基于非達(dá)西滲流的飽和黏土一維非線性固結(jié)理論研究.pdf

1、ByYongzhiJiuSupervisor：ProfZhongyuLiuGeotechnicalEngineering一一SchoolofCivilEngineering一一April2010中忽略滲流的非Darcy特性和土體變形的非線性應(yīng)該是其原因之一。為此，本文首先對河南某地黏土進(jìn)行了變水頭滲透試驗，試驗結(jié)果表明，本文試驗用土在較小孔隙比時的滲流明顯存在偏離Darcy定律的現(xiàn)象，并可用Hansbo的非線性分段滲流模型來描述。然后，

2、在考慮土體變形非線性的基礎(chǔ)上，依次引入Hambo的非線性分段滲流模型、土體埋深和自重應(yīng)力因素等對Terzaghi一維固結(jié)方程進(jìn)行了修正，并分別給出了其有限差分格式，還用Fortran90語言編制了相關(guān)計算機(jī)程序。通過與Davis和Raymond(1965)的一維非線性固結(jié)解析解的對比，證明了本文數(shù)值方法的有效性。在此基礎(chǔ)上，探討了土體滲流的非Darcy特性、土體的埋深和自重應(yīng)力對土體孔壓消散和沉降變形的影響，并得到如下主要結(jié)論：(1)無

3、論是基于Darcy還是基于非Darcy滲流，考慮土體自重應(yīng)力時的孔壓消散速率和地基沉降速率都要大于不考慮土體自重應(yīng)力時的情況。無論是考慮土體自重應(yīng)力還是不考慮土體自重應(yīng)力，土體滲流的非Darcy特性都延緩了孔壓消散速率和地基沉降速率，且隨著非Darcy滲流參數(shù)肌和^以及壓縮指數(shù)與滲透指數(shù)之比c的增大，孔壓消散速率和地基沉降速率都變慢，即不考慮滲流非Darcy特性的固結(jié)分析將會高估孔壓消散速率和地基沉降速率。(2)當(dāng)不考慮土體自重應(yīng)力隨深

4、度變化時，如果c較小，地面荷載越大，則孔壓消散速率和地基沉降速率就越快，且在固結(jié)前期，孔壓消散速率都慢于Terzaghi理論值，而地基沉降速率則都快于Terzaghi理論值；在固結(jié)后期，則可能得到相反的結(jié)論。而如果c較大，則孔壓消散速度和地基沉降速度都慢于Terzaghi理論值，且地面荷載越大，地基沉降速率就越快，而孔壓消散速率則與固結(jié)時間有關(guān)系，即在固結(jié)前期，地面荷載越大孔壓消散速率就越慢，在固結(jié)后期則正好相反。(3)當(dāng)考慮土體自重應(yīng)