砂井地基的大变形固结 被引量：18

1

作者 江辉煌 赵有明 +1 位作者 刘国楠 赵维炳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期302-308,共7页

基于一维大变形固结理论,考虑饱和黏土的压缩性和渗透性的非线性变化,取消了小应变的限制条件,在流动柱体坐标系下,推导建立了以孔隙比为变量的砂井地基大变形固结控制方程。采用交替隐式差分法编程求解了砂井地基大变形固结方程,通过... 基于一维大变形固结理论,考虑饱和黏土的压缩性和渗透性的非线性变化,取消了小应变的限制条件,在流动柱体坐标系下,推导建立了以孔隙比为变量的砂井地基大变形固结控制方程。采用交替隐式差分法编程求解了砂井地基大变形固结方程,通过工程实例分析,验证了控制方程及差分求解程序JEFD02的合理性和适用性。本文将大变形固结理论引入砂井处理超软地基的固结计算,对该类地基的固结预测估算方法进行了一次有意义的探索。 展开更多

关键词 大变形固结 砂井 固结计算 超软地基

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基于非保守体力的大变形固结有限元法 被引量：10

2

作者 丁洲祥 朱合华 +2 位作者 谢永利 龚晓南 蒋明镜 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期91-97,共7页

考虑土体固结过程中体力的非保守特点,完善了T.L.描述的大变形固结平衡方程,并以伴生体力代替非保守体力,提出了相应的大变形固结增量有限元列式.当忽略土体体积应变的影响时,改进的大变形固结平衡方程及其有限元法均可退化为基于保守... 考虑土体固结过程中体力的非保守特点,完善了T.L.描述的大变形固结平衡方程,并以伴生体力代替非保守体力,提出了相应的大变形固结增量有限元列式.当忽略土体体积应变的影响时,改进的大变形固结平衡方程及其有限元法均可退化为基于保守体力的传统形式.采用自主开发的程序对大变形自重固结算例进行分析,结果初步表明:传统方法低估了地基固结度,但高估了地基沉降量和超静孔隙水压力.基于非保守体力的大变形固结分析在理论上能够更合理地预测地基的固结性状. 展开更多

关键词 计算土力学 大变形固结 非保守体力 有限元法 T.L.描述 伴生体力

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渗透系数变化对一维大变形固结性状的影响 被引量：19

3

作者 谢新宇 刘育民 潘秋元 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期509-511,共3页

关键词 一维固结理论 土力学 渗透系统 一维大变形固结

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分层真空预压软土地基一维大变形固结模型及试验研究 被引量：9

4

作者 朱斌 陈若曦 +1 位作者 陈云敏 詹良通 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1927-1931,1936,共6页

基于以有效应力为控制变量的一维大变形固结方程,考虑固结过程中孔隙比及渗透系数随时间的变化,建立了分层真空预压多层软土地基的一维大变形固结分析模型,并利用差分法进行了数值求解.分析表明,分层真空预压软土地基能够大幅提高软土... 基于以有效应力为控制变量的一维大变形固结方程,考虑固结过程中孔隙比及渗透系数随时间的变化,建立了分层真空预压多层软土地基的一维大变形固结分析模型,并利用差分法进行了数值求解.分析表明,分层真空预压软土地基能够大幅提高软土地基的固结速率,软土的初始孔隙比及初始渗透系数对分层真空预压软土地基的固结速率有较大的影响.与模型试验结果的对比表明,该模型较合理地反映了分层真空预压下土体的变形和固结性状. 展开更多

关键词 真空预压 大变形固结 多层地基 有限差分法 模型试验

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基于不同客观本构关系的路基大变形固结分析 被引量：5

5

作者 丁洲祥 龚晓南 +1 位作者 谢永利 李韬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1485-1489,1500,共6页

