強(qiáng)透水地層基坑降水對(duì)滲透變形和沉降安全的影響分析

摘 要：為解決二元結(jié)構(gòu)強(qiáng)透水地層基坑降水可能引發(fā)的滲透變形和地面沉降問題，以西霞院水利樞紐輸水及灌區(qū)工程渠首倒虹吸段開挖基坑降水工程為研究對(duì)象，開展現(xiàn)場(chǎng)微水振蕩試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)，根據(jù)勘察資料和試驗(yàn)結(jié)果獲取研究區(qū)的水文地質(zhì)參數(shù)。提出以明渠排水為主、明渠排水與防滲帷幕相結(jié)合的兩種降水方案并進(jìn)行基于ＧＭＳ 的Ｄｒａｉｎ 數(shù)據(jù)包數(shù)值模擬，驗(yàn)算不同方案下基坑滲透變形情況，同時(shí)對(duì)西北側(cè)鄰近的西霞院水利樞紐堤壩沉降安全進(jìn)行分析。結(jié)果表明：兩種降水方案均不會(huì)引發(fā)滲透變形和地面沉降破壞，其中明渠排水與防滲帷幕相結(jié)合的方案更適用于滲透性強(qiáng)、與河流水力聯(lián)系密切的二元結(jié)構(gòu)地層基坑降水。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)透水地層；基坑降水；微水振蕩試驗(yàn)；滲透變形；沉降

中圖分類號(hào)：ＴＶ６２；ＴＶ８８２．１ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．０４．２５

引用格式：王長(zhǎng)生，王浩楠，李良琦，等．強(qiáng)透水地層基坑降水對(duì)滲透變形和沉降安全的影響分析［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（４）：１４３－１４９，１６０．

深基坑降水施工是各類大型工程興建過程中的重要工作，在水文地質(zhì)條件特殊的二元結(jié)構(gòu)強(qiáng)透水地層，地下水水位較高、含水層滲透性強(qiáng)，降水施工困難，易發(fā)生流土、突涌和地面沉降等現(xiàn)象［１］ 。深基坑降水施工措施不當(dāng)是導(dǎo)致強(qiáng)透水地層發(fā)生事故的主要原因［２－３］ 。南京市河西地區(qū)地鐵工程基坑開挖時(shí)，未進(jìn)行抗管涌安全系數(shù)的驗(yàn)算，僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，使基坑突發(fā)管涌，進(jìn)一步造成臨近路面下沉、交通中斷［４］ ；福州市地鐵某車站基坑開挖位置處于地下水水位高、滲透性強(qiáng)的砂層，降水井布置不合理，對(duì)地下水進(jìn)行強(qiáng)排時(shí)涌砂堵塞井內(nèi)抽水泵，導(dǎo)致涌水迅速擴(kuò)散［５］ ；在長(zhǎng)江階地區(qū)域內(nèi)對(duì)某基坑降水施工時(shí)忽略了特殊的地下水徑流條件，周圍水力聯(lián)系密切的地層發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致高層建筑物多處斷裂［６］ 。針對(duì)高富水、強(qiáng)透水地層的基坑降水問題，時(shí)鐘［７］ 建議采用水泥－水玻璃復(fù)合注漿加固地基在基坑內(nèi)設(shè)置淺井，采用基坑外回灌模式降排滯水，減小降水對(duì)地面沉降的影響；朱大鵬等［８］ 提出采取井點(diǎn)降水與集水溝明排方式，在基坑開挖過程中分多次排水，減小因降水產(chǎn)生的沉降對(duì)周圍地上建筑物的影響?？梢?，采用合理的降排水方案不僅會(huì)縮短施工周期，還能保證施工安全。

對(duì)于基坑降水方案設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的解析法難以滿足條件復(fù)雜的研究區(qū)基坑降水預(yù)測(cè)的需要，而數(shù)值模擬方法因其有可視化、預(yù)測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用廣泛。宋彥輝等［９］ 運(yùn)用Ｍｏｄｆｌｏｗ 軟件對(duì)羊曲水電站左壩肩單薄山梁進(jìn)行了數(shù)值模擬，根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)下游地層水力坡降值進(jìn)行了驗(yàn)算，明確下游岸坡不存在滲透變形問題；吳紹明等［１０］ 運(yùn)用數(shù)值模擬法對(duì)白云機(jī)場(chǎng)第二高速某基坑降水工程進(jìn)行優(yōu)化，不僅控制了基坑底部的滲透變形，還避免了基坑周圍地表沉降的發(fā)生；周念清等［１１］ 運(yùn)用ＧＭＳ 軟件模擬了上海地鐵工程地鐵站基坑降水施工，設(shè)置排水井進(jìn)行連續(xù)抽水，達(dá)到了疏干含水層的目的，并預(yù)測(cè)了研究區(qū)的最大沉降量。

