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摘 要：随着我国经济的不断发展，我国建筑工程的施工技术也取得了很大的进步，在建筑工程中，基坑施工是整个建筑工程的基础，保证基坑开挖的安全性，就是保障建筑的安全，地下水是影响基坑开挖的重要负面因素，也是基坑工程在设计和施工中的重要部分，因此分析基坑渗流场的渗流特性，能够更好的控制施工的不利因素，并且为以后的施工提供参考，有助于以后我国在基坑施工工程领域的创新。
关键词：基坑；土质；渗流场；有限元法
为了保障基坑施工安全正常的进行，在建筑基坑的设计中，我们必须要考虑到许多的自然因素和人为因素，要对水文地质条件、施工方式以及周边的环境条件和建筑物进行仔细的研究，在基坑工程中保证各项措施相互制约又紧密相联，在建筑工程施工中，每一个环节都是极其重要的，任何的一个环节如果出现了问题，都将会直接导致整个工程的失败，基坑工程更是整个建筑工程的基础，因此我们必须要严格的把握施工中的每一个环节。
在基坑施工中，地下水是整个基坑中的重要负面因素，它会导致整个基坑施工中存在一定的不确定性，随着水的作用的变化，会不停的引起基坑失稳、流土以及地面沉降，更严重的还会对周围的地下管线和建筑物造成影响，同时地下水的存在还影响着土的物理性质以及强度指标，引起土中应力状态的时刻变化，给施工造成困难。
因此，我们必须要对基坑渗流场进行一定的分析和研究，研究各个物理量之间的关系以及规律变化，并且对地下水的特征做出清楚的解释，才能为我们的工程设计提供有利的依据，确保实现合理的防范措施，防止事故发生。
1 基坑渗流场渗透特性分析方法
为了确保对基坑渗流场渗透特性分析的准确性，我们采用三维有限元法对基坑渗流场渗透特性记性分析，我们可以通过比较不同的图纸条件下的渗流作用，对基坑土体渗透稳定性的影响做出总结，这样的分析方式能够很好的反映基坑渗流场的中等势线、流速矢量以及水力梯度等渗流要素，能够表现这些要素在不同土质下所表现的变化规律，同时总结工程中可能出现的不利因素，同时提醒设计人员，针对不同的不利因素，采取积极有效的防止措施，保证基坑施工的有序进行。
2 基坑的渗流特性
由于土体存在着固体、液体、气体等三个部分，因此，当土体中的自由水在压力的作用下，在土的孔隙中流动的时候，就形成了渗流，而土体在外荷载的作用下，也会发生运用，同时对水产生压力，所以，水的渗流是由于土和水的相互作用产生的。
当我们进行基坑施工的是够，基坑内外的土体的物理力学性能都存在着很大的变化，渗流的水与土体的作用和影响也有着很大变化，当基坑外侧渗透水的作用向下时，对土体也就产生了压缩的作用，墙后土压力加大；同时由于渗流的作用，作用在地连墙等支护结构上的水压力也小于静水压力，这对于基坑稳定都是有利的。
但当渗流穿过了墙底，进入了基坑内侧的时候，渗透水流的方向变为向上，渗流水压力也就变成了浮托力，导致土体的重度减少，使得墙前被动土压力减小，对支护的水压力也就随之增大了。
3 基坑渗流场分析
3.1 均质各向同性土基坑渗流场分析
从图1中可以看出，等势线从人水边界到出水边界逐渐变密集，在基底的角点附近分布最密.流速矢量也呈现同样的趋势，并且在整个基坑范围内，流速矢量从基坑中部向坑壁逐渐变大，在溢出点处为流速最大，水力梯度最大值分布在角点和溢出点之间的区域，所以在基坑的角点和溢出点附近的土体最容易达到临界水力梯度，当其达到临界梯度时，基坑将产生破坏，所以在基坑施工过程中应采取措施降低此处的水力梯度值和加固坑壁，防止工程事故的发生.