针对路基大变形固结分析中常用的Jaumann率型本构关系不能考虑邻域变形之影响的缺点,将Truesdell率型本构关系引入到大变形固结理论。采用虚功原理和Galerkin加权残值法,推导了基于不同客观本构关系的大变形固结有限元方程。编制相应的... 针对路基大变形固结分析中常用的Jaumann率型本构关系不能考虑邻域变形之影响的缺点,将Truesdell率型本构关系引入到大变形固结理论。采用虚功原理和Galerkin加权残值法,推导了基于不同客观本构关系的大变形固结有限元方程。编制相应的平面应变有限元程序对路基大变形固结性状进行分析,主要讨论了Truesdell率型、Jaumann率型、简化Jaumann率型等3种大变形本构关系对路基固结性状的影响。算例分析结果表明:基于常用的Jaumann率型本构关系的大变形固结分析得到的路基沉降量、侧向位移和孔压等均偏大于基于Truesdell率型本构关系时的相应结果。小变形本构矩阵不能反映客观性要求,将导致计算结果产生较大偏差。对常见问题而言,Jaumann率型和Truesdell率型本构关系对计算结果的影响并不很大,传统分析方法在变形较小时仍具有较高精度。 展开更多

关键词 路基工程 大变形固结 有限元法 本构关系 客观性原理

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Gibson大变形固结理论的一种连续介质力学表述 被引量：4

6

作者 袁大军 丁洲祥 +1 位作者 朱合华 蒋明镜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1904-1908,共5页

为了克服Gibson大变形固结理论的一维局限性,提出了一个新的连续介质力学模型,其中,采用第2类Piola-Kirchhoff应力和Green应变分别替代Lagrange应力和孔隙比。该模型可以考虑土体压缩性和渗透性的非线性变化以及几何非线性,并具有易于... 为了克服Gibson大变形固结理论的一维局限性,提出了一个新的连续介质力学模型,其中,采用第2类Piola-Kirchhoff应力和Green应变分别替代Lagrange应力和孔隙比。该模型可以考虑土体压缩性和渗透性的非线性变化以及几何非线性,并具有易于推广到多维模型的优势。结合试验资料,探讨了新模型的固结系数和对流系数的变化规律,结果表明,对流系数随着应变增加而减小,反映了大变形固结过程中土体自重效应在不断减弱。 展开更多

关键词 Gibson大变形固结理论 连续介质力学 Lagrange描述 控制方程 对流

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湿堆尾矿双向排水大变形固结计算模型 被引量：3

7

作者 欧孝夺 廖有芳 +2 位作者 苏建 潘鑫 李结全 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2014年第5期28-34,共7页

根据上游法湿堆尾矿的工艺特点,在分析上游法湿堆尾矿渗流固结特性和存在问题的基础上,结合一种适合于上游法尾矿库的排水固结装置的排水特点,在考虑竖向和径向双向排水、变渗透系数及变荷载条件下,采用大变形固结理论推导了尾矿固结计... 根据上游法湿堆尾矿的工艺特点,在分析上游法湿堆尾矿渗流固结特性和存在问题的基础上,结合一种适合于上游法尾矿库的排水固结装置的排水特点,在考虑竖向和径向双向排水、变渗透系数及变荷载条件下,采用大变形固结理论推导了尾矿固结计算模型,进而得到以超静孔隙水压力表示的考虑双向排水作用的大变形固结控制方程,并将该方程与Barron固结方程进行比较,验证了计算模型的正确性。采用有限差分法对该大变形固结控制方程进行求解,得到了固结控制方程的差分方程,并利用追赶法等数学方法对差分方程进行了求解。以中铝广西分公司某尾矿库为计算实例,采用该排水固结装置的大变形固结计算模型及数值计算程序进行计算,结果表明该计算模型能有效反映尾矿的固结规律,采用排水固结装置尾矿固结时间缩短了60%以上。 展开更多

关键词 上游法尾矿库 湿堆尾矿 固结装置 大变形固结 径向排水 竖向排水 变荷载 变渗透系数

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饱和细粒尾矿大变形固结试验在尾矿库的研究及应用 被引量：5