目前，基坑降水主要采取明渠排水、降水井結(jié)合防滲帷幕等方法。明渠排水是最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方案，但在以往研究中較少采用數(shù)值模擬方法模擬明渠排水，特別是在二元結(jié)構(gòu)強(qiáng)透水地層中更少。西霞院水利樞紐輸水及灌區(qū)工程渠首倒虹吸段下伏大粒徑卵石層，存在降水井成井困難、單井涌水量過大問題。本文針對(duì)研究區(qū)特殊的地質(zhì)條件，結(jié)合勘察資料和現(xiàn)場(chǎng)微水振蕩試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果，使用ＰＥＳＴ．工具對(duì)模型進(jìn)行反演，得到合理的模擬參數(shù)，使用Ｄｒａｉｎ 數(shù)據(jù)包模擬明渠排水結(jié)合防滲帷幕的降水方案，并對(duì)降水施工中基坑邊坡的水力比降和西霞院水利樞紐堤壩沉降安全進(jìn)行研究，以期為類似地質(zhì)條件的基坑降水?dāng)?shù)值模擬提供新思路。

１ 強(qiáng)透水地層基坑降水滲流－沉降數(shù)學(xué)模型建立

１．１ 地下水水流運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型

研究區(qū)地下水類型為潛水，其控制方程為

２ 研究區(qū)水文地質(zhì)數(shù)值模型構(gòu)建

２．１ 研究區(qū)概況

西霞院水利樞紐輸水及灌區(qū)工程位于河南省黃河北岸，為國(guó)家１７２ 項(xiàng)重大水利建設(shè)項(xiàng)目之一。其中渠首倒虹吸段（樁號(hào)０＋０００—１＋２７５）位于黃河濕地保護(hù)區(qū)內(nèi)，采用分段式開挖方式開挖渠道。本研究對(duì)象是位于樁號(hào)０＋５０６—１＋０１８ 的基坑，基坑平面呈矩形，長(zhǎng)約５１２ ｍ，基底寬約２０ ｍ，水平段底板高程１１１．２ ｍ。研究區(qū)位置示意見圖１，在研究區(qū)試驗(yàn)孔ＳＹ－１ 至ＳＹ－５中開展了微水振蕩試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中重點(diǎn)關(guān)注基坑開挖涌水量、基坑周圍地層滲透變形情況和西霞院水利樞紐堤壩沉降量。

２．２ 水文地質(zhì)條件

研究區(qū)地形開闊平坦，地面高程為１２２．１９～１２４．５５ ｍ。研究區(qū)地層為具有二元結(jié)構(gòu)的第四系全新統(tǒng)沖積層，上層砂壤土層厚２．５～３．４ ｍ，砂壤土層下伏砂礫石層，礫石粒徑為３～１０ ｃｍ；地層下部為卵石層（卵石粒徑大于２０ ｃｍ），卵石層強(qiáng)度高，因此將建基面設(shè)置在卵石層；地層底部為紫紅色粉砂質(zhì)黏土巖與泥巖互層。研究區(qū)地下水為第四系松散層孔隙潛水，受地面降雨及東南側(cè)黃河水補(bǔ)給，研究區(qū)地下水主要賦存于砂礫土層和卵石層中，地下水水位為１２１．３７～１２１．９９ ｍ。砂壤土層具有中等透水性，砂礫石層具有強(qiáng)透水性，卵石層具有極強(qiáng)透水性，底層黏土巖透水性差。

