Steady state Seepage Analysis [稳态渗流分析算例]

​本文与大家分享一个稳态渗流分析的小算例。

  • 原理概述

渗流遵从达西定律,单位面积的渗透流量公式 =ki,其中q为单位面积的渗流率,k为渗透系数,i为水力坡度。

渗流基本方程:

对于稳态渗流,土壤的含水率不随时间变化,即上式的右侧为零,则渗流方程为

  • 算例分析

下面给出一个简单的2D渗流分析算例。算例取自基坑支护的一个断面,基坑侧壁设置止水帷幕,地下水可从坑底底部渗入基坑,本算例将对这一稳态渗流过程进行简单模拟。

首先给出地质剖面图如下:

对地质剖面进行简化,建立分析模型。模型水平向范围取自基坑外轮廓至外扩约5倍基坑深度,竖直向则取坑底以下约3倍基坑深度,各层岩土分界及材料属性根据勘察报告结果进行设置。

指定水头边界条件,基坑外水头高度取自地表,基坑内水头高度取自坑底,如图所示:

  • 分析结果
下图是分析得到的渗流图,从图中可以看出,渗流主要发生在基坑边缘底部,远离基坑侧壁的部位渗流较弱。由于本算例土层的渗透系数较小,因此该剖面的渗流率也较小,仅为0.3m^3/day/m。

当然,渗流行为与地质情况是息息相关的,需要具体问题具体分析。

初学渗流分析,以上算例谨作抛砖引玉,希望各位大牛不吝赐教。学习中得到了华工院 周工 的耐心指导,在此表示感谢。


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  • 资料整理 ( Comments )

感谢小伙伴 沈雪龙 的精彩分享!!!

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