伴随着高层、超高层建筑物和地下建筑物的不断增多，基坑向大深度、大面积方向发展已成为必然趋势。在水文地质条件复杂的地区进行深基坑开挖，不仅要考虑支护措施的可靠性与经济性，同时还必须处理好对深基坑工程有重要影响的地下水，尤其是承压水。在以武汉市为代表的长江中下游城市大都位于长江一级阶地或二级阶地之上，地基土体分布呈典型的二元结构，由于地质成因大多为冲洪积沉积，该层含水层在水平方向和竖直方向的渗透系数相差较大。受水文地质条件的控制，武汉市的基坑进行深井降水时，其降水井滤管(进水部分)大多位于地面-25m以下，由于基坑开挖深度的限制，大部分基坑止水帷幕一般达不到该深度，这样在进行降水的过程中基坑内的渗流场既有水平方向的，也有竖直方向的。但一些大型的基坑工程由于深度较深，其止水帷幕的深度也较深，这样就可以利用侧向的止水帷幕阻止部分水平渗流作用。而将降水井滤管位置设计在帷幕底端标高以上，在进行降水的过程中基坑内水平方向的渗流场部分被帷幕阻隔，渗流的总体强度减弱，这样在宏观上就表现为流量不变的情况下水头降深的增大。但止水帷幕的存在对水头降深的影响程度，在满足基坑开挖的水头降深情况下，基坑总出水量与帷幕深度之间的关系，都是有待研究的问题。本学位论文广泛分析前人有关本课题的研究成果并总结武汉市深基坑降水的经验，结合武汉长江隧道武昌盾构井基坑降水工程的实例，着重研究深基坑降水中悬挂式止水帷幕对渗流场的影响，定量计算出止水帷幕深度与水头降深的关系，具体包括以下三个方面内容：(1)总结前人关于基坑降水的相关渗流理论，简单分析了地下水渗流的基本概念和基本理论，在讨论稳定渗流基本方程及渗流连续性方程与定解条件的基础上，建立了非稳定渗流的计算方程，为本文中涉及到的基坑降水问题寻求合理的理论支持，并结合基坑降水中止水帷幕的相对关系讨论了基坑降水问题的几种边界条件，对基坑降水问题的地下水渗流场进行较准确的描述。(2)了解了多种有限单元方法的指导思想、基本原理、实现方法和应用条件，重点研究比较适合用于地下水渗流场分析的里兹有限单元法，分析其理论基础和实用条件，指明了该方法在分析基坑降水问题时应注意的问题。对于计算范围的确定，程序中所采取的是大范围套小范围的计算模式，就是说先将整个基坑等效为一口大的抽水井，将边界取为定水头来计算这口大井的影响半径，在此基础上再计算基坑及其周边小的计算范围的水头降深；对于非完整井流量的分配，程序借用类似MODFLOW软件中三维有限差分法地下水模拟方法的建议，按各含水层导水系数的比例来分配流量；对于土体的各向异性，在进行网格划分时力求遵循坐标轴的方向与各向异性的方向保持一致的假定，来减小土体介质各向异性在计算中的难度；除此之外，程序放弃了迭代计算中常规的按单元循环的模式而采用按结点循环的模式，减小了计算过程中数据的存储量。(3)本文通过对武汉长江隧道武昌盾构井基坑的工程地质条件和水文地质条件的分析，建立了计算区域的简化地质模型和计算模型，分析确定了边界条件、计算参数，对计算区域进行了网格剖分，并对基坑的悬挂式止水帷幕进行了着重处理。在此基础上对于武汉长江隧道武昌盾构井深基坑降水进行计算，模拟了降水进行30天后基坑止水帷幕深度分别为38m、35m、30m、25m、0m五种工况下基坑内外的水头降深，将帷幕深度为38m时的计算结果与实际监测值进行对比，以及将五种工况下水头降深相互对比。结果表明，在止水帷幕插入深度位于承压含水层中并且降水井滤管项深度位于帷幕底标高以上时，承压含水层中因止水帷幕影响而产生了明显的三维流态渗流场。距井相同距离的止水帷幕外的点的水位远高于帷幕内的点的水位，显示出在止水帷幕内外的水位是不连续的。与帷幕深度为38m时观测水位相比较，不设置止水帷幕时基坑内两个观测点水位大幅度上升，水头降深比有帷幕时减小12.39m～13.9m，降深值约为有帷幕时的24.4％～36.8％：基坑外两个观测点的水头降深变化相对较小，水头降深比有帷幕时减小2.46m～2.84m，降深值约为有帷幕时的40.4％～44.0％；说明在基坑总的抽水量一定的情况下，止水帷幕对水头降深的影响效果是非常显著的，止水帷幕对基坑内各点的水头降深的影响比对基坑外各点的影响幅度大。通过对武汉长江隧道武昌盾构井基坑降水的三维有限元模拟可知，三维数值方法计算结果与实际监测值误差较小，能较好的分析悬挂式止水帷幕对降水效果的影响，因此采用数值模拟方法解决基坑降水问题具有较重要的现实意义与工程价值。