抽水引起的地面沉降有限層分析.pdf

1、隨著抽取地下水引發(fā)的地面沉降問題日益嚴(yán)重，以及已有的地面沉降模型在合理性上和計(jì)算能力上存在的局限性，建立合理的地面沉降模型和提高地面沉降模型的計(jì)算效率已成為地面沉降分析中的突出問題。鑒于有限層法分析層狀介質(zhì)問題的優(yōu)勢，將有限層法引入了地面沉降分析，建立了抽水引起的地面沉降有限層分析新方法，主要研究成果包括： 1.針對有限區(qū)域隔水邊界條件下地下水非穩(wěn)定流計(jì)算公式存在的計(jì)算結(jié)果不合理問題，利用積分變換法系統(tǒng)推導(dǎo)了定水頭邊界和隔水邊界

2、條件下矩形區(qū)域和圓形區(qū)域中地下水非穩(wěn)流解析解：指出了導(dǎo)致計(jì)算公式不完整和計(jì)算結(jié)果不合理的原因，解決了有限區(qū)域均質(zhì)、各向同性含水層中地下水二維流動的合理計(jì)算問題。 2.系統(tǒng)地建立了層狀非均質(zhì)各向異性承壓含水層中地下水非穩(wěn)定流動有限層法，提出了直角坐標(biāo)系中隔水邊界條件下和柱坐標(biāo)系中定水頭邊界、隔水邊界條件下地下水流動的有限層方程，給出了一定精度條件下有限層計(jì)算項(xiàng)數(shù)選用的近似估算公式，有效地解決層狀非均質(zhì)各向異性承壓含水層中地下水三維

3、流動的計(jì)算問題。 3.完善了層狀橫觀各向同性地基應(yīng)力變形有限層法，提出了橫觀各向同性地基中A類邊界條件下合理的有限層方程。對于均勻?qū)訝顧M觀各向同性地基問題，有限層法的求解效率明顯高于有限元法。 4.建立了考慮地下水三維流動和土體三維變形的地面沉降有限層分析方法，提出了有限層分析中不同邊界條件下等效荷載向量的計(jì)算公式，給出了水流模型和變形模型二步計(jì)算的具體求解步驟，為抽水引起的地面沉降分析提供了有效的計(jì)算工具。 5