秦爱芳 许薇芳 李天义

(上海大学土木工程系，上海 200072，中国)

0 引 言

随着大量高速公路、铁路在软土地区开工建设，带动了非饱和土竖井(碎石桩、砂井、塑料排水板等)地基工程实践和理论的进一步发展。在利用竖井固结法进行软土路基处理过程中，发现经过压实的路基填土的饱和度在65%～87%之间，处于非饱和状态，其固结特性与饱和土明显不同。如果利用饱和土固结理论进行设计分析，会与工程实测值产生较大偏差(顾洋洋，2017)，因此需要对非饱和土竖井地基固结特性进行研究。竖井中的水向外排出会受到一定阻力，这种现象称为井阻作用。另外，施工的扰动会导致竖井周围土体渗透性减弱，产生涂抹作用。本文对考虑井阻及涂抹作用的非饱和土竖井地基固结特性展开研究。

饱和土竖井地基固结理论大多基于饱和土地基固结理论(Biot，1941；Terzaghi，1943)。例如，等应变和自由应变轴对称固结理论就是基于该理论建立起来的(Barron，1948)。随后，基于竖井区流量连续条件，得出了考虑井阻和涂抹作用的自由应变的解，进一步完善了Barron自由应变的理论(Yoshikuni et al.，1974)。同时，运用分离变量法得到了接近自由应变条件下严密解的饱和土竖井地基等应变固结解，建立了等应变竖井地基固结理论(谢康和等，1989)。针对多层地基固结问题，采用饱和土理想井问题的求解思路可得到双层饱和土竖井地基固结解析解，对成层土竖井地基固结的研究具有很好的借鉴作用(Tang et al.，2001)。由于涂抹作用引起的径向渗透系数变化会对竖井地基的固结速率产生影响，学者考虑涂抹区土体水平渗透系数呈不同变化模式，得到饱和土竖井地基固结解(陈国红等，2011)。……