考虑Hansbo渗流时施工荷载下饱和黏土的一维固结
2012-09-13程天博刘忠玉
郑州大学学报(工学版) 2012年1期
关键词:施工
程天博,刘忠玉,张 杰
(郑州大学土木工程学院,河南郑州450001)
0 引言
传统的Terzaghi一维固结理论将地基视为均质的线性变形体,并假定作用其上的荷载不随时间变化,且渗流可用Darcy定律描述.但是,施工过程中荷载一般是逐渐增大的,竣工后才可视其为定值.据观测统计,施工期及竣工初期的建筑物很容易出现裂缝,其主要原因在于地基的差异沉降在该阶段发展甚快.因此要合理分析地基的沉降过程,就应该考虑施工期荷载的变化.所以,文献[1-4]将Terzaghi一维固结理论推广至变荷载,不过文献[1-3]仍假定其中的渗流符合Darcy定律,但越来越多的渗透试验表明Darcy定律并不总是成立[5-6],且 Hansbo 渗流方程(1)[7]有更大的适用范围

式中:q为渗流速度;m为由实验确定的常数;c、K分别为低速曲线段和高速线性段的渗透系数;i为水力梯度;i1和i0分别为直线渗流起始水力梯度和直线渗流计算起始水力梯度,且i0=i1(m-1)/m,c=K/().很明显Darcy定律是式(1)的特例.因此,文献[8-10]分别采用式(1)或其退化形式描述黏土中的非Darcy渗流,探讨了有关参数对黏土地基渗透固结的影响,但这些文献都没有考虑施工期荷载的变化.文献[4]考虑了变荷载,但仅讨论了渗流起始水力梯度的影响.笔者拟在文献[10]的基础上,用式(1)描述渗流,同时考虑随时间变化的施工荷载来修正Terzaghi一维固结方程,并初步探讨施工速度和Hansbo渗流参数对饱和黏土地基固结特性的影响.
1 分析模型
考虑一厚度为H的饱和黏土地基,顶面透水,底面不透水且不可压缩(如图……
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