關鍵詞：突涌；滲流-應力耦合；水力劈裂；承壓水；基坑工程

基金項目：國家自然科學基金(51469012)；教育部長江學者和創新團隊發展計劃資助項目(IRT1139)

作者單位

王軍璽蘭州交通大學 土木工程學院，蘭州 730070

吳偉雄蘭州交通大學 土木工程學院，蘭州 730070

李瓊蘭州交通大學 土木工程學院，蘭州 730070

陶虎蘭州交通大學 土木工程學院，蘭州 730070

李興田蘭州交通大學 土木工程學院，蘭州 730070

石喜蘭州交通大學 土木工程學院，蘭州 730070

楊治國蘭州交通大學 土木工程學院，蘭州 730070

摘要

突涌是基坑工程施工過程中常遇的主要災害之一。現有的承壓水基坑突涌穩定分析方法均不能反應突涌破壞機理。從水力劈裂的機理入手，建議承壓水基坑突涌問題應考慮應力-滲流場耦合作用。在Biot固結理論基礎上，建立了基坑突涌分析水力劈裂耦合模型，考慮了土體物理力學性質的動態演化。試圖通過分析工作面推進過程中基底土體應力場和滲流場的變化，來判斷突涌發生的可能性。研究結果表明：突涌始于基底隔水層所發生的張拉破壞，基底周邊是發生突涌的危險位置；滲透弱面(初始張拉裂縫)的水壓楔劈效應所導致的水力劈裂為基坑突涌提供了通道；高水壓力的存在是突涌發生的前提條件，高水力梯度的產生是基坑突涌的根源。