连续排水边界双层地基一维固结黏弹性解

1

作者 邱昌虎 蒋明杰 +1 位作者 杨伟涛 梅国雄 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期260-266,共7页

文章基于连续排水边界,利用Merchant模型描述土体的黏弹性,并结合Terzaghi一维固结理论建立荷载作用下双层地基一维固结模型。通过边界转换法和Laplace变换推导频域内控制方程的解析解,利用Stehfest数值逆变换法得到时域内土体超孔隙水... 文章基于连续排水边界,利用Merchant模型描述土体的黏弹性,并结合Terzaghi一维固结理论建立荷载作用下双层地基一维固结模型。通过边界转换法和Laplace变换推导频域内控制方程的解析解,利用Stehfest数值逆变换法得到时域内土体超孔隙水压力和沉降的半解析解,并依次给出沉降和孔隙水压力定义下2种固结度的半解析表达式。基于已有的单层黏弹性解,退化分析验证了解法的正确性。最后,通过算例分析探究2种定义下固结度的区别以及界面参数、土体物理力学性质和水文地质参数对地基固结过程的影响。结果表明:相较于已有的弹性解答,黏弹性解解释了土体变形总是滞后于超孔隙水压力消散的现象;超孔隙水压力的消散速率随界面参数的增大而加快,黏滞系数越小且渗透系数越大时土体固结越快,但黏滞系数对固结的影响主要在中后期,渗透系数的影响则主要体现在前中期。该研究结果可为软土地基的沉降预测提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 连续排水边界 双层地基 固结 黏弹性 半解析解

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连续排水边界下抽水引发的弱透水层固结解

2

作者 江留慧 李传勋 +1 位作者 吴文兵 梅国雄 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1479-1486,共8页

为探究更能反映实际透水能力的排水边界对超采地下水导致的地面沉降问题的影响,首先,通过引入孔压随时间指数衰减的连续排水边界,建立连续排水边界下潜水层水位变化引发的下卧弱透水层一维固结模型;其次,采用分离变量法获得其模型普遍... 为探究更能反映实际透水能力的排水边界对超采地下水导致的地面沉降问题的影响,首先,通过引入孔压随时间指数衰减的连续排水边界,建立连续排水边界下潜水层水位变化引发的下卧弱透水层一维固结模型;其次,采用分离变量法获得其模型普遍解析解答以及水位瞬时下降和水位单极等速下降2种特殊降水模式的解析解;然后,通过特定条件下解析解的退化初步验证本文解析理论的正确性;最后,以水位单级等速下降为例,利用本文解计算不同界面参数下弱透水层的固结曲线,着重分析界面参数对固结性状的影响.结果表明:理论计算的沉降曲线与室内试验沉降曲线对比,最大误差为13%,进一步说明连续排水边界更贴合实际透水边界;界面参数越大(排水边界透水性越好),孔压消散速率越快,固结速率越快,越早完成固结,但其并不影响最终固结状态. 展开更多

关键词 水位下降 土力学 连续排水边界 界面参数 解析解

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基于不对称连续排水边界的太沙基一维固结方程及其解答 被引量：52

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作者 梅国雄 夏君 梅岭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期28-31,共4页

在Terzaghi一维固结理论的基础上,提出了一个从透水到不透水的双面不对称连续排水边界条件,建立了广义Terzaghi固结理论,并给出其解答。对其解答进行分析发现:修正后的固结方程的边界条件能严格满足其初始条件;通过变化边界条件中的参数... 在Terzaghi一维固结理论的基础上,提出了一个从透水到不透水的双面不对称连续排水边界条件,建立了广义Terzaghi固结理论,并给出其解答。对其解答进行分析发现:修正后的固结方程的边界条件能严格满足其初始条件;通过变化边界条件中的参数,可以得到包括Terzaghi一维固结理论解答在内的连续解,从而弥补了Terzaghi固结理论只能考虑透水和不透水这两种极端情况的不足;通过调整边界条件中的参数,还可以用来模拟实际土层上下两面透水性不同的情况;对其结果进行级数项数的研究,固结系数取不同值时,级数取一项或多项,均能满足精度要求。所以该理论把Terzaghi一维固结理论推广到了更为一般的情况,而且其结果可以很方便地推广到工程应用中。 展开更多

