基于FLAC3D的超级真空降水工法数值模拟研究

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本文应用FLAC3D有限差分软件,模拟基坑降水。首先构建了普通井基坑降水数值模型,基坑内部布置六口普通井,研究了井管深度改变时,基坑内部地下水的下降速率和最终的稳定水位。构建超级井点工法基坑降水均质土模型;首先,研究了井管深度变化对基坑降水效果的影响以及对基坑外部地下水的影响,包括地下水的受影响范围和地下水的降深等,其次,研究了在不同真空负压下,基坑降水的效率以及对基坑外部地下水的影响,得出随着超级井点井管内部真空负压的增加,基坑降水的效率增加,而且可以减少对基坑外部地下水的影响范围和程度。构建超级井点工法非均质土基坑降水的模型,研究了基坑底部存在隔水层时,普通井降水与超级井点基坑降水在破坏和不破坏隔水层时的降水效果以及对基坑外部地下水位的影响。最终得出在基坑底部存在较薄隔水层时,采用超级井点基坑降水不仅能够使水位降低至满足施工要求,而且能够极大减少对基坑外部地下水位的影响。综上所述,本文应用FLAC3D有限差分软件构建基坑降水的数值模型,模拟多种工况下的超级井点工法基坑降水。通过与普通工法基坑降水对比,分析得出采用超级井点工法进行基坑降水,降水的效率高,并且可以减少基坑内部降水井的数量,特别是对基坑外部环境的影响较小;超级井点工法对地下水的影响范围仅为普通工法的1/3左右,止水帷幕外部地下水位的最大降深仅为普通井降水的6.3%左右,这些结论具有一定的工程指导意义,也对以后的研究者有一定的参考意义。
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