基于指數(shù)形式滲流定律軟土一維非線性固結(jié)分析.pdf

1、室內(nèi)固結(jié)滲透聯(lián)合試驗(yàn)結(jié)果表明軟土中的滲流與指數(shù)形式滲流定律吻合得最好，本文將指數(shù)形式滲流定律引入到多層地基一維非線性固結(jié)研究中，并且探討了指數(shù)滲流下軟土一維非線性固結(jié)性狀，最后對(duì)綜合考慮應(yīng)力歷史影響和指數(shù)滲流的飽和軟土一維非線性固結(jié)作了詳細(xì)系統(tǒng)地研究。主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)針對(duì)天然地基的成層分布特性，建立了瞬時(shí)荷載下基于指數(shù)形式滲流定律考慮土體初始有效應(yīng)力均勻分布雙層軟土地基一維非線性固結(jié)控制方程，并運(yùn)用有限差

2、分法求解此固結(jié)方程，通過將差分解的計(jì)算結(jié)果與解析解計(jì)算結(jié)果對(duì)比以驗(yàn)證此差分解的正確性，最后在此基礎(chǔ)上分析了滲流指數(shù)、外荷載、土體的相對(duì)厚度、初始有效應(yīng)力的等效水頭與土層厚度的比值、壓縮指數(shù)與滲透指數(shù)比值對(duì)指雙層軟土地基一維非線性固結(jié)性狀的影響。
　　(2)考慮工程實(shí)際中的變荷載及初始有效應(yīng)力沿地基深度線性分布的特性，對(duì)變荷載作用下基于指數(shù)形式滲流定律考慮土體初始有效應(yīng)力線性分布雙層軟土地基一維非線性固結(jié)展開詳細(xì)地研究，并利用有限差

3、分法求其數(shù)值解，通過與解析解的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比以驗(yàn)證差分解程序的正確性，最后著重分析了變荷載加載速率、土體的厚度、滲透指數(shù)、壓縮指數(shù)以及自重應(yīng)力的分布形式對(duì)變荷載下雙層軟土地基一維非線性固結(jié)性狀的影響。
　　(3)將變荷載作用下基于指數(shù)形式滲流定律考慮土體初始有效應(yīng)力線性分布一維非線性固結(jié)分析擴(kuò)展到成層軟土地基中，給出其固結(jié)控制微分方程及其差分解，并與達(dá)西滲流定律下成層地基一維非線性固結(jié)分析的半解析解計(jì)算結(jié)果作對(duì)比以驗(yàn)證差分解程序

4、的可靠性。最后結(jié)合某四層地基土體的具體實(shí)例對(duì)指數(shù)形式滲流定律下成層地基一維非線性固結(jié)作簡(jiǎn)要的分析，給出其兩種不同的平均固結(jié)度隨時(shí)間因子、土體地基沉降隨固結(jié)時(shí)間以及不同固結(jié)時(shí)間的孔壓隨地基深度變化曲線圖。
　　(4)將指數(shù)形式滲流定律和應(yīng)力歷史引入到飽和土體一維非線性固結(jié)分析中，建立了變荷載作用下基于指數(shù)滲流定律軟土地基一維非線性固結(jié)控制微分方程，并獲得了該問題的數(shù)值解，最后詳細(xì)地分析了應(yīng)力歷史、外荷載大小、先期固結(jié)壓力以及回彈指數(shù)