关键词 太沙基一维固结方程 不对称 连续排水边界 固结度

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连续排水边界下一维固结不排水对称面的有限元分析 被引量：10

4

作者 蔡烽 何利军 +2 位作者 周小鹏 徐美娟 梅国雄 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2141-2147,共7页

连续排水边界可以修正边界透水与不透水这两种极端理想化的边界问题。在Terzaghi一维固结理论的基础上,结合连续排水边界给出了连续排水边界下不排水对称面一维固结的解析解答。基于ABAQUS有限元软件开发了一维连续排水边界条件的子程序... 连续排水边界可以修正边界透水与不透水这两种极端理想化的边界问题。在Terzaghi一维固结理论的基础上,结合连续排水边界给出了连续排水边界下不排水对称面一维固结的解析解答。基于ABAQUS有限元软件开发了一维连续排水边界条件的子程序,对不排水对称面位置变化的影响因素包括边界透水性能、排水时间和渗透系数进行研究,得到了不排水对称面的变化规律。最后将该数值分析方法引入饱和软黏土中不同深度设置排水砂层进行比较,结果表明在不排水对称面位置处设置排水砂层时土体的固结速度是最快的。连续排水边界的引入有利于确定不排水对称面的位置,所得的结论和文中的有限元分析过程对促进固结理论的发展具有重要的实际价值和意义。 展开更多

关键词 连续排水边界 一维固结 不排水对称面 有限元分析

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连续排水边界下成层地基一维固结问题的有限元分析 被引量：10

5

作者 蔡烽 何利军 +1 位作者 周小鹏 梅国雄 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期315-323,共9页

基于ABAQUS有限元软件开发连续排水边界条件的子程序,将计算结果分别与单层地基经典的Terzaghi一维固结理论解和连续排水边界Terzaghi一维固结解析解以及双层地基一维固结解析解进行对比分析,验证计算结果的正确性。针对实际工程中常见... 基于ABAQUS有限元软件开发连续排水边界条件的子程序,将计算结果分别与单层地基经典的Terzaghi一维固结理论解和连续排水边界Terzaghi一维固结解析解以及双层地基一维固结解析解进行对比分析,验证计算结果的正确性。针对实际工程中常见的成层地基,采用变化弹性模量、渗透系数和泊松比的方法对连续排水边界下成层地基一维固结问题进行数值分析。研究结果表明:连续排水边界能良好地模拟接近实际的工程工况。 展开更多

关键词 太沙基一维固结方程 连续排水边界 有限元分析 成层地基

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广义连续排水边界在一维固结问题中的应用 被引量：10

6

作者 郑昱 梅国雄 梅岭 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第6期54-58,共5页

在一维固结理论的基础上,提出一个从透水到不透水的双面不对称连续排水边界条件,建立广义固结边界条件,并给出边界下2类主要一维固结理论的解答.对解答进行分析发现:修正后固结方程的边界条件不但能严格满足其初始条件,并且其退化结果... 在一维固结理论的基础上,提出一个从透水到不透水的双面不对称连续排水边界条件,建立广义固结边界条件,并给出边界下2类主要一维固结理论的解答.对解答进行分析发现:修正后固结方程的边界条件不但能严格满足其初始条件,并且其退化结果表明方程是适定的,所得的解是连续的,具有物理意义.文中边界条件可以更加精确地预测饱和黏性土体的固结速率. 展开更多

关键词 一维固结方程 连续排水边界 固结度 适定性

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任意荷载下连续排水边界分数阶黏弹性地基一维固结模型 被引量：5

7

作者 王珏 童立红 +1 位作者 金立 徐长节 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2020年第1期56-63,共8页