8

作者 吴小刚 汪斌 +1 位作者 项宏海 周玉新 《金属矿山》 CAS 北大核心 2009年第2期53-56,共4页

基于gibson提出的大变形和非线性固结理论,描述出建立在拉格朗日坐标系下的大变形固结特征方程。结合华东某铜矿尾矿库细粒尾矿筑坝的研究项目,在对该尾矿库饱和细粒尾矿进行一系列固结试验的基础上,分析饱和细粒尾矿固结度在自重应力... 基于gibson提出的大变形和非线性固结理论,描述出建立在拉格朗日坐标系下的大变形固结特征方程。结合华东某铜矿尾矿库细粒尾矿筑坝的研究项目,在对该尾矿库饱和细粒尾矿进行一系列固结试验的基础上,分析饱和细粒尾矿固结度在自重应力下与时间因素的演化过程,分析细粒尾矿固结度与颗粒组成、分层厚度等因素变化关系;并将理论计算值与离心机试验值进行对比,论证了大变形固结理论在细粒尾矿固结变形研究方面的适用性,并将试验成果应用于实例。 展开更多

关键词 饱和细粒尾矿土 大变形固结 时间因素 尾矿坝

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多层超软土大变形固结的有限差分解 被引量：2

9

作者 文海家 张永兴 柳源 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期101-104,共4页

对一维大变形固结方程及固结系数进行了讨论 ,在此基础上建立了以位移为控制变量物质描述下单向大变形固结方程的有限差分法方程 ,对其初始条件和边界条件进行有限差分离散 ,对不同超软土层间的边界进行连续性处理 ,最后形成了多层超软... 对一维大变形固结方程及固结系数进行了讨论 ,在此基础上建立了以位移为控制变量物质描述下单向大变形固结方程的有限差分法方程 ,对其初始条件和边界条件进行有限差分离散 ,对不同超软土层间的边界进行连续性处理 ,最后形成了多层超软土大变形固结有限差分解的非线性方程组 ,并对其采用迭代法求解 ,在此基础上编制调试了计算程序LSCFDM作算例分析 。 展开更多

关键词 超软土地基 大变形固结 有限差分法 迭代法 计算程序

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物质描述的大变形固结理论及有限元法 被引量：3

10

作者 谢永利 潘秋元 曾国熙 《浙江大学学报（自然科学版）》 CSCD 1995年第4期476-485,共10页

本文用物质描述方法，给出了饱和土大变形固结控制方程的矩阵形式．在此基础上，建立了基于初始构形的大变形固结增量有限元法，并对非线性的增量有限元固结方程的求解进行讨论，引入了自修正迭代算法．

关键词 大变形固结理论 物质描述 有限元法 土 饱和土

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考虑Hansbo渗流的砂井地基大变形固结问题 被引量：1

11

作者 时刚 王宇虓 +1 位作者 李永辉 刘忠玉 《力学与实践》 北大核心 2019年第4期405-415,共11页

基于Gibson大变形固结理论,通过引入Hansbo渗流模型和软黏土非线性变形特性,同时考虑土层的沉积效应,分别建立了以孔隙比e和超孔压u表示的砂井地基大变形固结方程。通过与已有研究成果的对比,验证了本文方法的可靠性和砂井地基大变形固... 基于Gibson大变形固结理论,通过引入Hansbo渗流模型和软黏土非线性变形特性,同时考虑土层的沉积效应,分别建立了以孔隙比e和超孔压u表示的砂井地基大变形固结方程。通过与已有研究成果的对比,验证了本文方法的可靠性和砂井地基大变形固结方程两种描述方式的等效性。通过FlexPDE得到方程的数值解,在此基础上,研究了砂井地基大、小应变固结理论与Barron固结解的差异性,探讨了Hansbo渗流参数m和I1对砂井地基固结的影响,最后对比分析了砂井地基轴对称固结、径向固结和竖向一维固结的关系。研究结果表明:考虑Hansbo渗流的砂井地基非线性大变形固结模型的固结速率最慢,且在固结后期,Hansbo渗流时大、小应变固结与Barron固结的平均固结度基本趋近;随着Hansbo渗流参数m和I1的逐渐增大,砂井地基的固结速率逐渐降低;随着砂井影响半径的增大,砂井地基轴对称固结与径向固结的差异性也越来越大,且在固结早期会出现一维竖向固结速率高于轴对称固结和径向固结的现象。 展开更多

关键词 砂井地基 大变形固结 Hansbo渗流 固结特性

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基于Gibson大变形固结方程的软基沉降预测方法 被引量：1

