第2期收稿日期：2022-09-06作者简介：郭安宁（1998—），女，汉族、湖北宜昌人，兰州交通大学交通运输学院硕士，研究方向为基坑稳定性与地下水渗流，E-mail：1552140201@qq.com.2023年05月汕头大学学报（自然科学版）第38卷第2期May2023JournalofShantouUniversity(NaturalScience)Vol.38No.2文章编号：1001-4217（2023）02-0071-10流固耦合下隔水帷幕对深基坑的变形特性研究郭安宁，金作栋（兰州交通大学交通运输学院，甘肃兰州730000）摘要本文以某软土区止水帷幕深基坑监测为背景，使用COMSOLMultiphysics对基坑分层建模并建立二维渗流-固结耦合模型，研究流固耦合模型在软土地区基坑数值模拟的可行性，基坑渗流模型的建模方法，并分析不同隔水帷幕建模方法对基坑水平位移及坑外地表沉降的影响.研究表明：COMSOLMultiphysics模拟基坑变形数值与实际监测数值较吻合，降水渗流作用对基坑变形具有很大影响.止水帷幕对于减少坑外水位下降和控制地表沉降有显著作用.设置隔水帷幕后，地面沉降量减小，而缺点是导致围护结构变形增大.最后模拟了不同深度隔水帷幕对坑外地表沉降的影响，认为隔水帷幕对坑外沉降改变量有先增大后减小的规律，深度过小或者过大对沉降量的控制效果不好.弱透水层交界处有沉降改变量的极大值，弱透水层处沉降量改变量有明显骤减.关键词软土；流固耦合；水平位移；隔水帷幕；弱透水层；沉降量中图分类号TU46；TU924文献标识码A深基坑工程的开挖与支护是当前城市建设中的一项重要问题[1].基坑开挖较深，尤其是土壤强度较低时，容易因荷载等因素产生各种工程问题造成损失.因此，为控制基坑位移与沉降，保障人员安全与降低工程损失，对于深基坑问题的监测与数值模拟是至关重要的.深基坑数值模拟的研究一般使用商用软件，如FLAC3D、Midas/GTS、ANSY、ABAQUS等[2-6]，这些研究计算了深基坑开挖后的水平位移，总结了水平变形规律，并对数值模拟数据和工程实测数据进行比较.这种研究局限于只考虑了土壤塑性，而没有考虑渗流场的影响，且对于COMSOLMultiphysics的运用较少.基坑开挖是一个复杂的过程，不仅包含土体的开挖，还包含开挖前的降水过程.数值模拟研究中，刘婧[7]以Biot固结理论为基础采用有限元法对多级梯次降水开挖过程进行了流固耦合分析.实验模拟中，薛丽影[8]利用模型试验系统完成悬挂式截水帷幕基坑地下水渗流以及完整井条件下的层状含水层渗流的研究获得与实际工程相符的渗流流网形态，丰富了地下水渗流场的特征和规律....