以基于Caputo分数阶导数的弹壶元件修正Kelvin模型来描述饱和土体一维固结的力学行为,并引入连续排水边界条件,通过Laplace变换,联立求解得到任意荷载下连续排水边界分数阶黏弹性地基有效应力及固结沉降的解析解。采用Laplace逆变换,获... 以基于Caputo分数阶导数的弹壶元件修正Kelvin模型来描述饱和土体一维固结的力学行为,并引入连续排水边界条件,通过Laplace变换,联立求解得到任意荷载下连续排水边界分数阶黏弹性地基有效应力及固结沉降的解析解。采用Laplace逆变换,获得了其时域内的理论解,并分析了梯形循环荷载及施工荷载作用下相关参数对固结沉降的影响。研究结果表明:循环荷载作用下,黏土地基的沉降变化呈振荡增长,且振荡幅值随着边界透水性的增大而增大;分数阶次α增大,使固结前期沉降速率减慢,而在固结后期,α值对沉降的影响正好相反;循环荷载下沉降变化曲线的振荡幅值随着分数阶次α的增大而减小。此外,一维固结沉降的发展还与土体力学参数及荷载参数相关,弹性模量E越大,最终沉降量越小;黏弹性体的延迟时间F越大,固结沉降变化越慢。 展开更多

关键词 任意荷载 连续排水边界 分数阶导数 黏弹性 一维固结

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连续排水边界下成层陆域吹填地基一维固结解析解 被引量：3

8

作者 张云鹏 王宗琴 +2 位作者 宗梦繁 吴文兵 王立兴 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期38-45,共8页

新近吹填地基的固结效应十分显著,地基土内超静孔隙水压力的消散将引起地表的整体沉降,对吹填地基上基础工程的稳定性产生不利影响。基于连续排水边界,综合考虑吹填土的自重和下伏原状海床的成层特性,建立了吹填土自重驱动下的吹填地基... 新近吹填地基的固结效应十分显著,地基土内超静孔隙水压力的消散将引起地表的整体沉降,对吹填地基上基础工程的稳定性产生不利影响。基于连续排水边界,综合考虑吹填土的自重和下伏原状海床的成层特性,建立了吹填土自重驱动下的吹填地基-原状海床一维固结方程,并基于本征函数法推导了孔隙水压力响应、固结度等的解析解。通过边界条件和模型的退化,验证了解答的正确性。利用该解答讨论了吹填土自重、成层地基模量、时间因数、地表附加荷载等时空条件对吹填地基固结沉降的影响。研究结果表明:(1)吹填土自重是吹填地基固结的驱动因素,在实际工程中不可忽略;(2)土体渗透系数对超静孔隙水压力的影响较为复杂,某一层土的渗透性改变后,对其上覆和下伏土层的超静孔隙水压力将产生相反的影响;(3)土层的体积压缩系数对超静孔隙水压力的影响十分显著,且深部土体的体积压缩系数影响更大;(4)地表堆载等引起的附加荷载会减缓超静孔隙水压力的消散。 展开更多

关键词 成层吹填地基 一维固结 连续排水边界 自重 解析解

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连续排水边界下分数阶黏弹性饱和土体一维固结分析 被引量：11

9

作者 田乙 吴文兵 +2 位作者 蒋国盛 梅国雄 徐宝军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3054-3061,3070,共9页

采用分数阶Kelvin模型来描述饱和土体的流变特性,在连续排水边界条件下,利用Laplace变换推导出变换域内的饱和土体一维固结解析解,再通过Crump法对有效应力和固结沉降进行数值反演,得到了分数阶导数黏弹性饱和土体的一维固结半解析解。... 采用分数阶Kelvin模型来描述饱和土体的流变特性,在连续排水边界条件下,利用Laplace变换推导出变换域内的饱和土体一维固结解析解,再通过Crump法对有效应力和固结沉降进行数值反演,得到了分数阶导数黏弹性饱和土体的一维固结半解析解。将连续排水边界退化到Terzaghi排水边界,退化后的结果与已有文献一致,验证了所得半解析解的可靠性。最后,基于所得解,分析了相关参数对土体固结的影响。结果表明,界面参数反映排水边界的透水性,从而影响土体中超孔隙水压力的消散速率;黏滞系数在固结后期对沉降发展影响较大,其值越大,沉降发展越慢;当阶次a不为零时,分数阶次越小,土体表现出的黏滞性越强,整体固结沉降发展越缓慢,次固结沉降发展也越缓慢。 展开更多

