卞永伟 王志杰

(海南大学土木建筑工程学院，海南 海口 570228)

0 引言

由于我国城市人口密度的不断加大和城市建设的需要，合理的开发与利用地下空间变得更加迫切，而对于基坑工程在大中城市随处可见，基坑工程中的各项工程措施又相互制约，其中任一环节在设计施工中出现问题，都会导致整个工程的失败。在基坑开挖工程中首先要做好工程降水。

对于降水过程中渗流影响前人也做了很多研究，李筱艳[1]利用位移反分析计算渗透系数非线性耦合响应的渗流—应力完全耦合模型参数，从而模拟基坑降水开挖引起的土体变形;基于比奥固结理论、邓肯—张E—μ非线性本构关系和渗透系数非线性耦合响应关系的完全耦合分析模型预测基坑开挖土体变形;骆祖江等[2]采用有限差分法对基坑开挖的三维渗流沉降耦合分析;冯晓腊等[3]将三维水—土耦合模型应用于深基坑降水及其引起地面沉降的计算;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Midas gts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。

1 有限元基本方程

考虑土和水的压缩性，符合达西定律的二维非均质各向异性土体渗流，其水头函数所满足的基本方程为:

初始条件为:

边界条件如下:

水头边界:

流量边界:

式中:h=h(x，y，t)——待求水头函数;

kx，ky——以 x，y 轴为主轴方向的渗透系数;

SS=ρg(α +nβ)——单位贮水量;

α，β——土和水的压缩系数;