12

作者 蒋瑞波 张明 《水运工程》 北大核心 2011年第5期136-140,共5页

基于Gibson大变形固结方程,结合吹填淤泥高压固结试验成果,对简化该方程的3个假定条件进行了验证,在此基础上提出了分级荷载下双层软基沉降预测的大变形固结简化方法,将其应用于围海造陆工程吹填淤泥与原状淤泥双层软基沉降过程预测,结... 基于Gibson大变形固结方程,结合吹填淤泥高压固结试验成果,对简化该方程的3个假定条件进行了验证,在此基础上提出了分级荷载下双层软基沉降预测的大变形固结简化方法,将其应用于围海造陆工程吹填淤泥与原状淤泥双层软基沉降过程预测,结果表明:1)常规预压荷载(≤200 kPa)下,固结压力0～25 kPa与25～200 kPa范围内,吹填淤泥的孔隙比e与有效应力及渗透系数与(1+e)分别满足线性关系,大变形固结系数近似为常数;2)大变形固结简化方法预测的双层软基沉降曲线相比于经典固结理论,更接近于实测曲线,为软基沉降预测提供了一种简易实用的方法。 展开更多

关键词 大变形固结 固结系数 高压固结试验 吹填淤泥 沉降

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三维大变形固结本构方程的矩阵表述 被引量：2

13

作者 丁洲祥 龚晓南 +1 位作者 李韬 谢永利 《地基处理》 2004年第4期21-33,共13页

基于连续介质力学基本原理的大变形固结本构方程多采用张量形式，其中的本构张量是高阶张量，难以直接用于有限元编程计算。在本构方程中引入与刚体旋转运动无关的Truesdell应力率和Jaumann应力率。采用Voigt标记。阐述了T．L和U．L．... 基于连续介质力学基本原理的大变形固结本构方程多采用张量形式，其中的本构张量是高阶张量，难以直接用于有限元编程计算。在本构方程中引入与刚体旋转运动无关的Truesdell应力率和Jaumann应力率。采用Voigt标记。阐述了T．L和U．L．两种物质描述方法三维大变形固结本构方程的矩阵表述，推导了相应的本构矩阵。发现两种物质描述方法中的Truesdell率型本构矩阵具有对称性，而Jaumann率型的本构矩阵并不对称。探讨了将Jaumann率型本构矩阵对称化的简化方法，可供有限元编程计算参考。 展开更多

关键词 本构方程 大变形固结 有限元 编程计算 应力 简化方法 表述 三维 张量 描述方法

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沉积泥砂非线性大变形固结沉降计算模型

14

作者 郭帅杰 王保田 张福海 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3003-3010,共8页

沉积形成的水底黏性泥砂自重固结过程表现出显著非线性大变形固结特征,应采用大变形固结理论进行泥砂沉积固结计算。基于软黏土一维非线性大应变固结理论,应用有效应力、渗透系数与孔隙比间扩展幂次函数固结本构关系,由达西定律、有效... 沉积形成的水底黏性泥砂自重固结过程表现出显著非线性大变形固结特征,应采用大变形固结理论进行泥砂沉积固结计算。基于软黏土一维非线性大应变固结理论,应用有效应力、渗透系数与孔隙比间扩展幂次函数固结本构关系,由达西定律、有效应力原理、连续介质方程等建立大变形固结控制方程,根据固结单元孔隙水渗流、单元变形与泥砂沉积层固结沉降耦合关系形成黏性泥砂大变形自重固结数值模型。泥砂自重作为固结荷载,数值模型假定沉积泥砂各向同性且固结沉降应变、孔隙水渗流仅发生于竖直方向,为一维单向沉积固结过程;采用泥砂沉降柱试验确定泥砂非线性扩展幂次函数关系参数。模型应用中,划分竖向固结单元,由沉积泥砂固结本构关系确定各固结单元有效应力及超孔隙水应力,通过超孔隙水应力时间维度上的消散过程及各固结参数间的耦合关系计算泥砂固结沉降。数值模型计算结果表明,沉积黏性泥砂自重固结初期表现为有效应力调整过程,初始有效应力与孔隙比根据固结本构关系匹配调整为扩展幂次函数关系;沉积泥砂应变与应力固结度存在20%左右误差,泥砂固结沉降发展快于超孔隙水应力消散过程,证明沉积泥砂固结沉降变形的发展与超孔隙水应力消散并非同步耦合。计算模型应用于室内沉降柱试验模拟淤积黏性泥砂自重固结沉降预测中,模型输出与试验结果符合良好。 展开更多

