›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (S1): 37-41.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

某水力枢纽基坑开挖过程渗流耦合数值模拟

倪才胜1,2,白世伟1,韩昌瑞1   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所,岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071;2. 广东省水利厅,广州 510150
  • 收稿日期:2008-05-18 出版日期:2008-11-11 发布日期:2016-04-15
  • 作者简介:倪才胜,男,1968年生,博士研究生,主要从岩土工程研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金重点资助项目(No. 50334060)。

Numerical simulation of hydro-mechanical coupling for a hydraulic project pit in excavation process

NI Cai-sheng1, 2, BAI Shi-wei1, HAN Chang-rui1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. Water Resources Department of Guangdong Province, Guangzhou 510150, China
  • Received:2008-05-18 Online:2008-11-11 Published:2016-04-15

摘要: 岩土工程中存在多种耦合作用,在水利水电工程中,渗流场与应力场的耦合是最重要的。以某水利枢纽厂房基坑开挖为工程背景,比奥固结理论为理论基础,莫尔-库仑准则为土体屈服判据,对基坑开挖过程中渗流耦合进行了数值模拟。计算结果显示:回填后的应力略大于开挖过程中的应力,沉井附近出现一定程度的应力集中。回填前后塑性区变化不大且范围较小,因而土体的屈服破坏不是该工程的重点。由于土体渗透系数大,厂房区地下水位高,基坑开挖过程中渗水量较大,回填后沉井及基坑底部防渗底板的防渗效果显著,因而在基坑开挖过程中防渗排水是该工程的重点问题。

关键词: 基坑, 渗流耦合, 数值模拟, 塑性区, 渗水量

Abstract: There are many coupling effects in rock and soil engineering; seepage field and stress coupling is important in the water resources and hydropower engineering. Taking a hydraulic project foundation pit excavation as engineering background, Biot’s consolidation theory as theoretical basis, and Mohr-Coulomb’s principle as soil yield criterion, hydro-mechanical coupling of foundation pit is simulated in the process of excavation. The results indicate that the stress of backfill is larger than that of excavation, and there is a certain degree stress concentration near the open caisson. There is little yield region before and after backfill; so yield failure of soil is not a major problem in the engineering. Because of large coefficient of permeability of soil and high level of groundwater in the region of powerhouse, seepage discharge is very large in the process of excavation. Open caisson and impervious soleplate laid on the floor of the foundation pit have obvious effect on reducing seepage discharge. In conclusion, permeability-reducing and drainage are the key problem in the process of excavation of the engineering.

Key words: foundation pit, hydro-mechanical coupling, numerical simulation, plastic zone, seepage discharge

中图分类号: 

  • TV 139.11
[1] 金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 基于应变软化指标的岩石非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2239-2246.
[2] 余 瑜, 刘新荣, 刘永权, . 基坑锚索预应力损失规律现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1932-1939.
[3] 谷淡平, 凌同华, . 悬臂式型钢水泥土搅拌墙的水泥土 承载比和墙顶位移分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1957-1965.
[4] 张 聪, 梁经纬, 阳军生, 曹 磊, 谢亦朋, 张贵金, . 堤坝脉动注浆浆液扩散机制及应用研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1507-1514.
[5] 刘念武, 陈奕天, 龚晓南, 俞济涛, . 软土深开挖致地铁车站基坑及 邻近建筑变形特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1515-1525.
[6] 严 健, 何 川, 汪 波, 蒙 伟, . 高地温对隧道岩爆发生的影响性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1543-1550.
[7] 钟国强, 王 浩, 孔 利, 王成汤, . 基于T-S模糊故障树的地连墙+支撑支护 基坑坍塌可能性评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1569-1576.
[8] 李世俊, 马昌慧, 刘应明, 韩玉珍, 张 彬, 张 嘎, . 离心模型试验与数值模拟相结合研究 采空边坡渐进破坏特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1577-1583.
[9] 蔡奇鹏, 甘港璐, 吴宏伟, 陈星欣, 肖朝昀, . 正断层诱发砂土中群桩基础破坏及避让距离研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1067-1075.
[10] 郎颖娴, 梁正召, 段 东, 曹志林, . 基于CT试验的岩石细观孔隙模型重构与并行模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1204-1212.
[11] 杨爱武, 潘亚轩, 曹 宇, 尚英杰, 吴可龙, . 吹填软土低位真空预压室内试验及其数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 539-548.
[12] 王启茜, 周洪福, 符文熹, 叶 飞, . 水流拖曳力对斜坡浅层土稳定性的影响分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 759-766.
[13] 汪华斌, 李建梅, 金怡轩, 周 博, 周 宇, . 降雨诱发边坡破坏数值模拟两个关键问题 的解决方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 777-784.
[14] 陈上元, 赵 菲, 王洪建, 袁广祥, 郭志飚, 杨 军, . 深部切顶沿空成巷关键参数研究及工程应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 332-342.
[15] 郑俊杰, 吕思祺, 曹文昭, 景 丹, . 高填方膨胀土作用下刚柔复合桩基 挡墙结构数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 395-402.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 张文杰,陈云敏. 垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计[J]. , 2010, 31(1): 211 -215 .
[2] 宫伟力,安里千,赵海燕,毛灵涛. 基于图像描述的煤岩裂隙CT图像多尺度特征[J]. , 2010, 31(2): 371 -376 .
[3] 万 智,董 辉,刘宝琛. 基于正交设计下SVM滑坡变形时序回归预测的超参数选择[J]. , 2010, 31(2): 503 -508 .
[4] 高广运,赵元一,高 盟,杨成斌. 分层土中群桩水平动力阻抗的改进计算[J]. , 2010, 31(2): 509 -515 .
[5] 王明年,郭 军,罗禄森,喻 渝,杨建民,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. , 2010, 31(4): 1157 -1162 .
[6] 卢 黎,张四平,张永兴,胡岱文,吴曙光. 压力型锚索力学机理现场试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2435 -2440 .
[7] 柴 波,殷坤龙,肖拥军. 巴东新城区库岸斜坡软弱带特征[J]. , 2010, 31(8): 2501 -2506 .
[8] 刘汉龙,陶学俊,张建伟,陈育民. 水平荷载作用下PCC桩复合地基工作性状[J]. , 2010, 31(9): 2716 -2722 .
[9] 王学武,许尚杰,党发宁,程素珍. 水位骤降时的非饱和坝坡稳定分析[J]. , 2010, 31(9): 2760 -2764 .
[10] 王维铭,孙 锐,曹振中,袁晓铭. 国内外地震液化场地特征对比研究[J]. , 2010, 31(12): 3913 -3918 .