两种边界条件下非饱和土一维固结特性分析
2011-01-31秦爱芳阳柳平孙德安
上海大学学报(自然科学版) 2011年3期
关键词:研究
秦爱芳, 阳柳平, 孙德安, 羌 锐
(上海大学土木工程系,上海200072)
非饱和土广泛存在于大自然中,与土木工程的建设有着紧密联系.近年来,无论是非饱和土的基础理论研究还是工程应用都日益受到人们重视.国内外学者致力于非饱和土力学的研究,建立了诸多非饱和土固结理论.国外从20世纪60年代开始研究非饱和土固结问题,典型的有 Blight[1],Scott[2],Barden[3]以及Fredlund等[4-5]提出的固结方程.20世纪90年代非饱和土固结问题已成为中国国内非饱和土力学研究的热点,杨代泉[6]、陈正汉[7-8]、沈珠江[9]以及殷宗泽[10]等曾先后研究了非饱和土的固结理论,并提出了各自的见解.在非饱和土固结理论中,比较完善并具有权威性的是Fredlund[4-5]固结理论.
秦爱芳等[11]在Fredlund固结理论的基础上进行了假定,对表面排水排气且底面不渗透边界条件下的非饱和土一维固结,进行了解析解的求解.对于简单的逆变换问题,可直接进行Laplace逆变换得到解析解;而对于大部分荷载及边界条件,Laplace变换下解的表达式极其复杂,难以直接进行Laplace逆变换,需要通过数值方法进行Laplace逆变换.本研究对表面排气不排水、底面不渗透及表面排水不排气、底面不渗透两种常用边界条件,利用文献[11]的方法得到了Laplace变换下的超孔隙气、超孔隙水及土层沉降的解,采用简单、有效的Crump方法进行逆变换得到半解析解,并作出相应的固结特性分析.该研究方法可向多种荷载及多种边界条件进行拓展,并对非饱和土体一维固结的研究具有一……
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