双层超固结软黏土地基一维非线性固结分析 Analysis on one-dimensional nonlinear double-layered over-consolidation soil foundation.pdfVIP

水 利 学 报 年 月 $%’(’ )*+,- 第 卷 第 期 !# ! ./ ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 文章编号： （ ） 22616.2 !# !1!!01# 双层超固结软黏土地基一维非线性固结分析 温介邦，谢康和，胡安峰 （浙江大学 岩土工程研究所，浙江 杭州 .4!# ） 摘要：本文通过引入固结土层孔隙比与固结压力和渗透系数之间的非线性经验模型，建立双层超固结饱和软黏土 地基非线性固结控制方程，并基于半解析法，编制了相应的计算程序。利用该程序，针对不同排水条件、变荷载、自 重应力沿深度实际分布等条件分析双层超固结饱和软黏土地基一维非线性固结性状。计算结果表明，双层超固结 软黏土地基比正常固结软黏土地基沉降小、固结发展快。荷载的大小、上下土层先期固结压力、土体压缩性和渗透 性的变化等对双层地基的固结性状均有明显影响。 关键词：双层地基；超固结；非线性；半解析法；一维固结 中图分类号： 文献标识码： C5# , 软土的性质（如压缩性和渗透性）对固结有着重要的影响，而土的性质又与应力历史密切相关，因此 在固结理论研究中考虑土的应力历史无疑有重要的实际意义。在实际工程中，经常会遇到软黏土地基 处于超固结状态，所以用现有的正常固结土的固结理论计算软土地基的固结沉降问题与实际情况存在 差距。近年来，软土固结理论得到了不断完善与丰富，产生了能考虑土的非线性、成层性、荷载变化等的 ［ ］ 各种固结理论 4 D / 。这些研究使得固结计算模型能更准确地反应土的特性、土层分布和土的加荷过程， 从而更贴近实际。然而能综合考虑土的应力历史影响、成层性、非线性、变荷载和自重应力沿深度实际 分布的固结理论并不多见。本文在前人研究的基础上，建立综合考虑上述因素影响的双层地基一维非 线性超固结控制方程，并用半解析法进行求解，进而对双层超固结软黏土地基非线性固结性状进行较为 深入的分析。 4 固结控制方程 问题的描述 本文所研究的固结问题模型如图 所示。图中，双层地基的厚度为 ，各层土的厚 ! ! 4 ! 度、压缩指数、回弹指数、先期固结压力、有效应力、渗透系数、渗透指数依次表示为 、 、 、 、 、 ! # # F F ! ! E 、 （ ，）。在地表作用着连续均布荷载 （），其荷载与时间关系见图 ，初值记为 ，终值记 $ G # H I 4 ! % I % ! % 为 ， 为加荷历时。地基的排水条件分为单面排水条件（地基顶面透水，底面不透水）和双面排水条 % J 件（地