｔｒｔｂｅｏｔｉｅｔｅｐｔｒｄａｌｌｏｄｃｅｓｓｗｉｈｔｅｉｃｅｓｆｔｅｈｉｈｆｔｅｃ — ｆｗａ１ａｄｔｅｄｃｅｓｆｔｅｍｅｂｌｔｏｆｃｅｔＡｎｈｅｒａｅｔｈｎｒａｅｏｈｅｇｔｏｈｕｔｏｆｌｎｈｅｒａｅｏｈｅｐｒａｉｉｃｅｙｉｉｎｄｔｅ

超深基坑TRD落底式止水帷幕条件下地下水渗流特性及数值模拟

超深基坑TRD落底式止水帷幕条件下地下水渗流特性及数值模
拟
近年来,武汉地区超深超大基坑日益增多,由于开挖深度大、周边环境复杂和地下水控制要求严格,因此引进了TRD(等厚度水泥土地下连续墙工法)落底式止水帷幕来阻隔坑内外水力联系。

理论上,基坑内外应无水力联系,但在实际的降水过程中,仍有部分坑外水不断涌入坑内,通常认为,这部分渗漏量由侧壁渗漏和坑底渗漏两部分组成。

目前大多数研究都关注于基坑侧壁渗漏,而对坑底渗漏研究较少,实践表明,坑底涌漏量已经影响到基坑的降水设计,必须引起重视。

武汉长航中心大厦深基坑工程是武汉市首个采用TRD工法的基坑工程,在现场抽水试验基础上,结合数值分析,得到了针对武汉地区地质结构的深基坑降水设计方法,实践表明,研究思路和路线与实际相符。

主要研究内容和结论如下:(1)归纳总结前人关于深基坑渗流理论和二维渗流有限元原理的研究成果,分析了TRD落底式止水帷幕在深基坑中的应用现状;(2)以武汉长江航运中心基坑项目为背景,进行系统性整体抽水试验,研究了深基坑在TRD落底式止水帷幕条件下坑内外地下水的渗流规律,并为后续数值模拟和降水设计方法研究提供校验依据。

试验结果显示TRD地墙的止水效果良好,能够防止坑外地下水从侧壁涌入坑内,但地下水能通过坑底绕渗进入坑内,基坑内外仍存在水力联系;临江深基坑工程中,其坑内外水位的降深分布规律受长江水位和抽水井布设位置等其他因素的影响;(3)提出基岩等效渗透系数的概念,用来综合表征中风化岩层的渗透特性;借助SEEP/W软件通过数值分析,利用试验实测值进行校验,得到了针对武汉地区TRD落底式止水帷幕条件下基坑工程降水设计的经验公式,此公式可为武汉地区其他同类深基坑工程进行基坑降水时提供一定的参考。

《深基坑地下水控制及渗流规律的应用研究》范文

《深基坑地下水控制及渗流规律的应用研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，高层建筑、地铁、隧道等大型基础设施的建设日益增多，深基坑工程也愈发常见。

然而，深基坑工程中地下水控制问题一直是工程建设的难点和重点。

地下水的控制对于保证基坑的稳定性和施工安全具有重要意义。

因此，本文旨在研究深基坑地下水控制及渗流规律的应用，以期为相关工程提供理论依据和技术支持。

二、深基坑地下水控制的重要性深基坑工程中，地下水控制是至关重要的。

首先，地下水控制可以保证基坑的稳定性，防止因土体受水侵蚀而发生坍塌；其次，可以减少渗水对工程的危害，降低安全事故发生的可能性；最后，合理控制地下水还能降低环境影响，如防止地下水位上升导致周围建筑物的破坏。

