變荷載作用下飽和土層的固結(jié)變形分析.pdf

1、變荷載作用下的成層飽和地基固結(jié)問題，不論在理論方面還是在實際方面一直都是巖土工程界非常重要的課題，它不僅對飽和多孔介質(zhì)力學(xué)特性的研究有著重要的學(xué)術(shù)意義，而且對復(fù)雜變荷載作用下的飽和地基的分析和設(shè)計具有重要的應(yīng)用價值。我國很多地區(qū)如上海、杭州、廣州、天津等地區(qū)廣泛地分布著軟粘土，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這些地區(qū)的房屋、廠房越來越多，車輛也越來越擁擠，所以軟土路基的沉降病害問題就十分突出，如一些高速公路路面因路基下沉而致開裂、地鐵結(jié)構(gòu)由于列車循環(huán)荷

2、載的長期作用引起的沉降等。因此，對軟粘土層因過往車輛而受到反復(fù)加、卸載條件下的變形問題進(jìn)行研究具有十分重要的意義。 本文是在Terzaghi固結(jié)理論及其飽和軟粘土地基的非線性固結(jié)理論的基礎(chǔ)上，用解析方法和數(shù)值計算研究了成層飽水地基在變荷載作用下的固結(jié)情況，主要工作包括： 基于非線性假定的固結(jié)方程及其標(biāo)準(zhǔn)化形式，給出一個描述飽和土體非線性固結(jié)變形特征的實用的理論模型。在假定了孔隙比與有效應(yīng)力關(guān)系的基礎(chǔ)上，研究土層固結(jié)度隨時

3、間因素的變化過程，并給出理論表達(dá)式?；谏鲜隼碚摲治雠c解答，本文編制了相應(yīng)的計算程序，分析飽和土體固結(jié)變形的內(nèi)在規(guī)律性，指出了它與經(jīng)典Terzaghi固結(jié)變形理論的差異。 其次，針對無限厚度的成層飽和地基模型，根據(jù)Terzaghi固結(jié)方程，運用Laplace變換及其逆變換推導(dǎo)了不同邊界條件下的任意荷載作用下的變形問題，得到了變換域內(nèi)的通解。然后，針對典型算例，文章采用了Stehfest法進(jìn)行數(shù)值逆變換，給出地層內(nèi)有效應(yīng)力和地表沉