关键词 大变形固结 沉降 黏性泥砂 数值模型 沉降柱试验

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软土大变形固结计算中参数识别的遗传算法

15

作者 吴振君 施斌 亓军强 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2003年第4期35-38,共4页

含水量很高的饱和软土在外荷载作用下沉降很大,小变形分析误差太大,必须通过大变形非线性固结计算来模拟。遗传算法是一种全局优化和搜索的仿生算法。近年来随着工程领域中复杂的大规模非线性系统的出现,遗传算法日益得到青睐,目前已经... 含水量很高的饱和软土在外荷载作用下沉降很大,小变形分析误差太大,必须通过大变形非线性固结计算来模拟。遗传算法是一种全局优化和搜索的仿生算法。近年来随着工程领域中复杂的大规模非线性系统的出现,遗传算法日益得到青睐,目前已经广泛应用到各个领域中。本文对遗传算法做了改进,主要体现在杂交算子的选取和轮盘赌模型的模拟退火拉伸,并将其用于饱和软土的大变形固结分析,解决其中的关键参数识别问题。研究表明该方法是行之有效的,值得进一步研究探索。 展开更多

关键词 软土 大变形固结 计算 参数识别 遗传算法 沉降

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桩撑支护软土深基坑大变形固结有限元分析 被引量：1

16

作者 张丽娟 张伟 《路基工程》 2014年第5期20-24,共5页

结合广州某桩撑深基坑支护工程,运用ABAQUS有限元软件,对基坑进行考虑渗流作用的大变形固结研究,分析了基坑开挖过程中,支护桩桩身和坑后土体的水平位移、坑底隆起量、周边地表沉降量、支撑轴力及支护桩弯矩等的变化规律。结果表明:大... 结合广州某桩撑深基坑支护工程,运用ABAQUS有限元软件,对基坑进行考虑渗流作用的大变形固结研究,分析了基坑开挖过程中,支护桩桩身和坑后土体的水平位移、坑底隆起量、周边地表沉降量、支撑轴力及支护桩弯矩等的变化规律。结果表明:大变形固结有限元分析得到的桩身水平位移等变形值与实测结果吻合较好,由于考虑了渗流作用模拟值略大于实测值;大、小变形分析得到的支护桩桩身弯矩结果比较接近,二者相差0.1%左右;支撑轴力的大变形模拟结果与实测结果相差不大,轴力的变化规律和开挖过程相吻合。大变形固结分析,能很好地模拟基坑开挖过程中土体和支护结构的真实性状。 展开更多

关键词 桩撑支护 深基坑 软土地基 大变形固结 有限元分析

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Gibson土体非线性大变形固结方程的解析解

17

作者 陈敬虞 海瑛 《嘉兴学院学报》 2011年第3期41-46,共6页

探讨了土体一维非线性大变形固结问题的解析解法,给出了土体在单面排水和双面排水条件下、以孔隙比为变量的G ibson土体一维非线性大变形固结简化控制方程的解析解.利用该解析解分析了土体一维非线性大变形固结的性状,将土体一维非线性... 探讨了土体一维非线性大变形固结问题的解析解法,给出了土体在单面排水和双面排水条件下、以孔隙比为变量的G ibson土体一维非线性大变形固结简化控制方程的解析解.利用该解析解分析了土体一维非线性大变形固结的性状,将土体一维非线性大变形固结理论解与Terzagh i一维小变形固结理论解进行了比较.研究结果表明,该解析解可用于土体一维非线性大变形固结问题其他数值解的验证. 展开更多

关键词 Gibson土体 一维非线性大变形固结 固结控制方程 解析解

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连续排水边界条件下饱和软土一维大变形固结解析解 被引量：10

