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計(jì)算地基沉降有限元分析所用的固結(jié)理論中一般都是使用Terzagh所提出的透水與不透水這兩種極端的邊界條件，在經(jīng)典Terzaghi理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行了研究，但在實(shí)際工程中土層的邊界條件多是存在介于透水與不透水之間的不同透水程度的邊界條件，且透水邊界條件應(yīng)該是和時(shí)間相關(guān)聯(lián)的。
為使邊界條件更符合實(shí)際工況，梅國(guó)雄等提出了連續(xù)排水邊界條件并對(duì)其進(jìn)行了研究。在實(shí)際工程中對(duì)諸如吹填土的軟基均需進(jìn)行地基處理，目前有許多解決軟基快速固結(jié)的方法，但造價(jià)高昂。假設(shè)在吹填土的吹填過(guò)程中，在土層豎向深度預(yù)先加入一層排水砂層作為水平排水通道，從而使得吹填土在自重作用下就能夠快速固結(jié)完成，研究不排水對(duì)稱(chēng)而的目的是為了在飽和軟瓢土中找到豎向深度最佳排水砂層的位置，進(jìn)而將此引入實(shí)際工程.蔡烽等已對(duì)未考慮自重作用的正常固結(jié)軟瓢土在對(duì)稱(chēng)荷載作用下不排水對(duì)稱(chēng)而的位置變化進(jìn)行了探討，得出了在不排水對(duì)稱(chēng)而位置處設(shè)置排水砂層時(shí)土體的固結(jié)速度是最快的。然而，實(shí)際情況下的荷載并不是對(duì)稱(chēng)的，且像對(duì)于吹填土這種飽和軟瓢土來(lái)講，大多屬于在自重作用下還未固結(jié)的欠固結(jié)土，必須考慮其在自重作用下產(chǎn)生的超孔隙水壓力。
本研究在Terzaghi一維固結(jié)理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合連續(xù)排水邊界，推導(dǎo)了考慮土體自重作用下不排水對(duì)稱(chēng)而一維固結(jié)的解析解，利用自主開(kāi)發(fā)的連續(xù)排水邊界子程序并基于ABAQUS有限元分析平臺(tái)，將得到的數(shù)值模擬結(jié)果與所推導(dǎo)的解析解進(jìn)行比較，進(jìn)而對(duì)考慮土體自重作用下不排水對(duì)稱(chēng)而的影響因素包括不同排水邊界參數(shù)比值、排水時(shí)間和滲透系數(shù)進(jìn)行分析，同時(shí)引入未考慮土體自重下的情況與所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，最后討論在排水邊界對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)兩種情況下，在飽和軟瓢土中不同深度設(shè)置最佳排水砂層與不排水對(duì)稱(chēng)而的關(guān)系。
與正常固結(jié)軟瓢土不同的是由于欠固結(jié)土需考慮到自重作用所產(chǎn)生的初始孔壓的影響，故初始條件中上下邊界所產(chǎn)生的荷載是不對(duì)稱(chēng)的。假設(shè)孔壓沿深度方向呈線性分布，筆者提出從透水到不透水的連續(xù)排水邊界條件，蔡烽等已成功將連續(xù)排水邊界退化為經(jīng)典Terzaghi固結(jié)的排水和不排水邊界，并驗(yàn)證了未考慮土體自重下連續(xù)排水邊界子程序的正確性，運(yùn)用自行開(kāi)發(fā)的邊界子程序并基于有限元程序ABAQUS，對(duì)考慮土體自重下的均質(zhì)地基一維固結(jié)問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值模擬，再將計(jì)算結(jié)果與連續(xù)排水邊界下考慮土體自重Terzaghi一維固結(jié)解析解進(jìn)行對(duì)比分析。
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