关键词 连续排水边界 分数阶导数 黏弹性 黏滞系数 分数阶次

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基于连续排水边界条件的砂井地基固结解析解 被引量：8

10

作者 张驿 吴文兵 +1 位作者 梅国雄 段隆臣 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期90-97,共8页

为弥补瞬时恒定荷载下传统砂井固结理论中边界条件存在的缺陷,首先,通过引入连续排水边界条件,采用特征函数法对砂井地基3维固结方程进行解答,得到考虑涂抹及井阻效应的解析解。然后,通过对解析解的退化,与既有的研究结果对比,验证所得... 为弥补瞬时恒定荷载下传统砂井固结理论中边界条件存在的缺陷,首先,通过引入连续排水边界条件,采用特征函数法对砂井地基3维固结方程进行解答,得到考虑涂抹及井阻效应的解析解。然后,通过对解析解的退化,与既有的研究结果对比,验证所得解的正确性。最后,根据所得解析解对砂井地基在连续排水边界条件下的超孔隙水压力及平均固结度进行分析。分析结果表明:连续排水边界条件可以通过改变界面参数b值的大小,实现从完全不排水到完全排水整个过程的表达,从而对传统砂井固结理论进行补充。在超孔隙水压力方面,随着b值的减小,地基表面排水能力降低,在地基顶面处,也逐渐出现一定的超孔隙水压力,且b越小,顶面处的超孔隙水压力越大;在同一水平面处,距离砂井越远,孔压越大。在固结度方面,随着b的减小,地基平均固结度显著降低,故传统固结理论中的顶面完全排水条件,可能会高估地基的实际固结速度。涂抹区以及砂井中渗透系数的降低均会显著降低地基固结速度,所以,施工中应减小对井壁土体的扰动,增加竖井的渗流能力,以减弱涂抹和井阻效应。尽管砂井地基以径向渗流为主,但竖向渗流对地基的固结也有较大影响,忽略其作用可能会导致地基的固结沉降预测速度被低估。 展开更多

关键词 连续排水边界 砂井地基 涂抹效应 井阻 界面参数

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连续排水边界下考虑指数渗流和土体自重的一维固结分析 被引量：7

11

作者 宗梦繁 叶超 +3 位作者 梁荣柱 梅国雄 杨晓燕 吴文兵 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3613-3622,共10页

基于变荷载形式下的连续排水边界条件,研究变荷载下考虑土体自重和指数渗流的饱和土一维固结问题。利用有限差分法得到该固结问题的解答,通过与现有解答对比验证本文差分法解答的正确性。基于所得解答,讨论界面参数、渗流参数、自重及... 基于变荷载形式下的连续排水边界条件,研究变荷载下考虑土体自重和指数渗流的饱和土一维固结问题。利用有限差分法得到该固结问题的解答,通过与现有解答对比验证本文差分法解答的正确性。基于所得解答,讨论界面参数、渗流参数、自重及变荷载对土体固结特性的影响。研究结果表明:界面参数取值越大,土体固结越快,连续排水边界解答越接近Terzaghi排水边界解答;自重系数及荷载等效水头与土层厚度之比(q_(h))越大,土体固结越快,自重系数主要影响固结前期,而qh主要影响固结中后期;外荷载增加缓慢时,工程中按连续排水边界设计固结排水边界不仅可以节省材料,其排水性能也能达到按完全排水设计的效果;此外,与Terzaghi边界相比,连续排水边界下指数渗流所得解答与达西渗流所得解答的差值更小。 展开更多

关键词 一维固结 连续排水边界 指数渗流 自重 变荷载

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变荷载下连续排水边界黏弹性地基一维固结性状分析 被引量：5

