第３６卷第４期烟台大学学报（自然科学与工程版）Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．４２０２３年１０月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｔａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＥｄｉｔｉｏｎ）Ｏｃｔ．２０２３文章编号：１００４８８２０（２０２３）０４０４５１０６ｄｏｉ：１０．１３９５１／ｊ．ｃｎｋｉ．３７１２１３／ｎ．２２０３１５收稿日期：２０２２０３１７基金项目：国家自然科学基金资助项目（４１６０２２８４）；江苏省青蓝工程；南通市科技局计划项目（ＪＣＺ２００９４）。通信作者：徐进（ｊｉｎｘｕ１０３１＠１６３．ｃｏｍ），副教授，博士，主要研究方向为岩土工程数值计算。基于有限层法的承压水开采地面沉降简明分析徐进１，张豪１，王斯海２（１．烟台大学土木工程学院，山东烟台２６４００５；２．江苏工程职业技术学院建筑工程学院，江苏南通２２６０００）摘要：针对承压含水层地下水开采问题，考虑地下水的非稳定流和不同开采条件的影响，基于地下水流的有限层方法，给出了开采条件下的地下水位降深。结合弹性半空间明德林解和二维卷积公式，建立了承压水开采引起上覆土层地面沉降的计算公式。在此基础上，利用Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ实现了地面沉降的简明分析，通过与已有解的对比，验证了所建立计算方法的正确性。通过算例分析进一步详细分析了覆盖层厚度、渗透系数、贮水率、弹性模量等因素对地面沉降发展的影响，探讨了本文方法应用于水平井、群井等复杂抽水问题的适用性。关键词：地面沉降；承压水；地下水开采；简明计算；二维卷积中图分类号：ＴＵ４３文献标志码：Ａ对含水层中地下水进行开采会破坏原有的水土平衡状态，在地下水位发生降深的同时，引发土层变形，导致地面沉降。同时，人类工程活动中对潜水和承压含水层的降水减压也会导致工程性沉降，对周围建筑物和市政设施造成不利影响。如何正确评估上述环境地质问题日益得到学术界的重视［１－２］。从机理来说，地面沉降是一个复杂的流固耦合过程［３］。基于水土耦合理论，ＬＥＷＩＳ和ＳＣＨＲＥＦＬＥＲ较早提出了地面沉降有限元计算模型，并运用于威尼斯的地面沉降问题［４］。ＨＳＩ等考虑了潜水面变化，研究了抽水过程中潜水面变动对地面沉降的影响［５］。金小荣等利用二维有限元模型分析了工程降水作用下基坑周围土体沉降性状的影响因素［６］。骆祖江等系统建立了地下水开采引起地面沉降三维全耦合有限元模...
