陈伟

（上海勘测设计研究院有限公司，上海 200434）

青草沙水库位于长江口南北港分流口附近，水库围堤基础为软土堤基，土体具有孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排出、沉陷大等特点，水库围堤的固结沉降需要持续多年才能完成，因此，预测准确水库围堤的固结沉降对水库的稳定运行显得尤为重要。

1 计算理论与方法

1.1 计算理论

利用多孔介质模型来模拟孔隙水压力不断消散，堤基不断固结沉降，其主要微分控制方程[1]如下：

总（Cauchy）应力微分控制方程：

其中：Pf为孔隙水压力；Ciejkl为第四阶弹性张量；为弹性应变张量；δ为Kronecker增量。ij

微可压缩流体的连续性条件，其流量必须满足：

其中：k为多孔介质的渗透矩阵；εii为多孔介质的骨架的体积应变；n为土体的孔隙率；Kf流体体积模量。

1.2 计算方法

水库东堤的土方加载在计算过程中是采用单元生死来控制堤身填筑速度，在整个土方加载期假定堤身填筑均匀上升，整个有限元仿真的计算周期为50年，土方加载期的计算步长为1 d。在土方加载期结束之后，在堤身自重的长期作用下，由于堤基的沉降速度不断减缓，为了有效利用计算资源，采用逐步加大步长的方式来控制。

堤基在长期重力作用下，沉降基本已经达到稳定，因此堤基必须先进行地应力平衡的计算，消除堤基初始沉降的影响，然后再进行土方加载期堤身均匀填筑上升及孔隙水压力不断消散的计算，堤基表面设定为排水边界，堤基两侧及底边设置不排水边界，通过不断迭代计算直到堤基沉降完毕。……