[發明專利]軟土地層含承壓水基坑突涌滲透破壞判斷方法

無效

• 申請號: 201010221715.1
• 申請日: 2010-07-08
• 公開（公告）號: CN101906786A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 丁春林;葉丹;朱愷;楊新安
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D17/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種軟土地層含承壓水基坑突涌滲透破壞判斷方法，其特征在于包括以下步驟：

1)分析基坑坑底出滲面單元體受力狀況，得到單元體受到的滲透力γ_wJ，浮重力γ′V、土粒間的摩擦力及單位單元體所受的粘聚力C；其中，γ_w和J分別是水的重度和坑底面滲透坡降；γ′為浮容重；V是單元體體積，等于1；為土的內摩擦角，ξ為側壓力系數；

2)根據滲透破壞方程得到基坑突涌破壞臨界滲透坡降

3)根據基坑結構對稱性、支護結構形式和滲流特征建立基坑二維滲流數學模型和有限元計算模型，并根據基坑水頭高度計算出坑底土最大滲流坡降；

4)比較基坑突涌破壞臨界滲透坡降和坑底土最大滲流坡降，判斷坑底土是否產生滲透破壞。

2.根據權利要求1所述的模擬軟土地層含承壓水基坑突涌滲透破壞判斷方法，其特征在于：基坑二維滲流場數學模型為：

∂∂x(Tx∂H∂x)+∂∂y(Ty∂H∂y)=0,(x,y)∈Ω;]]>

數學方程求解的初始條件為：H(x，y，t)|_t＝0＝H₀(x，y)????(x，y)∈Ω

第一類水頭邊界條件為：

第二類水頭邊界條件為：

上式中，H為滲流場壓力水頭；T_x、T_y為導水系數，T_x＝K_xT，T_y＝K_yT，K_x、K_y為x、y方向滲透系數，T為含水層厚度；Ω為基坑二維滲流場區域；H₀(x，y)為初始水頭已知函數；為水頭邊界已知函數；q(x，y，t)為流量邊界已知函數。

3.根據權利要求1所述的模擬軟土地層含承壓水基坑突涌滲透破壞判斷方法，其特征在于：建立基坑二維滲流有限元計算模型時，假定：坑周土為非均質、各向異性、成層分布；滲流為二維平面流，且符合達西定律；含水層土體不考慮彈性釋水或貯水。

4.根據權利要求1所述的模擬軟土地層含承壓水基坑突涌滲透破壞判斷方法，其特征在于：建立基坑二維滲流有限元計算模型時，模型底面取至弱透水層底，視為隔水邊界；模型頂面取至坑頂，視為自由邊界；靠近坑中心側面為第二類流量邊界，另一側為第一類給定水頭邊界；圍護結構視為隔水邊界。