市政道路深基坑降排水?dāng)?shù)值模擬研究

1?市政道路深基坑降排水?dāng)?shù)值模擬研究1.1?市政道路深基坑降排水?dāng)?shù)值3D建模

在獲取市政道路深基坑地質(zhì)條件后，構(gòu)建其降排水?dāng)?shù)值3D模型，在基坑挖掘?qū)颖砻娴纳笆瘍?nèi)部承載壓水層構(gòu)建降水裝置，并以此作為降水研究對(duì)象，考慮降水條件，上層與下層土壤潛水層中的數(shù)據(jù)結(jié)合，調(diào)節(jié)弱水層與潛水層的水量收集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，執(zhí)行內(nèi)部水層分析指令，加強(qiáng)水文地質(zhì)概念模型的計(jì)算力度。為減少邊界效應(yīng)的影響程度，擴(kuò)展基坑周?chē)吘撤秶?，將其范圍調(diào)整至400m以外，深度調(diào)整至80m。整體模型尺寸設(shè)置為100m×240m×80m，并構(gòu)建初始模型結(jié)構(gòu)圖。該模型共具有300個(gè)單元格，根據(jù)深基坑的概念分析3D模型的構(gòu)建條件，同時(shí)簡(jiǎn)化模型構(gòu)建的步驟，調(diào)節(jié)整體道路深基坑降排水水層的滲透系數(shù)，構(gòu)建整體模型。1.2?市政道路深基坑降排水?dāng)?shù)值模擬處理構(gòu)建模型后，針對(duì)獲取的模型數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)降排水?dāng)?shù)值的模擬程序，在挖掘前期獲取整體道路的降排水?dāng)?shù)值，排除安全隱患。通過(guò)實(shí)施針對(duì)性較強(qiáng)的降排水工程，管理降排水?dāng)?shù)值分析方案，完善整體降排水?dāng)?shù)值組織建設(shè)能力。在強(qiáng)度較高的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)降排水?dāng)?shù)值模擬操作，并調(diào)節(jié)整體深基坑施工的安全建設(shè)程度，細(xì)致處理降排水施工操作，加強(qiáng)施工人員的安全培訓(xùn)力度，構(gòu)建應(yīng)急救援指令，保證施工安全。由于市政道路深基坑建設(shè)有一定的危險(xiǎn)性，需及時(shí)檢查日常降排水?dāng)?shù)值模擬處理程序，實(shí)現(xiàn)整體降排水?dāng)?shù)值模擬處理。2?試驗(yàn)與研究2.1?工況信息設(shè)計(jì)根據(jù)研究操作數(shù)據(jù)調(diào)整圍護(hù)墻滲透系數(shù)及基坑挖掘深度數(shù)據(jù)，調(diào)整降排水工況信息（表1）。表1?降排水工況設(shè)計(jì)2.2?數(shù)值結(jié)果分析

