深基坑降水影响下的地表变形数值预测

"深基坑施工降水引起地表变形的数值模拟预测" 在深基坑施工过程中，地表变形是一个至关重要的问题，特别是当涉及到工程降水时。降水操作常常会导致地基土和地面的显著变形，这直接影响到工程的安全性。这篇论文由于庆磊、唐春安和他们的团队撰写，他们基于沈阳地铁一号线的详勘报告进行了深入研究。研究中，作者们运用了一种自研的F-RFPA2D反分析系统，该系统基于孔隙弹性理论和Biot固结理论，用于模拟深基坑施工降水引发的地表和周边建筑的变形。 论文指出，随着城市化进程的加速，深基坑工程的数量和规模日益增大，这使得深基坑工程的设计理论和方法成为岩土工程领域的重要研究方向。在地下水位较高的地区或富含软弱土层的环境中，基坑工程往往需要在地下水下进行，降水处理是必不可少的步骤。然而，随着基坑深度的增加，渗流场的复杂性也随之上升，尤其是降水导致的地下水流动变化，会引起地表的沉降，对基坑的稳定性以及周围建筑物的安全构成威胁。 在地表沉降预测模型方面，论文提到了几种不同的方法，包括两步计算模型、部分耦合模型和基于Biot固结理论的完全耦合模型。研究团队选择了后者，即完全耦合模型，通过F-RFPA2D系统进行模拟。该系统在RFPA2D固体力学分析基础上增加了流体动力学的考虑，能够更准确地反映应力场和渗流场的相互作用。 利用沈阳地铁一号线的现场数据，研究团队构建了数值模型，对深基坑降水施工过程中地表变形的规律进行了预测分析。这些预测结果对于指导实际工程中的支护设计和施工决策具有重要价值。通过这样的数值模拟，可以提前预知和控制可能的地表沉降，从而提高基坑工程的安全性和周边环境的稳定性。 这篇论文详细探讨了深基坑施工降水引起地表变形的机理，并提出了有效的数值模拟方法，对于深基坑工程的设计和管理提供了科学依据，有助于预防和减小因降水施工带来的不利影响。