一种基坑降水影响半径的有限元计算方法

基坑降水总涌水量的计算是基坑降水方案设计的关键环节,影响半径是基坑降水总涌水量的重要参数。目前工程上通常采用经验公式、经验值及图解法估算影响半径。经验公式仅考虑井中水位降深和渗透系数对影响半径计算的影响,对其他影响因素考虑较少;图解法受测量及绘图误差的影响较大。为此提出了一种基于实域总势能极小原理计算影响半径的有限单元法:当井壁达到控制水位时,将地下水原始稳定水位、降水井水位、控制水位与降水井水位之间的出渗段(水跃区段)以及影响半径分别看作上游边界水头、下游边界水头、逸出边界、渗流场的水平尺寸,求解影响半径便可简化成已知上游边界水头、下游边界水头及逸出边界,求解模型水平尺寸的问题。通过求解工程算例表明,该方法较现场抽水试验结果及经验公式可精确地计算出影响半径。该研究成果可提高基坑降水总涌水量计算的准确性,使基坑降水设计方案更完善,具有潜在的工程应用价值。