软土地层一般含水量丰富,地下水位较高,在这种地层进行深基坑开挖时,为了保证基坑工程的顺利进行,必须对基坑进行降水处理。基坑降水时,土体地下水渗流使基坑周围形成降水漏斗。基坑降水使地下水自由面下降,坑内外土体的有效应力增加,发生固结,从而产生沉降。本文的目的是分析软土地层基坑降水引起的地面沉降,主要的研究工作和创新点如下:(1)基于三维地下水渗流理论和一维土体固结理论,结合上海地区某基坑开挖前降水的工程实例,建立了三维地下水渗流和地面沉降的有限元模型。利用此有限元模型计算的最大沉降值为0.235m,工程实测值约为0.25m,说明此模型可以较好的模拟软土地区基坑降水工程。(2)模型参数的确定。此模型所用的计算参数均取自工程实际勘查报告,计算结果的合理性验证了上海地区规范中建议的试验方法确定的参数在本计算模型是可以用来分析工程中地下水变化所引起的地面沉降,并取得基本可行的结果。(3)利用上述(1)中所建模型分析了基坑降水时地下水渗流场的变化,结果表明在井点降水时,基坑外的地下水总是流向基坑内降水井点处。在抽取微承压含水层的水时,其他含水量较丰富的土层对这层有补给作用。计算中还分析了各土层性质对最终沉降的影响,结果表明长时间的基坑降水引起的沉降主要是由弱透水层引起的,含水层引起的沉降量相对较小。(4)基坑中各种条件变化的影响:结合实际工程中的基坑分析了基坑在各种条件变化时降水引起地面沉降的影响,这些条件为土层参数、井点深度等。计算结果表明竖向渗透系数对地面沉降的影响比水平向渗透系数对地面沉降的影响要小;贮水率对沉降的影响不太大,但潜水含水层和承压含水层的水头都随着贮水率的增加而减小;降水井深度增加,基坑内沉降量增加,而地下水水头的变化量随之减少;沉降量与抽水量成正比。计算分析中还分别考虑了抽取潜水和承压水的情况,分析得出抽取承压水的影响范围较潜水大,但是当抽取承压水的时间较短时引起的沉降较抽取潜水小。