12

作者 童立红 王珏 +2 位作者 郭生根 朱怀龙 徐长节 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1862-1868,共7页

在考虑软黏土流变特性的基础上,结合工程实际,引入连续排水边界条件,建立了变荷载下连续排水边界黏弹性地基一维固结模型。通过分离变量法与常数变易法,求得了变荷载作用及连续排水边界条件下的饱和软黏土一维固结模型的解析解,进一步... 在考虑软黏土流变特性的基础上,结合工程实际,引入连续排水边界条件,建立了变荷载下连续排水边界黏弹性地基一维固结模型。通过分离变量法与常数变易法,求得了变荷载作用及连续排水边界条件下的饱和软黏土一维固结模型的解析解,进一步研究了透水边界条件和土体参数对超孔隙水压力、有效应力的影响。研究结果表明:上下边界透水性的不同会直接影响超孔隙水压力的变化;越靠近透水性大的边界处的土体固结速度越快,且随着其离排水边界的距离减小,对固结速度的影响逐渐增大;另外,软土层的渗透系数、Kelvin体弹簧的弹性模量和黏滞系数等对土颗粒间的有效应力影响较大。 展开更多

关键词 变荷载 连续排水边界 黏弹性 一维固结

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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

13

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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连续排水边界下双层地基一维非线性固结解析解 被引量：1

14

作者 杨晓燕 宗梦繁 +2 位作者 吴文兵 梅国雄 蒋国盛 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期136-143,共8页

基于Davis和Raymond土体一维非线性固结的假设,通过引入连续排水边界条件研究了瞬时荷载下的双层地基一维非线性固结问题.利用变量代换及分离变量法得到连续排水边界条件下双层地基一维非线性固结问题的解析解,通过退化为Xie双面排水解... 基于Davis和Raymond土体一维非线性固结的假设,通过引入连续排水边界条件研究了瞬时荷载下的双层地基一维非线性固结问题.利用变量代换及分离变量法得到连续排水边界条件下双层地基一维非线性固结问题的解析解,通过退化为Xie双面排水解答验证了本文解析解的正确性.基于所得解析解,对不同界面参数以及非线性参数对土体固结特性的影响进行了分析.结果表明:连续排水边界条件下,按沉降定义的平均固结度解答(U_(s))始终大于按孔压定义的平均固结度解答(U_(p)),且两者的差别随着非线性参数N_(σ)值的增大而增大.连续排水边界条件下U_s随N_σ值的增大而增大,而U_p随N_(σ)值的增大而减小.与Xie双面排水解答相比,连续排水边界下N_(σ)值对U_(p)的影响较小.此外,土层界面参数对土体固结有较大影响. 展开更多

关键词 非线性固结 连续排水边界 双层地基 界面参数 解析解

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连续排水边界下考虑变荷载的软土一维非线性固结分析 被引量：4

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作者 吴思思 罗文强 +2 位作者 李寅灿 崔伟健 王硕 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1503-1512,共10页

土体往往具有非线性压缩特性,不同压缩特性下土体的固结规律存在差异。综合考虑土体非线性特性、变荷载作用以及连续排水边界条件建立了一维固结方程。采用无条件稳定的有限差分法和半解析法对固结方程进行了求解,两种解答方法的可靠性... 土体往往具有非线性压缩特性,不同压缩特性下土体的固结规律存在差异。综合考虑土体非线性特性、变荷载作用以及连续排水边界条件建立了一维固结方程。采用无条件稳定的有限差分法和半解析法对固结方程进行了求解,两种解答方法的可靠性通过连续排水边界条件退化以及两种解答结果对比得到验证。在有限差分法解答的基础上,详细分析了界面参数、荷载参数以及非线性参数对土体固结的影响。结果表明:连续排水边界的界面参数取值越大,则超静孔隙水消散速率及土体沉降速率越大,但界面参数取值对最终沉降量没有影响;超静孔隙水压力在加载阶段逐渐增大,在恒载阶段逐渐消散;加载速率越大,则超静孔隙水压力峰值越大,并且土体固结速率越快,说明延长施工周期有利于降低超静孔隙水压力的影响;工程中要准确预测土体固结速率绝非易事,采用固结理论预测时需保证土体模型、边界条件以及土体计算参数等因素的准确性。 展开更多

