双层软土非线性固结理论研究.pdf

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1、第38卷第2期煤田地质与勘探Vl01．38No．22010年4月C0ALGEOLoGY&EXPI0Rr10lNApr．20l0文章编号：1001-1986(2010)02．0028．04双层软土非线性固结理论研究冶小平，万龙，赵杰伟，王志春，周舟(1．中兵勘察设计研究院，北京100053；2．杭州市地质环境监测站，浙江杭州310012)摘要：对固结系数的非线性变化进行了理论分析，推导了固结系数的非线性控制方程，指出了，，因子对固结系数非线性变化的影响。考虑到固结系数、渗透系数、压缩系数整体变化以及双层软土一维非线性固结方程求解困难，建立

2、了差分格式的双层软土一维非线性固结差分方程，利用差分法对该方程进行了求解，为工程中复杂方程的计算提供了一种新的方法。研究表明：固结系数并不是决定双层软土非线性固结性状的唯一指标，须综合考虑各种因素的影响。关键词：双层软土；非线性；固结系数；差分法中图分类号：TU4文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001—1986．2010．02．007One—dimensionalnon—linearconsolidationtheoryofdoublelayerSOftsoilYEXiaoping，WANLong，ZHAOJiewe

3、i，WANGZhichun，ZHOUZhou(1．ChinaOrdnanceIndustrySurveyandGeotechnicalInstitute，Beijing100053，China；2．Geo-EnviromentMonitoringStationofHangzhou，Hangzhou310012，China)Abstract：Throughthetheoreticalanalysisofnon—linearvariationofconsolidationcoeficient，non—lineargovern—ingequa

4、tionsofconsolidationcoeficientwerededuced，andinfluenceofzwasstudied．Consideringthevariationofconsolidationcoeficient，permeabilitycoeficientandcompressibility,meanwhile，theconsolidationequationsweredificulttobesolved，one-dimensionalnon—linearconsolidationdifferenceequatio

5、nsofdoublelayersoftsoil，whicharesolvedbydifferencemethod，wasproposed．Anditwasanewmethodforcomplexstatusfunctioninen-gineeringpractice．Themechanicalresearchesshowedthatconsolidationcoeficientwasnotuniqueindexgovern—ingthenon-linearconsolidationbehaviorofdoublelayersoftsoi

6、l．Therefore，variousfactorsshouldbeconsideredsystemacally．Keywords：doublelayersoftsoil；non-linear；consolidationcoefficient；diferencemethod地面沉降作为一种破坏性较大的地质灾害，大1软土固结系数非线性分析部分是由于过度抽汲地下水造成的，但是在部分地区由于土体本身固结引起的地面沉降亦能达到总沉为了预测软粘土随时间的固结进程，通常用固降量的50％～60％。对于考虑土体渗透系数和体积结试验来确定土的固结参数，而

7、用Terzaghi理论来压缩系数m随深度和时间变化的单层均质软土一预测结果。这种方法假定固结系数通常为不变，但维固结问题，国内外的学者已经作了深入的研究【】。】，是实际的固结过程中，一方面固结系数是随着压缩但在实际工程中经常会遇到双层或多层的一维非线系数m和渗透系数变化而变化；另一方面，数值性固结问题，Gray给出了双层地基在瞬时加荷条件计算方法的进步及非线性偏微分方程能够推出更具下的解析解，但是未能考虑加荷随时间的变化l4J，谢有实际意义的解析解]。康和等【】研究了变荷载下成层地基一维非线性固结1．1固结系数控制方程推导问题，并采用半

8、解析法对此问题作了求解。但是，部一般认为，在—lg的半对数空间。众多的分学者在研究软土固结时假定固结系数不变，并将试验结果显示线性e—lgcr关系最能代表天然软粘变形指标分离开来进行固结理论分析。因此，笔者