[发明专利]软土地层含承压水基坑突涌渗透破坏判断方法

权利要求书

1.一种软土地层含承压水基坑突涌渗透破坏判断方法，其特征在于包括以下步骤：

1)分析基坑坑底出渗面单元体受力状况，得到单元体受到的渗透力γ_wJ，浮重力γ′V、土粒间的摩擦力及单位单元体所受的粘聚力C；其中，γ_w和J分别是水的重度和坑底面渗透坡降；γ′为浮容重；V是单元体体积，等于1；为土的内摩擦角，ξ为侧压力系数；

2)根据渗透破坏方程得到基坑突涌破坏临界渗透坡降

3)根据基坑结构对称性、支护结构形式和渗流特征建立基坑二维渗流数学模型和有限元计算模型，并根据基坑水头高度计算出坑底土最大渗流坡降；

4)比较基坑突涌破坏临界渗透坡降和坑底土最大渗流坡降，判断坑底土是否产生渗透破坏。

2.根据权利要求1所述的模拟软土地层含承压水基坑突涌渗透破坏判断方法，其特征在于：基坑二维渗流场数学模型为：

∂∂x(Tx∂H∂x)+∂∂y(Ty∂H∂y)=0,(x,y)∈Ω;]]>

数学方程求解的初始条件为：H(x，y，t)|_t＝0＝H₀(x，y)    (x，y)∈Ω

第一类水头边界条件为：

第二类水头边界条件为：

上式中，H为渗流场压力水头；T_x、T_y为导水系数，T_x＝K_xT，T_y＝K_yT，K_x、K_y为x、y方向渗透系数，T为含水层厚度；Ω为基坑二维渗流场区域；H₀(x，y)为初始水头已知函数；为水头边界已知函数；q(x，y，t)为流量边界已知函数。

3.根据权利要求1所述的模拟软土地层含承压水基坑突涌渗透破坏判断方法，其特征在于：建立基坑二维渗流有限元计算模型时，假定：坑周土为非均质、各向异性、成层分布；渗流为二维平面流，且符合达西定律；含水层土体不考虑弹性释水或贮水。

4.根据权利要求1所述的模拟软土地层含承压水基坑突涌渗透破坏判断方法，其特征在于：建立基坑二维渗流有限元计算模型时，模型底面取至弱透水层底，视为隔水边界；模型顶面取至坑顶，视为自由边界；靠近坑中心侧面为第二类流量边界，另一侧为第一类给定水头边界；围护结构视为隔水边界。