关键词：突涌；渗流-应力耦合；水力劈裂；承压水；基坑工程

基金项目：国家自然科学基金(51469012)；教育部长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT1139)

作者单位

王军玺兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070

吴伟雄兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070

李琼兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070

陶虎兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070

李兴田兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070

石喜兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070

杨治国兰州交通大学 土木工程学院，兰州 730070

摘要

突涌是基坑工程施工过程中常遇的主要灾害之一。现有的承压水基坑突涌稳定分析方法均不能反应突涌破坏机理。从水力劈裂的机理入手，建议承压水基坑突涌问题应考虑应力-渗流场耦合作用。在Biot固结理论基础上，建立了基坑突涌分析水力劈裂耦合模型，考虑了土体物理力学性质的动态演化。试图通过分析工作面推进过程中基底土体应力场和渗流场的变化，来判断突涌发生的可能性。研究结果表明：突涌始于基底隔水层所发生的张拉破坏，基底周边是发生突涌的危险位置；渗透弱面(初始张拉裂缝)的水压楔劈效应所导致的水力劈裂为基坑突涌提供了通道；高水压力的存在是突涌发生的前提条件，高水力梯度的产生是基坑突涌的根源。