应用ABAQUS进行渗流作用下基坑边坡稳定性分析

袁 锋

（湖南省水利水电勘测设计研究总院 长沙市 410007）

引 言

近年来，随着我国城市化建设发展步伐的加快，国内深基坑工程越来越多，大量的实践工程显示，渗流问题是许多基坑工程事故的主要原因之一，在基坑稳定分析中渗流计算不能忽视。

当存在渗流作用时，工程上一般采用将地下水的作用考虑成沿滑裂面上施加孔隙水压力[1]来粗略的计算。而在实际基坑工程中，渗流场地分布十分复杂，利用简化方法仅在少数情况下可以应用，当水头差较大或采用排水措施时，渗流力的不利作用随之增大，简化方法计算结果往往脱离实际，甚至错误。

基坑的渗流计算属于具有渗流自由面无压渗流计算，且渗流自由面不断变动，加之渗流场有不同程度的非均质和各向异性、边界条件复杂，在数学上求得解析解是非常困难的。随着电子计算机的普及和数值计算方法的发展，特别是有限单元法提出后，推动了渗流数学模型的发展，为渗流计算提供了有效的方法[2]。

本文在利用强度折减[3]有限元法进行基坑稳定分析与渗流场的计算时采用统一的有限元单元和节点，利用稳定渗流作用下的单元渗透节点力，再施加到基坑稳定分析中去，得到稳定安全系数。这种方法考虑了土体的弹塑性本构关系，渗流对稳定的影响，跟踪土体内塑性区的展开情况，模拟边坡的失稳过程及滑裂面的形状，适用于任意复杂的边界条件。

1 ABAQUS程序简介

ABAQUS是由美国HKS公司开发的非线性有限元分析软件[4]，是世界上先进的大型通用有限元分析软件之一；……