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《非饱和土大气张力通用公式与地基渗流固结沉降.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、建材世界2014年第35卷第2期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.02.035非饱和土大气张力通用公式与地基渗流固结沉降蒙理明(海口市建设工程质量安全监督站,海口570206)摘要:提出了“地基渗流固结理论应该用超自由水压力的等效压缩系数来描述,地基沉降应该用总附加应力及总应力压缩模量来计算,都不需要有效应力”;用超自由水压力的等效压缩系数修正了太沙基一维固结微分方程;初步探讨了非饱和土的等效压缩系数和等效压缩模量。关键词:等效压缩系数;等效压缩模量;地基渗流固结TensionAtmosphereGeneralFormulaofUnsat
2、uratedSoilandtheFoundationSeepageConsolidationSettlementMENGLi-ming(HaikouCityConstructionEngineeringQualitySafetySuperviseStation,Haikou570206,China)Abstract:Thispaperputforward“foundationseepageconsolidationtheoryshouldbedescribedintheequivalentcompressioncoefficientofsuperfreewaterpres
3、sure,foundationsettlementshouldusethetotaladditionalstressandtotalstresscompressionmodulustocalculate,don'tneedeffectivestress”.TheonedimensionconsolidationdifferentialequationofTerzaghiiscorrectedwithsuperfreewaterpressureequivalentcompressioncoefficient.Andtheequivalentcompressioncoeffi
4、cientandequivalentcompressionmodulusofunsaturatedsoilarediscussed.Keywords:theequivalentcoefficientofcompression;theequivalentmodulusofcompression;thefoundationseepageconsolidation用非饱和土大气张力通用公式的观点探讨地基渗流固结沉降,其依据有:见文献[1]的108至111页,太沙基一维渗流固结理论需作如下假设:土是均质的,完全饱和的;土粒和水是不可压缩的;土层的压缩和土中水的渗流只沿竖向发生,是
5、一维的;土中水的渗流服从达西定律,且渗透系数k保持不变;孔隙比的变化与有效应力的变化成正比,即-e/dσ'=α,且压缩系数ɑ保持不变;外荷载是一次瞬时施加的。先推出∂e/∂t=ɑ∂u/∂t(1)等等,然后得:太沙基一维固结微分方程22∂u/∂t=Cv∂u/∂Z(2)其中,e为孔隙比;t为时间;u为自由水压力;α为土的压缩系数土的竖向固结系数Cv=k(1+e1)/(ɑγw)=kEs/γw其中,k为渗透系数;e1为初始孔隙比;γw为水的重度;Es为土的压缩模量。然后,求出土层单面排水和双面排水的解u(z,t),其中,时间因数2Tv=Cvt/H收稿日期:2014-02-28.作
6、者简介:蒙理明(1955-),教授级高工.E-mail:66229258mlm@163.com134建材世界2014年第35卷第2期H为孔隙水的最大渗径,在单面排水下为土层厚度。见文献[2],提出了:土的压缩变形的变化只取决于有效应力的变化的观点是不成立的。自由水和孔隙气同样具有抗压能力,地基压缩变形应该用总应力计算。有效应力的实质是自由水和孔隙气没有抗剪能力。还提出了:自由水和孔隙气渗流时同样具有抗压能力,具有“等效压缩模量”,与总应力压缩模量曲线相似,主导了地基土的压缩变形。1饱和土渗流固结实际的三个压缩系数见图1,是常规的压缩系数,见文献[1]86页,室内侧限压缩试
7、验,常规压缩试验的加荷等级P为:50kPa、100kPa、200kPa、300kPa、400kPa,每一级荷载要求恒压24h或当在1h内的压缩量不超过0.005mm时,认为变形已经稳定,并测定稳定时的总压缩量ΔH,并根据ΔH求出相应的孔隙比。对于饱和土渗流固结,取P1与P2靠近一次瞬时施加的外荷载的范围,规定土的总应力压缩系数α=tgα=(e1-e2)/(P2-P1)。见图2,是实际的三个压缩系数,包括总应力、有效应力、自由水的压缩系数。σ、σ'、u是一次加载产生的附加应力和超自由水压力,不包括初始应力和初始自由水压力。应该注