2.2.1?圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)滲透系數(shù)分析根據(jù)工況信息表，市政道路圍護(hù)墻滲透參數(shù)取1×10-7cm/s，通過(guò)調(diào)節(jié)整體基坑內(nèi)部與外部的水位深度，構(gòu)建滲透系數(shù)與基坑內(nèi)外部水位深度關(guān)系曲線可知，圍護(hù)墻滲透系數(shù)與深基坑內(nèi)外部水位高度呈指數(shù)關(guān)系，且當(dāng)相關(guān)滲透系數(shù)在1×10-6cm/s以下時(shí)，滲透系數(shù)的變化程度對(duì)基坑內(nèi)外部水位深度高低的影響較??；滲透系數(shù)在1×10-6cm/s以上時(shí)，其變化與深基坑內(nèi)外水位深度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。深基坑內(nèi)外部的固定參數(shù)值選取0.7863，可更好地解決圍護(hù)墻滲透系數(shù)與深基坑內(nèi)外部水位間的關(guān)系問(wèn)題。2.2.2?圍護(hù)墻體土層深入程度結(jié)果分析按深基坑降排水工況設(shè)計(jì)表內(nèi)容獲取圍護(hù)墻體土層深入程度參數(shù)，分別設(shè)置為5m、10m、15m、20m，并構(gòu)建在不同參數(shù)數(shù)值條件下深基坑內(nèi)外部水位高低程度曲線圖。圍護(hù)墻體深入土層程度與基坑內(nèi)外水位高低程度呈線性關(guān)系，基坑內(nèi)水位隨圍護(hù)墻體深入土層程度的加深而升高，基坑外部水位則呈反方向遞減趨勢(shì)，二者的相關(guān)關(guān)系參數(shù)為0.8796。為進(jìn)一步獲取圍護(hù)墻體深入土層的程度對(duì)深基坑涌水量的影響，按深基坑降排水工況設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置其深入程度，并利用構(gòu)建的數(shù)值模擬3D模型計(jì)算相應(yīng)關(guān)系參數(shù)，獲取關(guān)系曲線圖。圍護(hù)墻體土層深入程度與深基坑涌水量呈現(xiàn)負(fù)向相關(guān)關(guān)系，二者的相關(guān)關(guān)系參數(shù)為0.8762。2.2.3?單井井體抽水?dāng)?shù)量結(jié)果分析按深基坑降排水工況設(shè)計(jì)表參數(shù)，獲取單井井體抽水?dāng)?shù)量為50m3/d、100m3/d、150m3/d、200m3/d進(jìn)行試驗(yàn)計(jì)算。由單井井體抽水?dāng)?shù)量與深基坑內(nèi)外部最高水位降深關(guān)系曲線圖可知，單井井體抽水?dāng)?shù)量與深基坑內(nèi)外部最高水位降深呈正向相關(guān)關(guān)系，且基坑內(nèi)部最高水位降深均高于基坑外部，深基坑內(nèi)外部最高水位降深與單井井體抽水?dāng)?shù)量間的關(guān)系參數(shù)為0.8972。2.2.4?數(shù)值對(duì)比結(jié)果分析根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果可知，單井井體抽水?dāng)?shù)量對(duì)深基坑內(nèi)外水位降深的影響程度最大，其次是圍護(hù)墻體深入土層的程度，圍護(hù)墻體滲透參數(shù)對(duì)基坑內(nèi)外水位降深影響程度最小。在單井井體抽水?dāng)?shù)量不斷增加的情況下，基坑內(nèi)外水位降深程度呈指數(shù)型增長(zhǎng)，單井井體抽水?dāng)?shù)量對(duì)深基坑內(nèi)外水位降深的影響程度與圍護(hù)墻體土層深入程度關(guān)系較密切，當(dāng)墻體深入土層程度達(dá)到表層水體阻斷程度時(shí)，單井井體抽水?dāng)?shù)量對(duì)深基坑內(nèi)外水位降深的影響減小。在開(kāi)挖深基坑時(shí)需控制挖掘深度，關(guān)注表層水體與深層水體間的關(guān)系。3?結(jié)束語(yǔ)在傳統(tǒng)市政道路深基坑降排水?dāng)?shù)值模擬研究的基礎(chǔ)上提出一種新式市政道路深基坑降排水?dāng)?shù)值模擬研究，研究市政道路深基坑地質(zhì)條件數(shù)據(jù)，通過(guò)構(gòu)建3D模型實(shí)現(xiàn)數(shù)值模擬，提高整體研究數(shù)值精準(zhǔn)程度。結(jié)果表明在基坑排水圍護(hù)墻體滲透系數(shù)不斷降低的情況下，基坑內(nèi)與基坑頭水量變化規(guī)律相同，處于不斷減少的狀態(tài)；基坑內(nèi)外的水量變化規(guī)律不一，隨著基坑內(nèi)部水量的增加，基坑外部水量則減少。在基坑排水圍護(hù)墻體滲透系數(shù)較