基于非線性滲流定律的軟土一維固結(jié)理論研究.pdf

1、大量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)沉降觀測(cè)資料均表明軟粘土中的滲流會(huì)出現(xiàn)偏離達(dá)西定律的現(xiàn)象，然而目前現(xiàn)有的大多數(shù)固結(jié)理論均采用達(dá)西定律來(lái)描述土中的滲流，對(duì)基于非線性滲流(或稱非達(dá)西滲流)定律的軟土固結(jié)理論的研究目前并不多見(jiàn)，尤其是對(duì)考慮非達(dá)西滲流定律的成層地基非線性固結(jié)理論研究更為不足。鑒于此，本文分別基于Slepicka指數(shù)形式滲流定律和Hansbo所提出的非達(dá)西滲流模型采用有限差分法及半解析法對(duì)軟土一維線性及非線性固結(jié)理論展開(kāi)較系統(tǒng)深入的研究，詳

2、細(xì)的分析了考慮非達(dá)西滲流的軟土一維固結(jié)性狀。主要的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新工作如下：
　　 1.考慮實(shí)際中的變荷載，建立了考慮兩種常用的非達(dá)西滲流模型的軟土地基一維固結(jié)問(wèn)題的控制方程，并分別采用有限差分法和半解析法對(duì)其進(jìn)行數(shù)值求解。然后將兩種方法計(jì)算的固結(jié)曲線進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了兩種數(shù)值計(jì)算結(jié)果的可靠性。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了兩種非達(dá)西滲流模型中的參數(shù)、土層厚度、荷載的大小以及加載速率等對(duì)非達(dá)西滲流模型下軟土地基一維固結(jié)性狀的影響。
　

3、　 2.考慮實(shí)際中的變荷載及天然地基的成層性，對(duì)考慮兩種常用的非達(dá)西滲流模型的成層地基一維固結(jié)問(wèn)題展開(kāi)了系統(tǒng)的研究。首先對(duì)考慮兩種非達(dá)西滲流模型的雙層地基一維線性固結(jié)采用有限差分法進(jìn)行求解，而對(duì)考慮兩種非達(dá)西滲流模型的多層地基一維線性固結(jié)則采用半解析方法進(jìn)行求解。然后將兩種方法得到的雙層地基固結(jié)曲線進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的可靠性。進(jìn)而詳細(xì)地分析討論了兩種非達(dá)西滲流模型中的參數(shù)、荷載大小、土層厚度、雙層地基上、下土層相對(duì)壓縮性、相對(duì)滲

4、透性以及相對(duì)厚度對(duì)雙層地基固結(jié)性狀的影響，并給出了考慮兩種常用的非達(dá)西滲流模型的多層地基一維固結(jié)計(jì)算實(shí)例。
　　 3.考慮實(shí)際中的變荷載及自重應(yīng)力沿深度的不同分布形式，引入經(jīng)典的土體孔隙比與滲透系數(shù)、土體孔隙比與有效應(yīng)力之間的非線性關(guān)系，對(duì)考慮兩種常用的非達(dá)西滲流模型的軟土地基一維非線性固結(jié)問(wèn)題分別采用差分法和半解析法進(jìn)行求解。將兩種方法得到的固結(jié)曲線進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算的可靠性。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地分析了兩種非達(dá)西滲流模型中