因此，深入研究地下水控制及渗流规律对深基坑工程具有重要意义。

三、地下水控制技术与方法针对深基坑地下水控制，目前常用的技术与方法包括降水法、回灌法、堵漏法等。

其中，降水法是应用最广泛的方法之一。

该方法通过井点降水、集水井等手段降低地下水位，从而减少基坑内的渗水。

回灌法则是将经过处理的废水回灌到地下，以降低地下水位和减轻基坑内渗水。

堵漏法则主要是通过注浆、注水膨胀材料等手段封闭漏水通道，达到控制地下水的目的。

四、渗流规律及其应用渗流规律是研究地下水在土体中的运动规律，对于深基坑工程具有重要意义。

在深基坑工程中，渗流规律的应用主要体现在以下几个方面：1. 预测基坑变形：通过分析渗流规律，可以预测基坑的变形情况，为工程设计提供依据。

2. 优化降水方案：根据渗流规律，可以制定更合理的降水方案，如选择合适的井点位置和数量，降低基坑内渗水。

3. 防止突水事故：了解渗流规律可以及时发现和处理潜在的突水事故风险，保证工程安全。

五、研究现状及发展趋势目前，国内外学者在深基坑地下水控制及渗流规律方面进行了大量研究。

研究方法包括理论分析、数值模拟、现场试验等。

随着科技的发展，越来越多的新技术和新方法被应用于该领域。

土的渗流及管涌流土变形分析

力作用，好像处于悬浮状态，这时的水力坡降即为临界水力坡降。
G
GJ
icr
' w
wicr
在工程计算中，将土的临界水力坡降除以某一安全系数 Fs(1.5～3)，作为允许水力坡降[i]。设计时，为保证建筑物的安全，将渗流逸出处的水力坡降控制在允许坡降[i]内
icr i [i ] Fs
J F w hA
渗流作用于单位土体的力 w hA J j i w AL AL
小大：j = γwi 方向：与渗流方向一致作用对象：土骨架
说明：渗透力 j 是渗流对单位土体的作用力，其大小与水力坡降成正比，作用方向与渗流方向一致. 渗透力的存在，将使土体内部受力发生变化，这种变化对土体稳定性有显著的影响
坝基坝身渗流
石坝
浸润线
渗流量
透水层
渗透变形（管涌）
渗流控制
渗流渗透性
不透水层
水、气等在土体孔隙中流动的现象土具有被水、气等液体透过的性质
原因：土体具有连续的孔隙（内因）；水头差（外因）
板桩围护下的基坑渗流
板桩墙
渗透压力（隆起）渗流量（降水方法）
基坑
透水层
渗透变形（流土）
不透水层
渗流中的水头与水力坡降
如孔隙中细粒含量较多以至塞满全部孔隙此时细料含量约为3035此时的阻力最大一般不出现管涌而会发生流土现象土体局部范围的颗粒同时发生移动只发生在水流渗出的表层只要渗透力足够大可发生在任何土中破坏过程短导致下游坡面产生局部滑动现象位置历时后果土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动可发生于土体内部和渗流溢出处一般发生在特定级配的无粘性土或分散性粘土破坏过程相对较长导致结构发生塌陷或溃口共同点

地下岩土隧道的渗流场模拟与分析

地下岩土隧道的渗流场模拟与分析隧道工程是现代城市建设和交通运输的重要组成部分，而隧道渗流问题是隧道工程中一个重要的研究方向。

地下岩土隧道的渗流场模拟与分析是对隧道渗流问题进行研究和解决的关键环节。

一、隧道渗流问题的背景隧道渗流问题是指隧道工程中由于地下水的渗透和渗流引起的水文问题。

隧道渗流问题的解决对于隧道的安全施工和运营具有重要意义。

隧道渗流问题主要包括地下水位的变化、地下水渗流速度的分布以及隧道周围地层的渗透性等。

二、地下岩土隧道渗流场的模拟与分析方法1. 数值模拟方法数值模拟方法是目前隧道渗流场模拟与分析中常用的方法之一。

该方法通过建立隧道周围地层的数学模型，运用计算流体力学原理和有限元分析等方法，模拟和分析隧道渗流场的变化规律。

数值模拟方法能够较为准确地预测隧道渗流场的分布和变化趋势，为隧道工程的设计和施工提供重要参考。

2. 物理模型试验方法物理模型试验方法是通过建立隧道渗流场的物理模型，模拟和观测隧道周围地层的渗透性和渗流速度等参数。

该方法通过实验数据的测量和分析，得出隧道渗流场的分布和变化规律。

物理模型试验方法能够直观地展示隧道渗流场的特征，对于隧道工程的设计和施工具有一定的指导作用。

三、地下岩土隧道渗流场模拟与分析的意义1. 保障隧道工程的安全施工和运营地下岩土隧道的渗流场模拟与分析能够帮助工程师预测和评估隧道渗流场的特征和变化趋势，为隧道工程的设计和施工提供重要参考。

通过合理的渗流场模拟与分析，可以避免隧道工程中由于地下水渗透和渗流引起的问题，保障隧道工程的安全施工和运营。

2. 提高隧道工程的经济效益地下岩土隧道的渗流场模拟与分析能够帮助工程师合理设计隧道的防水措施，减少隧道渗漏和地下水涌入，降低隧道工程的维护成本和运营成本，提高隧道工程的经济效益。