２．３ 水文地質(zhì)參數(shù)的確定

水文地質(zhì)參數(shù)的選取是進(jìn)行數(shù)值模擬和后續(xù)計(jì)算的重要基礎(chǔ)。為確定研究區(qū)各含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，除參考勘察資料外，還分別開展了現(xiàn)場(chǎng)微水振蕩試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)。微水振蕩試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算常用的理論模型有Ｋｉｐｐ 模型、ＣＢＰ 模型、Ｈｖｏｒｓｌｅｖ 模型和Ｂｏｕｗｅｒ－Ｒｉｃｅ 模型等［１４］ ，其中Ｋｉｐｐ 模型采用無量綱因子和參變量將單井內(nèi)水流振蕩微分方程轉(zhuǎn)換為無量綱形式并求解得出一組標(biāo)準(zhǔn)曲線，相較于其他模型，Ｋｉｐｐ 模型標(biāo)準(zhǔn)曲線更具區(qū)別性，相應(yīng)的計(jì)算方法也更加成熟，因此采用Ｋｉｐｐ 模型對(duì)研究區(qū)５ 個(gè)水位觀測(cè)孔中開展的微水振蕩試驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。得出試驗(yàn)過程中水位觀測(cè)孔水位變化量與時(shí)間的關(guān)系，將實(shí)測(cè)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行擬合，擬合曲線見圖２（以ＳＹ－１ 試驗(yàn)孔擬合情況為例，ζ 為阻尼系數(shù)，α 為儲(chǔ)水系數(shù)）?？梢钥闯觯⑺袷幵囼?yàn)實(shí)測(cè)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線能很好地?cái)M合，表明微水振蕩試驗(yàn)取得了良好效果，從中選取合適的匹配點(diǎn)進(jìn)行滲透參數(shù)計(jì)算，結(jié)果見表１。

對(duì)研究區(qū)各地層剖面取土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，采用密度試驗(yàn)、顆粒分析試驗(yàn)和常水頭滲透試驗(yàn)對(duì)所取土樣進(jìn)行分析，土樣顆粒級(jí)配曲線和砂礫土粒組頻率曲線分別見圖３、圖４，所得參數(shù)見表２。

對(duì)無黏性土滲透變形類型的判別方法如下：不均勻系數(shù)＞５ 且級(jí)配不連續(xù)的土，滲透變形類型由細(xì)顆粒含量（Ｐ）來確定，當(dāng)Ｐ＜２５％時(shí)為管涌；不均勻系數(shù)＞５且級(jí)配連續(xù)的土，采用孔隙直徑法與細(xì)料含量法進(jìn)行綜合研判；不均勻系數(shù)≤５ 時(shí)為流土。

２．４ 地層劃分與邊界確定

研究區(qū)地下水潛水埋深為１．８ ～２．０ ｍ，初始水位取研究區(qū)平均地下水水位１２１．６８ ｍ。為滿足數(shù)值模擬計(jì)算要求，結(jié)合勘察資料、現(xiàn)場(chǎng)微水振蕩試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，依據(jù)地層滲透系數(shù)以及建基面高程將研究區(qū)地層劃分為砂壤土層（高程１１９．９２～１２２．８７ ｍ）、砂礫土層（高程１１１．２ ～ １１９．９２ ｍ）、卵石層（高程９９．６１ ～１１１．２ ｍ）以及黏土巖層（揭露厚度為０．４ ｍ，未揭穿），各層頂?shù)装甯叱倘∮煽辈熨Y料獲取的高程均值。砂壤土層和砂礫土層結(jié)構(gòu)疏松且位于地下水水位以下，穩(wěn)定性差，易發(fā)生滲透變形，不利于邊坡穩(wěn)定，因此分別在砂壤土層底部（高程為１１９．９２ ｍ）和建基面（高程為１１１．２ ｍ）處采用設(shè)置馬道和放坡開挖的方式進(jìn)行施工。本次開挖降水分為兩次，為滿足施工要求，第一次開挖降水至１１９．４２ ｍ，第二次開挖降水至１１０．７ ｍ，研究區(qū)基坑橫剖面見圖５。

基坑?xùn)|南側(cè)緊鄰黃河，在模擬工期內(nèi)根據(jù)實(shí)測(cè)黃河水位分別在黃河上、下游河段設(shè)置相應(yīng)的定水頭邊界；基坑西北側(cè)為西霞院水利樞紐堤壩，堤壩已做防滲處理，與地下水水力聯(lián)系弱，將其視為隔水邊界；底層黏土巖層透水性差，可視作隔水邊界；其余邊界依據(jù)基坑降水影響半徑公式進(jìn)行確定，水頭設(shè)為研究區(qū)初始水頭，公式為

