李志强 崔中兴

摘要：首先介绍了渗流场与应力场耦合关系对深基坑工程的影响，再运用GEO-SLOPE对深基坑进行数值模拟进行论证，从而更好地模拟条件，对深基坑工程开挖及支护数值模拟研究具有实际意义。

关键词：渗流场；应力场；耦合；深基坑

1 引言

由于在土体中进行深基坑工程施工时，大幅度降低基坑及周边地区地下水位所形成的坑内外巨大的水头差，使得深基坑开挖区附近地下水激烈流动[2]。因为土体孔隙中水的大量排出，引起孔隙水应力的消散，而总的应力是不变的。必然使土体骨架受的荷载增加，也就是有效应力增加，有效应力增加的必然后果就是土体的固结，表现为地面的沉降或变形。这实际上就是渗流场耦合作用的过程。[3]因此，在基坑开挖支护时，需综合考虑多场耦合分析，预测在降排水过程中，可能产生的地基及基坑周围土体的变形。所以说，应力场、渗流场等对深基坑的影响是必然的。

2 深基坑耦合作用数值计算土参数和边界条件

基坑的应力场与渗流场耦合作用的数值计算采用 模型模型，再运用Geo-slope中的SEEP/W与SIGMA/W两种模块进行耦合计算，然后再对其两种结果进行对比分析。而Geo-slope中的SEEP/W与SIGMA/两种模块进行耦合计算的原理是，SIGMA/ W模块的全局变量为应变增量，SEEP/ W中的全局变量为孔隙水压力增量。耦合分析中，孔隙水压力的计算由SEEP/ W模块完成，而后将每一时段不同的孔隙水压力变化作为一种节点荷载赋于到SIGMA/ W模块中，在SIGMA/ W模块中计算每一时段土体中应力应变的变化，而且渗流场与应力场的耦合过程中，应力应变与孔隙水压力是同步求解的。……