非線性滲透性非飽和土的固結性狀研究

中文摘要

自然界及工程中大量涉及非飽和土固結問題，了解非飽和土固結性狀非常必要。非飽和土固結是複雜的非線性耦合問題，研究難度很大，在研究複雜問題之前，半解析解的研究極有價值，可提供非飽和土固結的一階近似解，用於固結問題的快速計算、分析。申請者基於典型的Fredlund非飽和土固結理論，採用適當的假定及一些數學方法，考慮滲透係數的非線性變化，擬求解以下情況的非飽和土固結半解析解，並對其進行固結性狀分析。1、成層線彈性非飽和土地基一維固結；2、簡單情況下的線彈性非飽和土理想砂井地基固結；3、有限厚度粘彈性非飽和土地基一維固結。預期成果對於分析非飽和土固結性狀、理解非飽和土固結機理具有重要的意義，也可為與非飽和土固結有關的工程最佳化設計、施工進度控制提供一定的參考。

結題摘要

對於非飽和土固結性狀的研究，之前申請者及其他學者主要針對最基本情況：大面積瞬時均布加荷；線彈性；有限厚度非飽和土層展開的，是最基礎性的研究。本課題的研究的思路是擬將申請者探索的一種求解方法拓展，去求解更多、更複雜情況下的非飽和土固結的半解析解，基於這些半解析解研究更多、更複雜情況下非飽和土的固結性狀，以期為尚不成熟的非飽和土固結性狀的研究提供一些參考。本課題依據原計畫研究內容進行了研究，並進行了進一步拓展研究。研究內容1：關於非飽和土液相和氣相滲透係數變化的研究得到了非飽和土的土水特性與滲透特性的關係，比較了考慮與不考慮滲透係數變化非飽和土固結性狀的不同；並進行了進一步拓展研究。①獲得了滲透係數變化及不變化對固結的影響（完成）。②並進行了非飽和土固結過程中滲透係數的變化及規律的研究（拓展）。研究內容2：關於成層線彈性非飽和土地基一維固結問題的研究對成層線彈性非飽和土地基一維固結問題進行半解析解求解及固結性狀分析；未完成（在將非飽和土有限厚度線彈性一維固結問題的研究方法向多層擴展時遇到矩陣過於複雜，無法進行正常的逆變換問題，最終未解決）。但進行了非飽和土一維固結的附加研究。 ①探索出了採用引入中間變數法和Laplace變換法得到一維非飽和土固結方程通解的方法，該通解能適用於各類初始條件、邊界條件和荷載作用（附加）；②求解了線性加荷下非飽和土一維固結問題的半解析解並進行了固結特性（附加）；③首次得到了瞬時加荷下第三類邊界條件下（半透水邊界）的非飽和土一維固結問題的半解析解，該解可用於考察砂墊層對一維非飽和土固結特性的影響（附加）。④求解了多種荷載下半透水邊界的非飽和土一維固結問題的半解析解，該解可用於考察砂墊層對一維非飽和土固結特性的影響（附加）研究內容3：關於非飽和土砂井固結的研究求解了線彈性非飽和土砂井地基固結問題的半解析解及固結特性分析；並進行了進一步拓展研究。①在理想砂井的基礎上考慮塗抹區土體滲透係數的變化，對比分析了徑向滲透係數線性變化，塗抹區滲透係數的變化對超孔隙水、氣壓力消散規律的影響。（完成並拓展）②同時考慮豎向滲流和徑向滲流，對瞬時均布荷載作用下非飽和土砂井固結進行了研究（附加）研究內容4：關於粘彈性非飽和土固結的研究對粘彈性非飽和地基的一維固結問題進行半解析解求解及固結性狀分析。完成並進行了進一步拓展研究。①獲得

非線性滲透性非飽和土的固結性狀研究

基本介紹

中文摘要

結題摘要

相關詞條

熱門詞條