深基坑降水工程优化设计及渗流场与应力场耦合分析

【摘要】： 本文针对目前深基坑降水设计理论和实践中有关渗流方面存 在的问题进行了较系统的研究。基于优化方法和理论，以总的降 水量最小建立了目标函数，对深基坑降水井的布置进行最优化设 计，取得了较好的效果，为基坑降水设计提供了新的方法。采用 有限元理论，以地下水渗流方程为基础，针对基坑降水建立了地 下水的二维和三维渗流数学模型，完善了深基坑降水渗流计算方 法。对某一假定的深基坑降水工程分别进行二维和三维渗流数值 模拟。考虑到渗流对基坑开挖的影响，在Biot固结理论的基础 上对基坑开挖进行了渗流场与应力场耦合分析，建立了耦合计算 模型，由此分析在深基坑开挖过程中，由降水形成的地下水渗流 对基坑开挖稳定性的影响。结果显示，渗流对基坑开挖的影响是 不可忽视的。数学模型的求解均通过Fortran 77语言编写的程 序计算完成。通过工程实例计算对模型的合理性和程序的实用性 进行验证。