式中：Ｒ 為基坑降水影響半徑，ｍ；ｋ 為地層等效滲透系數(shù)，ｃｍ／ ｓ；ｓ 為水位降深，ｍ；Ｍ 為含水層厚度，ｍ；Ｈ１為基坑位置地面標(biāo)高，ｍ；Ｈ２為坑底標(biāo)高，ｍ；ＨＤ為水位埋深，ｍ。２．５ 網(wǎng)格剖分為確保后期降水方案的基坑降水影響半徑不會(huì)波及邊界，依據(jù)計(jì)算結(jié)果適當(dāng)延長(zhǎng)影響半徑。將模型各層剖分成８ ３２２ 個(gè)單元格，見圖６。模擬區(qū)地層高程起伏小，視水平分層處理，垂向上分為３ 層，３ 層厚度共２３．２６ ｍ，基坑位置設(shè)置在３Ｄ 網(wǎng)格左側(cè)，見圖７。

２．６ 數(shù)值模型校正

為保證模擬的初始流場(chǎng)符合研究區(qū)的實(shí)際情況，對(duì)模型輸入初始數(shù)值后在基坑周圍按實(shí)際位置設(shè)置觀測(cè)井，調(diào)用ＧＭＳ 內(nèi)置ＰＥＳＴ．模塊對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)反演。結(jié)合勘察資料、現(xiàn)場(chǎng)微水振蕩試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)的滲透系數(shù)取值情況，同時(shí)依據(jù)反演結(jié)果，在給定參數(shù)范圍內(nèi)不斷調(diào)整各參數(shù)大小直至模型收斂，優(yōu)化后的參數(shù)取值見表３，水位的模擬值與觀測(cè)值對(duì)比見圖８。圖８ 顯示了觀測(cè)井的水位觀測(cè)值與模擬值能很好地吻合，說明了優(yōu)化調(diào)參的有效性。

３ 基坑降水方案設(shè)計(jì)

基坑所在地層為典型的二元結(jié)構(gòu)，下伏與黃河水力聯(lián)系密切的礫、卵石層，在河岸旁設(shè)置防滲帷幕可減少河流對(duì)地下水的補(bǔ)給。卵石層局部漂石直徑為０．６～０．８ ｍ，基坑開挖至卵石層后，基底成井工藝復(fù)雜，以往類似的引水渠基坑開挖工程設(shè)置降水井時(shí)，降水井施工困難，排水工期長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)性差。同時(shí)，砂壤土與砂礫土結(jié)構(gòu)疏松，卵石層結(jié)構(gòu)空隙大，降水過程中受滲流影響內(nèi)部細(xì)砂可能會(huì)被帶出，不利于邊坡穩(wěn)定。因此，采用明渠排水方案，放坡開挖，加大基坑開口寬度、減小坡比。

３．１ 方案一：基于Ｄｒａｉｎ 數(shù)據(jù)包的明渠排水方案

運(yùn)用Ｄｒａｉｎ 數(shù)據(jù)包并結(jié)合逐層開挖、逐層排水的工況對(duì)方案一進(jìn)行模擬。Ｄｒａｉｎ 數(shù)據(jù)包的作用是按照一定的導(dǎo)水速率將高于排水渠高程的地下水帶離含水系統(tǒng)，使低于排水渠高程的地下水不會(huì)受到影響。排水渠高程均設(shè)置在層底以下１ ｍ 處，以保證坡面和底板的地下水進(jìn)入排水溝。

３．２ 方案二：基于Ｄｒａｉｎ 數(shù)據(jù)包的明渠排水＋防滲帷幕方案

方案二模擬河岸邊設(shè)置的防滲帷幕對(duì)基坑降水產(chǎn)生的影響，帷幕位置見圖９。通過減小帷幕所在單元格的滲透系數(shù)來模擬帷幕作為弱透水介質(zhì)的性質(zhì)，帷幕滲透系數(shù)設(shè)為１×１０－７ ｃｍ／ ｓ。

