非飽和土路基三維固結(jié)各向同性分析及其數(shù)值求解.pdf

1、非飽和土固結(jié)問題一直是巖土工程領(lǐng)域的重要研究領(lǐng)域之一，國內(nèi)外很多學(xué)者已開展了相關(guān)研究。但由于非飽和土固結(jié)問題的復(fù)雜性，即使對于公認(rèn)的Terzaghi飽和一維固結(jié)理論在應(yīng)用上也有一定的局限性。比較成熟的Biot三維固結(jié)理論，因沒有考慮土體的非飽和性，在固結(jié)沉降計(jì)算中與實(shí)際工程有一些差異。Fredlund關(guān)于非飽和土的研究，廣受研究學(xué)者的認(rèn)同，但因參數(shù)多且不易求得，在實(shí)際工程固結(jié)沉降中不易實(shí)現(xiàn)。因此，非飽和土固結(jié)問題一直都是巖土工程領(lǐng)域的重

2、要研究領(lǐng)域。
　　目前，對于地基沉降的分析計(jì)算以地基豎向線沉降計(jì)算為主，理論依據(jù)也源于弗拉曼(Flamant)以及布西奈斯克(Boussinesq)關(guān)于土體中應(yīng)力分布的平面課題和空間課題。運(yùn)用于工程實(shí)踐的計(jì)算方法主要以分層總和法和有限元法為代表的彈性理論法和現(xiàn)場載荷實(shí)驗(yàn)法。對于路基土體的非飽和性和三維固結(jié)理論研究沉降尚未做出成熟有力的分析，所以對鐵路路基土體三維固結(jié)理論研究沉降工作十分必要。
　　本文在前人所做固結(jié)沉降理論思

3、路的基礎(chǔ)上對鐵路路基三維固結(jié)沉降計(jì)算方法及其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。主要工作包括:
　　(1)參照Biot固結(jié)變形計(jì)算的思路并結(jié)合Fredlund非飽和土的彈性本構(gòu)方程，推導(dǎo)出能較為恰當(dāng)反映非飽和土固結(jié)變形的本構(gòu)模型和控制方程。
　　(2)利用有限元方法求解控制方程和用mathematics數(shù)學(xué)軟件計(jì)算沉降值，得到沉降一時(shí)間關(guān)系曲線、孔隙水壓力一時(shí)間曲線、孔隙氣壓力一時(shí)間曲線和側(cè)向位移延深度的分布曲線。利用這些曲線和沉降數(shù)據(jù)對高