关键词 一维固结 非线性特性 连续排水边界 变荷载 界面参数

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变荷载下考虑起始水力坡降与连续排水边界的固结解 被引量：1

16

作者 李全军 陈余 +1 位作者 金丹丹 李传勋 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第1期122-134,共13页

采用连续排水边界的必要性及软黏土中水的渗流存在着起始水力坡降(i0)的现象已逐渐被认识,但变荷载下同时考虑连续排水边界条件和起始水力坡降的一维固结解析解还鲜见报道。针对外荷载随时间逐渐增加的实际情况,建立变荷载下同时考虑连... 采用连续排水边界的必要性及软黏土中水的渗流存在着起始水力坡降(i0)的现象已逐渐被认识,但变荷载下同时考虑连续排水边界条件和起始水力坡降的一维固结解析解还鲜见报道。针对外荷载随时间逐渐增加的实际情况,建立变荷载下同时考虑连续排水边界和起始水力坡降的固结模型。采用傅里叶变换及拉普拉斯变换获得模型的近似解析解,利用该解答分析动边界移动规律、超静孔隙水压力随时间的消散规律及平均固结度的增长规律。结果表明:在加载速率不变的情况下,起始水力坡降下排水面透水情况对固结性状的影响与其在达西定律下相同,透水情况越好,孔压消散速率越快;透水情况越差,超静孔隙水压力消散速度越慢。与完全透水边界条件下相比,连续排水条件下起始水力坡降i0对固结性状影响无明显改变,i0越大,移动边界到达土层底部的时间越长,固结完成时土中残留的超静孔压越大,按孔压定义的平均固结度越小;i0值越小,移动边界到达土层底部的时间越短,固结完成时土中残留的超静孔压越小,按孔压定义的平均固结度越大。在起始水力坡降和边界排水条件不变的情况下,随着加载时间的增加,超静孔隙水压力峰值越小,超静孔隙水压力达到峰值的时间越长,但加载时间对超静孔压残留值及按孔压定义的最终平均固结度无影响。 展开更多

关键词 变荷载 连续排水边界 起始水力坡降 移动边界 解析解

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连续排水边界下非线性饱和土体一维热固结解析解 被引量：2

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作者 苗青 闻敏杰 +3 位作者 宗梦繁 田乙 吴文兵 梅国雄 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期143-150,共8页

为探究受温度影响的非线性饱和土体的一维固结特性,基于孔隙比变化是由有效应力和温度引起的假设,根据热平衡方程和连续性方程建立考虑热效应的一维非线性固结方程。采用分离变量法及Laplace变换获得连续排水边界下考虑土体非线性的一... 为探究受温度影响的非线性饱和土体的一维固结特性,基于孔隙比变化是由有效应力和温度引起的假设,根据热平衡方程和连续性方程建立考虑热效应的一维非线性固结方程。采用分离变量法及Laplace变换获得连续排水边界下考虑土体非线性的一维热固结问题的解析解,通过与现有两种解析解对比,验证此解答的正确性。基于所得解答,详细讨论热扩散系数与固结系数比值、温度增量、界面参数及非线性参数对土体固结特性的影响。结果表明:温度增量越大或界面参数越大时,土体的固结速率越快;按沉降定义的固结速率随非线性参数的增大而增大,而按孔压定义的固结速率随非线性参数的增大而减小;热扩散系数与固结系数的比值较大时,前期热固结速率明显快于不考虑温度作用的固结速率,采用热加固法处理地基时,有必要先测定热扩散系数和固结系数,以确定是否适合采用热加固法。 展开更多

关键词 一维热固结 非线性 连续排水边界 解析解 界面参数

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连续排水边界下成层地基一维非线性固结解析解 被引量：1

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作者 宗梦繁 吴文兵 +2 位作者 张驿 梅国雄 闻敏杰 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期503-516,共14页