３．３ 不同方案對(duì)比分析

為比較不同方案的降水效果，先依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際排水能力設(shè)置不同排水量的降水方案（見圖１０、圖１１），再對(duì)達(dá)到干場(chǎng)施工要求時(shí)所需排水流量工況的不同方案降水效果進(jìn)行比較，以評(píng)價(jià)出最優(yōu)方案。降水施工中總降水時(shí)間為９０ ｄ，模擬各排水層降水時(shí)以４５ ｄ作為一個(gè)降水周期。在一個(gè)降水周期內(nèi)，兩次開挖過程中方案二分別較方案一減排４．０５×１０６、７．８７５×１０６ ｍ３的水量，表明防滲帷幕的設(shè)置有效減少了黃河水向研究區(qū)的補(bǔ)給，從而減少了排水施工的成本。

根據(jù)各次降水開挖達(dá)到干場(chǎng)施工要求時(shí)的排水流量（方案一中第一次降水開挖排水流量為３．３×１０５ ｍ３ ／ｄ，第二次降水開挖排水流量為５．５×１０５ ｍ３ ／ ｄ；方案二中第一次降水開挖排水流量為２．４×１０５ ｍ３ ／ ｄ，第二次降水開挖排水流量為３．７５×１０５ ｍ３ ／ ｄ），得到不同降水方案下研究區(qū)水位分布情況，見圖１２～圖１５。

由圖１２ 和圖１３ 可知，以基坑為降水中心，各開挖層水位雖均大幅度下降，但基坑中心局部位置水位仍高出目標(biāo)水位１０ ｃｍ 左右。同時(shí)，從黃河邊界向內(nèi)陸方向水位由高到低分布，這是由于研究區(qū)地質(zhì)條件特殊，下層卵石層滲透性極強(qiáng)，與黃河水力聯(lián)系密切，地下水受黃河水不斷補(bǔ)給，給基坑內(nèi)的排水工作帶來困難。若采取加大排水流量的強(qiáng)排措施，會(huì)增加施工成本，還可能因基坑內(nèi)外較大的水頭差帶來工程災(zāi)害。為保證降水有效性，有必要減弱研究區(qū)地下水與黃河的水力聯(lián)系。

由圖１４、圖１５ 可知，布設(shè)防滲帷幕后明顯減少了黃河水向研究區(qū)地下水的補(bǔ)給，設(shè)置更小的排水流量可以使基坑內(nèi)各點(diǎn)水位降至所在層底以下，完全符合干場(chǎng)施工要求。

４ 安全風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)價(jià)

４．１ 基坑邊坡滲透變形分析

研究區(qū)特殊的地質(zhì)條件導(dǎo)致基坑開挖后涌水量大，內(nèi)外水頭相差懸殊，極易出現(xiàn)滲透問題，影響施工安全，因此需對(duì)排降水過程中基坑邊坡滲透變形進(jìn)行分析。依次對(duì)不同降水方案實(shí)施后的基坑中心橫剖面［圖１２（ｂ）中標(biāo)注的ａ—ｂ 剖面］水位進(jìn)行分析，見圖１６、圖１７。

由圖１６ 和圖１７ 可知，雖然在兩種方案下各層的基坑中心水位均大幅下降，但基坑周圍邊坡水位曲線斜率較大，表明邊坡附近存在較大的水力梯度，極易誘發(fā)基坑邊坡滲透變形，因此需對(duì)基坑邊坡的安全性進(jìn)行分析。結(jié)合勘察資料和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算兩種方案下各地層的最大水力比降值，結(jié)果見表４。

由表４ 可知，采取不同方案進(jìn)行降水施工后的各地層水力比降值均小于允許值，說明以合適的排水流量進(jìn)行施工時(shí)，方案一和方案二不會(huì)產(chǎn)生基坑邊坡滲透變形。