18

作者 江文豪 詹良通 杨策 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1289-1298,共10页

基于XIE等提出的饱和软土一维大变形固结的假设,通过引入连续排水边界条件研究瞬时荷载下饱和软土的一维大变形固结问题。利用变量代换、分离变量法和Laplace变换得到连续排水边界条件下饱和软土一维大变形固结解析解,通过退化解析解和... 基于XIE等提出的饱和软土一维大变形固结的假设,通过引入连续排水边界条件研究瞬时荷载下饱和软土的一维大变形固结问题。利用变量代换、分离变量法和Laplace变换得到连续排水边界条件下饱和软土一维大变形固结解析解,通过退化解析解和有限差分数值解对比分析,对该解析解的正确性进行验证。基于所得解析解,分析土体的界面参数及荷载参数对土体一维大变形固结性状的影响。研究结果表明:界面参数α和β越大,土体的透水性越好,超孔隙水压力消散越快,地基的固结速度越快;当界面参数增大到一定程度后,连续排水边界可退化为完全排水边界;连续排水边界下以孔压定义的固结度Up随荷载参数λq的增大而减小,以沉降定义的固结度Us则随荷载参数λq的增大而增大;对比土体的界面参数和荷载参数对土体大变形固结的影响可知,界面参数对土体固结的影响更大。 展开更多

关键词 连续排水边界 大变形固结 界面参数 荷载参数 解析解

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饱和‑非饱和土一维大变形固结模型 被引量：2

19

作者 周亚东 姜龙飞 +2 位作者 郭帅杰 杨伟超 武志杰 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期553-560,共8页

基于分段线性差分法,建立了一种饱和⁃非饱和土一维非线性大变形固结模型UCS2。该模型可考虑土体初始饱和度随深度变化,可分析不同地下水位深度的土体大变形固结问题,并编制了Fortran计算程序。采用现有数值解对该模型进行了验证,UCS2模... 基于分段线性差分法,建立了一种饱和⁃非饱和土一维非线性大变形固结模型UCS2。该模型可考虑土体初始饱和度随深度变化,可分析不同地下水位深度的土体大变形固结问题,并编制了Fortran计算程序。采用现有数值解对该模型进行了验证,UCS2模型分别在饱和与非饱和情况下与现有数值解吻合。开展了大变形算例分析,对比了固结前后孔隙比、饱和度、孔隙水压的变化规律,探讨了地下水位深度及非饱和参数对土体固结沉降的影响。 展开更多

关键词 饱和-非饱和土 非线性 大变形固结 饱和度 地下水位

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考虑井阻效应及径向渗透系数变化下砂井地基的大变形固结 被引量：5

20

作者 江文豪 詹良通 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期755-766,共12页

基于Barron砂井地基等应变固结理论及Gibson一维大变形固结理论,同时考虑了砂井的井阻效应、径向渗透系数的变化及竖向渗流等因素,推导建立了更具普遍性的砂井地基大变形固结方程,并采用有限差分法对该方程进行了求解。通过将所求的差... 基于Barron砂井地基等应变固结理论及Gibson一维大变形固结理论,同时考虑了砂井的井阻效应、径向渗透系数的变化及竖向渗流等因素,推导建立了更具普遍性的砂井地基大变形固结方程,并采用有限差分法对该方程进行了求解。通过将所求的差分解答与已有的固结模型及小变形解析解进行比较,对差分解答的正确性进行了验证。基于差分解答,对砂井地基的大变形固结性状展开分析。分析表明:砂井的井阻效应会降低砂井地基的固结速率,但当砂井的渗透系数增大到一定程度时,砂井的井阻效应可忽略;径向渗透系数的变化模式会对砂井地基的固结速率产生较大影响,相比于线性变化模式,抛物线变化模式下的固结速率较快;竖向渗流加快了砂井地基的固结速率,当井径比较小时,应考虑竖向渗流对砂井地基固结速率的影响;压缩指数与渗透指数的比值越大,砂井地基的固结速率越慢。 展开更多

关键词 砂井地基 大变形固结 井阻效应 径向渗透系数 竖向渗流 有限差分法

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