3.2 成层土基坑渗流场分析
大多数天然沉积土层是由渗透系数不同的多层土组成，宏观上具有非均质性，成层土层的渗流特征与随之产生的孔隙水压力场的分布特征对建筑物地基的固结沉降、承载力验算与地基评价的很多方面以及地基加固的设计和施工都有很大的影响。
3.3 通过分析得出的特性
3.3.1 在均质各向同性非成层土中，基坑角点和溢出点附近水力梯度比较大，整个渗流场的的水力梯度最大值大致位于基坑角点和坑壁溢出点之间，因而在此位置最容易达到临界水力梯度，所以是整个基坑最易发生渗透破坏的地方，在基坑开挖过程中应验算此位置的稳定性，必要时需设置止水帷幕和降水井。
3.3.2 在成层土情况下，等势线有向渗透系数小的土层聚集的趋势.当上土层渗透系数大于下土层渗透系数时，渗透系数小的下层土可以有效地减小位于渗透系数较大的上层土中基底水力梯度，使基底水力梯度值较小，当上土层渗透系数小于下土层渗透系数时，渗透系数小的上层土中基坑底部水力梯度却很大，而且随着上层土体厚度的增加，水力梯度逐渐减小，所以上土层渗透系数小于下土层渗透系数后：当上层土厚度不足时，基坑底部水力梯度更容易达到临界梯度，其破坏的概率也较大。
3.3.3 在均质土情况下，根据各主项渗透系数的不同，以及不同的土质情况和渗流场的不同特点来验算基坑不同位置土体的稳定性。
4 结论
综上所述，在均质各向同性非成层土中，基坑角点和溢出点附近的水利梯度最大，同时也是基坑最容易发生渗透破坏的地方，而在成层土的情况下，水头等势线有向渗透系数小的土层聚集的趋势，对比各种分析结果，当水平向渗透系数大于竖向渗透系数时，基坑最容易发生渗透破坏。随着我国科技的不断进步，我国的建筑工艺也会逐步的上升，在我国的现有的技术条件下，为了更好完成基坑施工，我们需要先进行基坑渗流场渗透特性分析，在进行设计的时候的时候要结合施工周边实际情况，以及自身的施工技术，综合的考虑施工问题，同时在施工过程中，要进行有效的监管，才是基坑开挖施工正常安全完成的有利保证。
参考文献
[1]宗金辉，尹建芳.采用排水措施的基坑渗流场分析[J].河北农业大学学报，2011（3）.
[2]申錦华，陶西贵.基坑工程中渗透破坏分析与控制研究[J].安徽建筑，2010（6）.
[3]谢狄敏，周林霞.基坑工程地表沉降量的空间有限元分析[J].吉首大学学报（自然科学版），2006（3）.
关键词：基坑；土质；渗流场；有限元法
为了保障基坑施工安全正常的进行，在建筑基坑的设计中，我们必须要考虑到许多的自然因素和人为因素，要对水文地质条件、施工方式以及周边的环境条件和建筑物进行仔细的研究，在基坑工程中保证各项措施相互制约又紧密相联，在建筑工程施工中，每一个环节都是极其重要的，任何的一个环节如果出现了问题，都将会直接导致整个工程的失败，基坑工程更是整个建筑工程的基础，因此我们必须要严格的把握施工中的每一个环节。
在基坑施工中，地下水是整个基坑中的重要负面因素，它会导致整个基坑施工中存在一定的不确定性，随着水的作用的变化，会不停的引起基坑失稳、流土以及地面沉降，更严重的还会对周围的地下管线和建筑物造成影响，同时地下水的存在还影响着土的物理性质以及强度指标，引起土中应力状态的时刻变化，给施工造成困难。
因此，我们必须要对基坑渗流场进行一定的分析和研究，研究各个物理量之间的关系以及规律变化，并且对地下水的特征做出清楚的解释，才能为我们的工程设计提供有利的依据，确保实现合理的防范措施，防止事故发生。
1 基坑渗流场渗透特性分析方法
为了确保对基坑渗流场渗透特性分析的准确性，我们采用三维有限元法对基坑渗流场渗透特性记性分析，我们可以通过比较不同的图纸条件下的渗流作用，对基坑土体渗透稳定性的影响做出总结，这样的分析方式能够很好的反映基坑渗流场的中等势线、流速矢量以及水力梯度等渗流要素，能够表现这些要素在不同土质下所表现的变化规律，同时总结工程中可能出现的不利因素，同时提醒设计人员，针对不同的不利因素，采取积极有效的防止措施，保证基坑施工的有序进行。