４．２ 沉降安全分析

研究區(qū)位于黃河濕地保護(hù)區(qū)內(nèi)，基坑中心點(diǎn)距堤壩直線距離約３７０ ｍ，堤壩已做防滲處理。在基坑排水施工過程中，會(huì)對(duì)堤壩所處位置的地下水位產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致地面沉降。為保證堤壩穩(wěn)定安全，運(yùn)用ＳＵＢ 模塊對(duì)兩種方案下研究區(qū)沉降情況進(jìn)行模擬分析。依據(jù)以往研究經(jīng)驗(yàn)值和反演結(jié)果，各地層參數(shù)取值見表５，方案一與方案二下研究區(qū)總沉降量云圖見圖１８。在降水施工期間，砂壤土層和砂礫土層主要發(fā)生沉降，卵石層沉降量極小，這是由于卵石層壓縮模量較大以及卵石具有骨架作用，這種特點(diǎn)導(dǎo)致了卵石層極難被壓縮變形、支撐作用好，這也是渠底設(shè)置在該層的原因之一。

依據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＤＬ／ Ｔ ５３９５—２００７）［１５］ 對(duì)堤壩沉降量的規(guī)定：竣工后的總沉降量（包括壩基及壩體）一般不宜大于壩高的１％。西霞院水利樞紐堤壩壩高２０．２ ｍ，允許沉降量應(yīng)小于２０２ ｍｍ。因研究區(qū)降水施工引起的西霞院水利樞紐堤壩壩軸線總沉降量見表６。

由表６ 可知，對(duì)于兩種降水方案引起的壩軸線的平均沉降量小于５ ｍｍ，總沉降量最大值和平均值均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)定的沉降值，說明兩種降水方案下壩軸線各處均不會(huì)因基坑降水發(fā)生沉降，在降水施工期間堤壩處于安全狀態(tài)。

西霞院水利樞紐輸水及灌區(qū)工程渠首倒虹吸段分段式開挖基坑緊鄰黃河與西霞院水利樞紐堤壩，地層條件特殊，卵石層滲透系數(shù)極大，綜合研究區(qū)地質(zhì)條件、施工工期以及數(shù)值模擬結(jié)果，應(yīng)當(dāng)先設(shè)置防滲帷幕減弱研究區(qū)與黃河之間的水力聯(lián)系，再采取放坡開挖與明渠排水相結(jié)合的措施（方案二）對(duì)渠首倒虹吸段（樁號(hào)０＋５０６—１＋０１８）基坑進(jìn)行施工。

５ 結(jié) 論

（１）本文以西霞院水利樞紐輸水及灌區(qū)工程渠首倒虹吸段分段式開挖基坑為研究對(duì)象，在充分了解研究區(qū)條件后，對(duì)研究區(qū)試驗(yàn)孔開展了微水振蕩試驗(yàn)，并采集土樣進(jìn)行了室內(nèi)土工試驗(yàn)，獲取了研究區(qū)的水文地質(zhì)參數(shù)，以此為基礎(chǔ)對(duì)具有二元結(jié)構(gòu)強(qiáng)透水地層的研究區(qū)進(jìn)行了數(shù)值模擬。

（２）使用ＰＥＳＴ．工具對(duì)模型進(jìn)行反演，得到合理的模擬參數(shù)。運(yùn)用Ｄｒａｉｎ 數(shù)據(jù)包模擬明渠排水，得到不同降水方案下研究區(qū)水位分布情況，并結(jié)合基坑剖面水位曲線驗(yàn)算基坑內(nèi)外的水力比降值。在合理的排水量下兩種方案都不會(huì)造成基坑邊坡滲透變形。

（３）運(yùn)用ＳＵＢ 模塊對(duì)兩種降水方案引起的西霞院水利樞紐堤壩地面沉降情況進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，兩種降水方案均不會(huì)對(duì)地面沉降產(chǎn)生嚴(yán)重影響，壩軸線總沉降量在安全范圍之內(nèi)。

（４）比較兩種降水方案的模擬結(jié)果，方案二更適用于滲透性極強(qiáng)、與河流水力聯(lián)系密切的二元結(jié)構(gòu)地層基坑降水。在河流與基坑間設(shè)置防滲帷幕能有效減弱地下水與河流的水力聯(lián)系，在一個(gè)降水周期內(nèi)，兩次開挖過程中方案二分別較方案一減排４． ０５ × １０６、７．８７５×１０６ ｍ３的水量，方案二能更好地提高基坑排水效率。同時(shí)方案二結(jié)合放坡開挖、明渠排水等措施，既在一定程度上保證了施工安全，又保證了工程的時(shí)效性與經(jīng)濟(jì)性，為類似的降水工程提供了參考。

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【責(zé)任編輯 栗 銘】