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桩周饱和黏土非齐次渗流固结解

2021-10-20高子坤傅长荣

水利水电科技进展 2021年5期

高子坤, 傅长荣

(1.丽水学院土木工程系,浙江 丽水 323000; 2.浙西南地质灾害防治研究所,浙江 丽水 323000)

超静孔隙水压力的消散速度及程度影响基础的承载力,并反映饱和土层固结度及压缩量随时间的变化规律。该问题相关的研究主要包括初始超静孔隙水压力的确定,反映超静孔隙水压力时空变化规律理论或数值解答的推导[1-2]及其在工程与环境问题解决中的应用等内容。

Sagaseta[3-4]探讨了不排水条件下桩-土作用引起的地基土位移、应力求解等问题;高子坤等[1,5-6]对半空间中压桩挤土造成的附加位移、应力、超静孔隙水压力及其消散过程展开研究,得到相应问题的解答,但针对土体超静孔隙水压力消散固结问题的解答局限于齐次边界;陈文[7]分析了饱和黏土中沉桩挤土机理及效应;刘时鹏等[8]采用K0固结排水模型,推导了饱和黏土中压桩挤土问题的应力场并得到初始超静孔隙水压力解答;曹权等[9]针对饱和软黏土中压桩挤土问题,引入对数应变参数描述大变形及软化等特征,推导土中孔扩张造成的应力场,并分析了超静孔隙水压力分布规律;姚笑青等[10-11]对沉桩在饱和黏土中引起的超静孔隙水压力进行了估算。

本文针对空间轴对称非齐次固结问题,建立非齐次固结定解条件并推导解答,计算得到超静孔隙水压力随时间、空间变化的模拟数据,绘制时间-平均固结度曲线、水头等值线和流速矢量图。结合工程实例,应用实测的桩基承载力随时间变化数据换算平均固结度,以验证理论推导的正确性。……

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