有限元分析：地下厂房防渗排水系统渗流特性研究

"岑威钧和朱岳明等人在2007年的研究中，通过有限元分析探讨了地下厂房防渗排水系统中的渗流特性。他们采用无压渗流场结点虚流量法，结合改进的排水子结构技术，对一个特定地下厂房的三维渗流场进行了深入研究，重点关注了帷幕和排水幕的性能。 研究中提到的地下厂房通常位于地下水位或库水位之下，因此需要有效的防渗和排水措施。外圈帷幕与内圈排水幕的结合是常见的设计策略，旨在创造一个干燥的工作环境。排水幕由大量密集的排水孔构成，这些孔的尺寸小、间距小、深度大，且多层设置，其工作状态与渗流场的自由面高度密切相关。每个排水孔都有可能成为渗流的出口，影响水头分布，尤其是在局部形成渗透“漏斗”。 此外，地下厂房周围的排水廊道和其他小洞室也可能成为渗流路径的一部分，这增加了边界条件处理的复杂性。如果围岩具有非均质性和各向异性，渗流问题将更为复杂。为了解决这个问题，研究人员采用了不变单元网格的迭代求解数值算法，即结点虚流量法，以及改进的排水子结构技术，来精确模拟三维渗流场。 研究表明，排水幕在保持畅通的情况下具有出色的排水能力，排水孔的间距在一定程度上变化不会显著影响渗流场的水头分布。这一发现意味着在保证排水效果的前提下，可以适当增大排水孔的间距，从而降低成本。这项研究为地下厂房的渗流控制设计提供了理论依据和优化建议，对于类似工程的防渗排水系统设计具有重要指导价值。"