3. 促进隧道工程的可持续发展地下岩土隧道的渗流场模拟与分析能够帮助工程师合理利用地下水资源，减少地下水的浪费和污染，促进隧道工程的可持续发展。

基坑开挖渗流模拟分析

面沉降的计算；但总的来说对基坑渗流影响研究相对甚少，本文在前人已有的基础上，应用Ｍｉｄａｓｇｔｓ软件模拟基坑开挖降水过程，研究了基坑开挖过程中是否考虑渗流及不同方向渗透系数变
化对基坑变形影响分析。
㈩
土层
１
图２Ｔ ● １划分单元及水头位置表１土体具体参数
厚度／ｍ
３
１／ＭＰａ
８０．３５
ｃ／ｋＮ・Ｉｌｌ一２
１０２５
边界条件如下：水头边界：
ｈＩＦ１＝＾（，Ｙ，ｔ）。
２
３
４
５
９
１０
Ｏ．３３
Ｏ．３
ｌＯ
１７
３０
２５
流量边界：
ｋＯｈ１－，
由于重点考虑渗流对基坑开挖影响，考虑两个工况，工况一：考虑渗流影响，工况二：不考虑渗流影响（底部１ｍ土层设置不透
基坑开挖渗流模拟分析★
卞永伟王志杰
（海南大学土木建筑工程学院，海南海口５７０２２８）
摘要：基于Ｍｉｄａｓｇｔｓ软件对基坑开挖渗流分析进行模拟，根据渗流力学和岩土力学原理，建立基坑降水过程中渗流计算模型，通过研究渗流对基坑的影响，分析了基坑外土体沉降及桩位移变化情况，得出了一些有参考价值的结论。关键词：基坑，降水，渗流，数值模拟

基坑开挖渗水处理方案

目录一、编制依据 (2)二、工程概况 (2)三、工程地质与水文地质 (2)1.工程地质 (2)2.水文地质 (3)四、地下连续墙渗水原因分析及处理措施 (4)1.地连墙易出现渗漏的部位 (4)2.地连墙渗漏的原因 (4)3.地下连续墙发生渗漏处理措施 (5)五、地下连续墙渗漏水分析中得到的启示 (9)六、质量控制 (10)1.质量控制组织机构 (10)2.质量控制要求 (10)七、安全措施 (10)1.基坑开挖的预控管理 (10)2.基坑开挖及渗漏水的应急措施 (11)基坑开挖渗水处理方案一、编制依据1、南昌轨道交通1号线一期工程土建二标设计图纸；2、南昌轨道交通1号线一期工程土建二标工程地勘报告；3、南昌轨道交通1号线一期工程土建二标施工组织设计；4、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；5、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。

二、工程概况长江路站位于南昌市昌北凤凰洲丰和北大道与长江路交叉处，沿丰和大道下方呈南北走向，车站主体结构采用明挖顺筑法施工，为单柱双跨地下二层结构。

长江路站主体围护结构采用地下连续墙，墙厚800mm，其中标准段桩长为21.65m；端头井处桩长为22.41m。

支撑系统各层型号尺寸为：车站标准段沿基坑竖向设三道支撑，第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，间距9m，第二道支撑采用Φ800mm（t=16mm）钢支撑，间距3m。

第三道支撑采用Φ609mm（t=16mm）钢支撑，间距3m。

端头井设四道支撑，第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，间距4～5m，其余斜支撑均采用φ609（t=16mm）钢支撑。

基坑开挖深度：两端头井深度约18.5m，标准段深约16.5m，基坑开挖土方量约为70202m³。

三、工程地质与水文地质1.工程地质根据地质勘察，拟建场地长江路站位于赣江冲积平原区，第四纪覆盖层厚度小于50.0m。

富水软土地区深基坑突遇渗流的分析与处置

富水软土地区深基坑突遇渗流的分析与处置
李乐;崔爱珍;张一鸣;王海;亓立刚
【期刊名称】《天津建设科技》
【年(卷),期】2014(024)003
【摘要】天津某超深基坑工程在最后一步土方开挖过程中突遇富水粉砂层,虽然前期已经进行了降水作业且水位降至基坑开挖面以下,但在开挖此处时仍有明水出现且形成微弱明流.为保证深基坑开挖的绝对安全,及时启动应急预案,从“截”、“探”、“抽”、“查”、“排”5方面着手采取了一系列的应急措施,最终排除了安全隐患,同时总结了富水软土地区的深基坑突遇渗流的处置经验.
【总页数】3页(P16-18)
【作者】李乐;崔爱珍;张一鸣;王海;亓立刚
【作者单位】中国建筑第八工程局有限公司天津分公司;中国建筑第八工程局有限公司天津分公司;中国建筑第八工程局有限公司天津分公司;中国建筑第八工程局有限公司天津分公司;中国建筑第八工程局有限公司天津分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU753
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基坑开挖渗流模拟分析

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