深基坑施工的渗流-应力耦合模拟分析

"该资源是一篇发表在2014年的工程技术论文，主要探讨了深基坑开挖施工中的三维应力场与渗流场的耦合分析与模拟。作者通过建立非饱和土的渗流-应力全耦合模型，对深基坑在不同施工阶段的侧向变形和地面沉降进行了预测，并与实际监测数据对比，证明了在有降水施工需求的基坑工程中，使用耦合模型进行分析的优势。" 正文: 深基坑工程在城市地下空间开发中扮演着关键角色，尤其是在地下水位高的地区，地下水的存在对基坑的稳定性和周围环境安全构成挑战。传统的分析方法，如水土分算模型和部分耦合模型，可能无法全面考虑地下水渗流与土体应力状态之间的复杂相互作用。这篇2014年的研究论文，由梁志松撰写，着重于解决这个问题。 作者首先介绍了深基坑开挖过程中遇到的地下水问题，强调了地下水渗流与土体应力之间的动态关系。当基坑开挖导致地下水位变化时，渗流场和应力场会相互影响，改变土体的物理特性，从而影响基坑挡土结构的稳定性及周围地表的沉降情况。 为了更准确地模拟这一过程，论文提出了一种基于非饱和土的渗流-应力全耦合模型。这个模型考虑了土体的非饱和状态，即同时包含饱和和非饱和区域，这使得模型能更好地描述地下水渗流和土体应力的交互影响。通过该模型，可以预测基坑在不同施工阶段的侧向变形，以及基坑周围地面的沉降情况。 论文的亮点在于将理论分析与实际监测数据进行了对比，这为评估模型的准确性提供了实证依据。研究表明，在需要降水施工的基坑项目中，采用全耦合模型进行分析更为合理，能够更有效地预测和控制基坑工程的潜在风险。 该研究对于高水位地区深基坑工程的设计和施工具有重要的指导意义，它不仅提升了对基坑稳定性的理解，也为优化降水施工方案提供了理论支持。此外，对于基坑周围环境的保护，特别是对临近建筑物的影响评估，也提供了科学的计算工具。这项工作的成果有助于推动深基坑工程领域的发展，提高工程的安全性和经济性。