案例40：考虑渗流的开挖

本案例讨论的是开挖随着地下水位逐渐降低的过程，模型设置如图40.1所示，土体采用的是默认的中砂-MC，杨氏模量E = 120 MPa。

图40.1 砂土的开挖设置

开挖共分为四个工况进行，首先开挖到2m深度，与地下水位一致；然后第二工况再开挖2m，此时坑内的地下水位下降到开挖的底部，即低于地面4m；在第三工况，在开挖2m之前添加端点固定锚杆，坑内的地下水位再次下降2m；最后，在第四工况开挖至最终深度8m，地下水位相应降低。

在OptumG2中，渗流分析在任何分析工况中会自动进行，并且在任何力学分析之前执行。因此，地下水位的下降不需要进行更加详细的探讨，只需在每个工况阶段简单地设定开挖坑底的地下水位。最简单的方式是通过采用特性菜单中渗流边界条件下的地下水位来添加，也可以使用固定水压力或固定水头边界条件来完成。

所有工况阶段均使用2000个6-高斯节点单元和3个自适应迭代次数，关于压力水头和变形的结果如图40.2所示。

图40.2 压力水头（m）和破坏的剪切耗散图（放大比例为10）