基坑开挖进程中渗流-偏压耦合工况下土体变形研究

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：徐平，向汐文，乔世范，董辉

单位：1.湘潭大学土木工程学院,2.湘潭大学岩土力学与工程安全湖南省重点实验室,3.中南大学土木工程学院

摘要：为了研究在渗流与偏压荷载共同作用下基坑开挖进程中土体变形的演化特征，以某实际工程中的竖井开挖部分为研究对象，构建渗流-偏压耦合数值模型，系统分析两种外部因素对基坑变形特性的影响机制。结果表明：临水侧坑壁的水平位移最大，且随开挖深度增加呈非线性增长趋势，渗流作用抑制了非临水侧坑壁的侧向变形；通过对多种工况的对比分析发现，渗流引起的侧向位移增幅显著高于偏压荷载单独作用下的结果，说明渗流在变形发展中起主导作用；在渗流-偏压耦合条件下，坑底隆起变形呈现非对称分布，最大变形集中在临水侧的坑角区域，因此，在此类复杂环境下，传统支护设计应充分考虑渗流导致的土体软化效应，并开展抗隆起稳定性验算。研究成果为类似工程提供了重要理论支撑，有助于提高基坑支护设计的科学性与适应性。

关键词：渗流,偏压荷载,基坑开挖,土体变形,侧向位移,非对称分布,土体软化效应,支护设计

基金资助：国家自然科学基金项目(42272304)；湖南省教育厅资助科学项目(22C0046)； 湘潭大学博士科研启动项目(21QDZ27)