为了研究边界排水时间效应对固结过程的影响,引入连续排水边界研究成层地基一维非线性固结问题。通过引入孔隙比与有效应力之间的非线性关系,建立了瞬时荷载作用下成层地基固结问题的控制方程,进而获得按沉降定义和按超静孔隙水压力定... 为了研究边界排水时间效应对固结过程的影响,引入连续排水边界研究成层地基一维非线性固结问题。通过引入孔隙比与有效应力之间的非线性关系,建立了瞬时荷载作用下成层地基固结问题的控制方程,进而获得按沉降定义和按超静孔隙水压力定义的平均固结度以及成层地基沉降的解析解。通过与有限差分解析解对比以及现有解析解对比验证了所得解析解的正确性。基于所得解,通过详细的参数分析研究了成层地基一维非线性固结特性。结果表明,排水界面参数对成层地基的固结性状有很大影响,固结速率随界面参数的增大而增大。在连续排水边界条件下,按沉降定义的平均固结度随有效应力比的增大而增大,而按超静孔隙水压力定义的平均固结度随有效应力比的增大而减小。 展开更多

关键词 非线性固结 成层地基 连续排水边界 界面参数 解析解

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变透水边界与起始坡降下软土路基固结模型

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作者 杨强 魏征 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期40-44,51,共6页

研究目的:路基沉降问题是引起铁路、公路等基础设施发生工程事故的主要原因。为提高软土地区路基土沉降预测水平,本文考虑土体的非达西渗流效应、土体边界透水能力的变化以及变形非线性特征,建立相应的分段线性化固结模型。其中,起始坡... 研究目的:路基沉降问题是引起铁路、公路等基础设施发生工程事故的主要原因。为提高软土地区路基土沉降预测水平,本文考虑土体的非达西渗流效应、土体边界透水能力的变化以及变形非线性特征,建立相应的分段线性化固结模型。其中,起始坡降渗透模型用来反映土体的非达西渗流过程,连续排水边界用来描述土体边界透水性能的变化,e-lg(av0)关系用来表示土体的非线性变形特征。然后,应用一些算例分析探讨边界透水性能变化、土体非线性变形以及非达西效应下土体的固结行为,以期为软土路基工程工后沉降预测提供理论支撑。研究结论:(1)土体的非达西效应越强(即起始坡降值越大),边界透水性能越差(即连续排水界面参数越小),相同时刻下的固结滞后现象越明显;(2)起始坡降值能同时影响固结过程及最终结果;(3)连续排水边界和起始坡降下初始压缩系数对沉降过程的影响比较显著;(4)本文固结模型可模拟深厚软土路基的沉降过程,相关结论可应用于深厚软土的堆载排水加固过程。 展开更多

关键词 软土 路基 固结 起始坡降 连续排水边界

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双面排水条件下未打穿竖井地基固结计算 被引量：7

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作者 周开茂 谢康和 +1 位作者 应宏伟 来方勇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期151-156,共6页

通过在竖向排水井底面以下土层中设置虚拟砂井,得到了双面排水条件下考虑土层三维渗流从而更符合实际情况的解析解.根据所得解编制了计算程序,分析了在双面排水情况下未打穿竖向排水井地基的固结性状,并与单面排水情况进行了比较,比较... 通过在竖向排水井底面以下土层中设置虚拟砂井,得到了双面排水条件下考虑土层三维渗流从而更符合实际情况的解析解.根据所得解编制了计算程序,分析了在双面排水情况下未打穿竖向排水井地基的固结性状,并与单面排水情况进行了比较,比较显示双面排水使未打穿砂井地基固结速率大为提高.同时,以此解为基准,对现有未打穿竖向排水井地基平均固结度近似计算公式和方法进行了较为详细的比较,得出了现有近似计算公式及方法适用的范围. 展开更多

关键词 软土地基 未打穿砂井 固结 双面排水边界 近似计算法

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