2 基坑的渗流特性
由于土体存在着固体、液体、气体等三个部分，因此，当土体中的自由水在压力的作用下，在土的孔隙中流动的时候，就形成了渗流，而土体在外荷载的作用下，也会发生运用，同时对水产生压力，所以，水的渗流是由于土和水的相互作用产生的。
当我们进行基坑施工的是够，基坑内外的土体的物理力学性能都存在着很大的变化，渗流的水与土体的作用和影响也有着很大变化，当基坑外侧渗透水的作用向下时，对土体也就产生了压缩的作用，墙后土压力加大；同时由于渗流的作用，作用在地连墙等支护结构上的水压力也小于静水压力，这对于基坑稳定都是有利的。
但当渗流穿过了墙底，进入了基坑内侧的时候，渗透水流的方向变为向上，渗流水压力也就变成了浮托力，导致土体的重度减少，使得墙前被动土压力减小，对支护的水压力也就随之增大了。
3 基坑渗流场分析
3.1 均质各向同性土基坑渗流场分析
从图1中可以看出，等势线从人水边界到出水边界逐渐变密集，在基底的角点附近分布最密.流速矢量也呈现同样的趋势，并且在整个基坑范围内，流速矢量从基坑中部向坑壁逐渐变大，在溢出点处为流速最大，水力梯度最大值分布在角点和溢出点之间的区域，所以在基坑的角点和溢出点附近的土体最容易达到临界水力梯度，当其达到临界梯度时，基坑将产生破坏，所以在基坑施工过程中应采取措施降低此处的水力梯度值和加固坑壁，防止工程事故的发生.
3.2 成层土基坑渗流场分析
大多数天然沉积土层是由渗透系数不同的多层土组成，宏观上具有非均质性，成层土层的渗流特征与随之产生的孔隙水压力场的分布特征对建筑物地基的固结沉降、承载力验算与地基评价的很多方面以及地基加固的设计和施工都有很大的影响。
3.3 通过分析得出的特性
3.3.1 在均质各向同性非成层土中，基坑角点和溢出点附近水力梯度比较大，整个渗流场的的水力梯度最大值大致位于基坑角点和坑壁溢出点之间，因而在此位置最容易达到临界水力梯度，所以是整个基坑最易发生渗透破坏的地方，在基坑开挖过程中应验算此位置的稳定性，必要时需设置止水帷幕和降水井。
3.3.2 在成层土情况下，等势线有向渗透系数小的土层聚集的趋势.当上土层渗透系数大于下土层渗透系数时，渗透系数小的下层土可以有效地减小位于渗透系数较大的上层土中基底水力梯度，使基底水力梯度值较小，当上土层渗透系数小于下土层渗透系数时，渗透系数小的上层土中基坑底部水力梯度却很大，而且随着上层土体厚度的增加，水力梯度逐渐减小，所以上土层渗透系数小于下土层渗透系数后：当上层土厚度不足时，基坑底部水力梯度更容易达到临界梯度，其破坏的概率也较大。
3.3.3 在均质土情况下，根据各主项渗透系数的不同，以及不同的土质情况和渗流场的不同特点来验算基坑不同位置土体的稳定性。
4 结论
综上所述，在均质各向同性非成层土中，基坑角点和溢出点附近的水利梯度最大，同时也是基坑最容易发生渗透破坏的地方，而在成层土的情况下，水头等势线有向渗透系数小的土层聚集的趋势，对比各种分析结果，当水平向渗透系数大于竖向渗透系数时，基坑最容易发生渗透破坏。随着我国科技的不断进步，我国的建筑工艺也会逐步的上升，在我国的现有的技术条件下，为了更好完成基坑施工，我们需要先进行基坑渗流场渗透特性分析，在进行设计的时候的时候要结合施工周边实际情况，以及自身的施工技术，综合的考虑施工问题，同时在施工过程中，要进行有效的监管，才是基坑开挖施工正常安全完成的有利保证。
参考文献
[1]宗金辉，尹建芳.采用排水措施的基坑渗流场分析[J].河北农业大学学报，2011（3）.
[2]申錦华，陶西贵.基坑工程中渗透破坏分析与控制研究[J].安徽建筑，2010（6）.
[3]谢狄敏，周林霞.基坑工程地表沉降量的空间有限元分析[J].吉首大学学报（自然科学版），2006（3）.