軟土中水位升降引發(fā)的固結(jié)解析理論研究.pdf

1、抽取地下水引發(fā)的地面沉降問題日益嚴(yán)重。在我國的沿海地區(qū)普遍存在著深厚的軟粘土層,這些弱透水層的壓密釋水是造成地面沉降的主導(dǎo)因素。因此,研究這些弱透水層的固結(jié)問題對于地面沉降的預(yù)測具有重要意義.另一方面,地下水非穩(wěn)定流解析解對于地面沉降的計算也十分重要,然而,現(xiàn)有解均或多或少存在著錯誤或不足。例如,現(xiàn)有關(guān)于圓形區(qū)域隔水邊界條件下地下水非穩(wěn)定流的解析解存在兩大問題:一是點井假設(shè)下的解析解存在錯誤,二是考慮井徑的解析解是近似解.針對上述問題,

2、開展了如下研究工作:
　　 1.推導(dǎo)了水位瞬時下降引發(fā)的軟土一維固結(jié)解析解。推導(dǎo)了水位任意變化引發(fā)的軟土一維固結(jié)普遍解,并針對常見的水位變化形式給出了解析解。與太沙基一維固結(jié)理論對比,結(jié)果表明:軟土層上下均為含水層情況下,單側(cè)含水層水位下降1m能夠引起軟土層產(chǎn)生相當(dāng)于其頂面施加5kPa均布荷載所引起的總壓縮量。軟土層一側(cè)為含水層,一側(cè)為隔水層情況下,含水層水位下降1m能夠引起軟土層產(chǎn)生相當(dāng)于其頂面施加10kPa均布荷載所引起的總

3、壓縮量.水位瞬時下降情況下,平均固結(jié)度解和太沙基解相同。
　　 2.推導(dǎo)了初始水頭沿深度非均布時水位瞬時下降引發(fā)的軟土一維固結(jié)解析解,并初步探討了考慮軟土非線性、流變性以及成層性時水位升降引發(fā)的軟土一維固結(jié)解析解的研究。
　　 3.推導(dǎo)了圓形區(qū)域隔水邊界條件下考慮井徑的地下水非穩(wěn)定流解析解,并修正了現(xiàn)有文獻(xiàn)中點井假設(shè)下的地下水非穩(wěn)定流解析解。算例分析結(jié)果表明:對于一般的工程應(yīng)用,點井假設(shè)是合理的。點井假設(shè)對降深造成的誤差