勘察设计与装饰
广东建材2012年第6期
用数值模拟方法预测基坑涌水量
孙敬
（广东有色工程勘察设计院）
摘要：目前在各种基坑间题中，基坑涌水是其中重点之一，涌水量预测的正确与否，对设计的支护形式、施工排水设计、施工作业方法等具有重大的指导意义。以广州珠江黄埔大桥北锚碳水文地质资
料为依据，探讨采用数值模拟软件Visua1ModF1ow预测基坑涌水量的间题。关键词：基坑：数值模拟；VisualModF1ow；涌水量预测
目前在各种基坑问题中，基坑涌水是其中重点之
一，涌水量预测的正确与否，对设计的支护形式、施工排水设计、施工作业方法等具有重大的指导意义。在基坑涌水量预测中，通常有两种方法：一种是“大井法”，另一种是数值模拟方法，
“大井法"近似把基坑周围井群看作-一个以基坑中心为中心的大并，根据含水层的类型、管径类型选用-定的单井管井稳定流计算公式来求取基坑总排水量[~%，这些计算公式基本都是从Dupuit稳定井流公式中推导的，而Dupuit稳定井流的适用条件是：均质、各向同性、隔水底板水平的圆柱形潜水含水层，外侧面保持稳定水头，中心一口完整抽水井。同时，公式中的一个重要参数就是影响半径R，对于均质、等厚、水文地质边界条件简单的地区R都好确定，但是通常水文地质条件是非均质的，对于复杂水文地质条件的地区，采用“大井法”预测的基坑涌水量与实际存在较大偏差。
而数值模拟的最大优点在于能够刻画非均质、不等厚以及复杂的水文地质条件4。在众多的数值模拟软件中，由美国地质调查局(USGeologicalSurvey)应用有限差分法开发出的VisualModF1ow是目前国际上最盛行、且被各国同行一致认可的三维地下水流和溶质运移模拟评价的标准可视化专业软件系统。这个软件系统的最大特点，是将数值模拟过程中的各个步骤天衣无缝地连接起来，从开始建模、输入和修改各类水文地质参数与几何参数、运行模型、反演校正参数，一直到显示输出结果，使整个过程从头到尾系统化、规范化。
本文以广州珠江黄埔大桥北锚的水文地质资料
为依据，探讨采用数值模拟方法预测基坑涌水量。 1工程概况
珠江黄埔大桥是广州绕城公路控制性工程，由跨越-34
万方数据
珠江后航道的南汉桥和跨越菠萝庙水道的北汉桥共同组成。其中南汉桥为钢箱梁悬索桥，跨径为1108m，悬索固定端分置于南北两个圆形锚淀之上：北锚淀位于大濠沙岛上，属河口三角洲地貌，地面标高约为5.60m，桥向与珠江水面的最近距离约为260m，最远距离约为320m，锚啶设计的直径为71.80m，如图1所示：底面埋置深度为30.00m（标高为-24.40m）。锚旋基坑采用钢筋混凝土地下连续墙支护，地下连续墙底部要求进入弱风化岩内。
根据勘察资料，北错碳区地层岩性自地表向下，主要分为人工填土及耕植土层、淤泥及淤泥质土层、粉细砂与淤泥质砂层、中粗砂层，残积亚粘土及风化混合花岗岩层。现分述如下：
上覆第四系冲积层，平均总厚度约15.6m。其中标高5.6～4.8m为人工填土及耕植土层：标高4.80~ 2.80m为淤泥及淤泥质土层，可视为相对隔水层；标高 2.8~-5.0m为粉细砂与淤泥质砂层；标高-5.0~-10.0m 为中、粗砂层，为孔隙承压含水层，地下水位标高为 4.5m。根据现场对粉细砂及淤泥质砂、中粗砂混合抽水试验资料得其渗透系数为：1.174m/d。
标高-10.0～-15.0m为残积亚粘土，标高-15.0～-22.0m为全风化混合花岗岩层，为相对弱透水层，现场抽水试验确定其渗透系数为0.0256m/d。
标高-22.0～24.0m为强风化混合花岗岩层，标高-24.0m以下为弱风化混合岩层，为承压含水层，地下水位标高为4.75m，现场抽水试验确定其渗透系数为 0.1595m/d。
第四系孔隙水和风化灌合花岗岩裂隙水与珠江水体水力联系密切。由于珠江河床的下切，第四系孔隙含水层与珠江直接接触，而基岩裂隙水与第四孔隙水之间亦并没有明显的相对隔水层，因此，基岩裂隙水与上覆