本文依托上海地铁十号线溧阳路地铁站工程,位于典型的长江三角洲软土地区,但因为南端头井附近存在含水层的部分缺失和承压含水层以及微承压含水层的连通,该区域对于基坑开挖和降水的变化非常敏感,容易对周围的环境和施工安全造成较大的影响。本研究针对该项目特殊的地质特点和水文特点,通过有限元和有限差分法等数值模拟方法,重点研究了深基坑开挖降水过程产生的环境影响和应对措施,在众多降水和止水帷幕方案中提供优选方案为工程提供参考,本研究主要成果如下:(1)分析探讨了垂直止水帷幕下复杂地层承压含水层中基坑降水引起的承压水头变化和地面沉降的变化规律。在垂直止水帷幕的条件下,进行基坑开挖和降水,整体降水结果呈球拍型。南端头井附近水位降深和沉降都相对较大。数值分析的结果表明随着降水井开启时间的增加,沉降的影响范围也在不断地扩大。在降水和开挖开始时,承压水变化引起的水力漏斗区要大于沉降漏斗区,但是会随着时间变化逐渐一致。因为垂直帷幕良好的隔水效果,墙内外水力梯度和沉降基本没有相关性。(2)分析优化了地下连续墙作为止水帷幕的插入深度。通过数值模拟计算,发现随着地下连续墙插入深度的增加,连续墙对水位和沉降的控制作用也在逐渐增大,但是在未到达承压含水层底面之前,增加连续墙深度的作用并不明显,当连续墙深度达到承压含水层底部时连续墙作用较好,但由于插入深度过深,对工程施工和造价方面要求都相对较高。(3)分析确定了基坑底部水平加固作为止水帷幕的作用。通过理论计算,得到满足强度要求的底部水平加固厚度。其次通过数值模拟发现,同时采用水平加固和适当深度的连续墙可以有效降低沉降和水位降深,满足基坑施工对环境影响的要求的同时造价相对较低,可以作为本项目的优选方案使用。(4)探讨分析了止水帷幕不同位置渗漏的影响规律。通过数值模拟,在基坑底部加固和未加固的条件下,对不同止水帷幕下的渗漏进行分析,当渗漏发生在抽水层时,将形成明显的沉降漏斗,降水漏斗也会重新形成,对整个结构的控制作用有比较大的损害;但是当渗漏未发生在抽水层,其对水位和沉降影响相对较小,应该在施工中,注意抽水层止水帷幕的渗漏情况,尤其是连续墙的情况,对含水层中连续墙的渗漏是施工过程应该格外重视。