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目前,随着城市的发展,地下空间的开发已成为热点,人们主要关注的是地下工程建设过程对地下水的影响,而对地下工程建成以后,地下结构的阻水作用并未受到重视。本项目是广州市建委的资助项目,为社会公益研究项目。模拟整个广州市地下水的渗流流态,二维有限元渗流程序对于大区域渗流计算合适,但很多地下结构的流态是三维的,需要研究地下结构物的阻水作用特性,找到等效的简化方法,从而开发出实用方便的二维平面渗流程序,就可以比较真实的模拟广州市地下水的渗流场。本文是通过以下砂槽模型试验来研究地下结构的阻水作用特性,找到可以等效的简化处理方法:
1.通过改变单个块体结构物的宽度、长度以及方形结构物的角度和位置系列试验,测得砂槽内水头和流量,辅助有限元模拟计算,来分析结构物的几何因素对渗流的作用规律,找到等效的简化处理函数关系;
2.通过改变结构物底部缝高的系列试验,来分析和验证在二维平面渗流有限元中用含有局部水头损失的接触单元模拟底缝的简化处理可行性,从而实现了用二维渗流有限元程序处理三维渗流问题;
3.通过改变两个结构物间缝隙宽度的系列试验,来分析和验证在二维平面渗流有限元中用修改线单元模拟结构物间缝隙的简化处理可行性,从而实现用较粗的网格,就能得到较为准确的结果。