堆载及真空预压砂井地基固结解析理论.pdf

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1、堆载及真空预压砂井地基固结解析理论第四航务工程局科研所董志良提要根据堆载及,,真空预压配合砂井(排水板)排水加固软土地基的实际情况建立较为完。、善的打穿软土层的砂井地塞固结解析理论可以求解正压负压及正负压三种情况的砂井地。,。基固结问题利用该理论解能方便地进行有井限和涂抹的砂井地墓设计ABSTRACTAeeordingtothePraetiealsituationofeonsolidatingt]纽esoft0011founda-tionbyheaPedload&vaeuumPreloading,eooPerated

2、withdrainagesvsteomfsanrainrainagePlate,aeonsolidationtheoryofsa:,ddrainfoundationdd(d)enetratnso50aer5esase.asoveteeonsoaonro-byPigft11ly1tblilidltmylhlidtiPblemsofsanddrainfounationunerthreeeondtionsinelu一1ositivePressure,dddi9Pneaveressureanaernanressure.ste

3、or,esnosanrangtiPdlttigPBythihydigfddifoundationtakingaeeountoftheeffeetofsmearandresistaneeofwellmaybe.earriedouteonveniently,,正压及负压(堆载为正压真空预压为负压)配合砂并加固软基技术经过国内外许多,,。专家的努力已在工程中大量应用取得大量成功的经验,纵观砂井理论的发展史可以发现尽管出现了吉国洋等人建立的自由应变条件下砂井地,,基固结理论〔1〕但由于等应变条件下砂井地基固结解析理论简便而实

4、用它一直是国内外。,,砂井地基设计的主要理论基础值得注意的是在许多研究成果中正压砂井地基固结理论,;占大多数而负压砂井地基固结理论仅有理想井固结解析解负压与正压联合加载情况尚无。,,人研究鉴于目前工程界对正负压联合加固软基的迫切需要本文在前人研究的基础上拟,建立等应变条件下正负压砂井地基固结模型给出一种简便适用的考虑井阻和涂抹的正负压砂井,。地基固结解析理论以供设计人员采用、一模型的建立.,。砂井地基属三维固结问题通常人们将整个地基固结转化成单井固结如图1即为正负。:;v、h压砂井地基单井计算简图其中H为砂井计算长度

5、KK为地基竖向及水平向渗透;,;:。;w。K为涂抹区半径K为砂井纵向渗透系数,,为砂系数为涂抹区水平向渗透系数;一。,;,、:;、、井影响区半径P及P为排水垫层中负压值及正压值为径向及竖向坐标AB、、。O图分别为正负压正压负压砂井地基计算简图侧减集日卜十找h{⋯正压负压正负压(A)(B)(C)图1正负压单井计算简图、二墓本假定.。1砂井地基单井影响区内无侧向变形;同一深度平面上任一点垂直变等应变条件成立。;形相等孔隙水压力的减少等于有效应力的增量2.,一。;正压时砂垫层中超孔隙水压力为零负压时为P正负压条件下渗流符合

6、达西定。律。、h二。=。3.径竖向渗流可分别考虑径向时K=的竖向时KK04.砂,:井中超孔隙水压力在同一深度可认为相同任一深度处土体沿井周汇入砂井的。流量等于砂井中向上流量的增量.,。5砂井及涂抹区内除渗流外其余性质同于天然地基5.,,。。H深以下为不透水地基径向以远为不透水区域、三墓本方程〔“〕,。竖向固结解析解已由作者在文献中给出本文仅考虑径向渗流根据砂井地基径向:固结基本方程及上述假定得____1_a风玺二a一。(1)悉E一K。1~=纤,_一’一’一点:任〔:w,,s〕、灭一刃命(佘)0t火(2)一h~=ere

7、Kar,,任〔几〕{Y二箭妙粉)a乙Zuw二O_一鱼丝生一鲤头l口之么一·,,二(3)、K加⋯、。:。r(1)(2)(3)式就组成砂井地基径向固结基本方程其中为仅计径向渗流时影响区(与垂直应变相);E。;ur内任一点的体积应变等为地基的压缩模量为加固区内任一点径,。r二ur,,:,;反r,反:二反r,,:,;u、向超孔隙水压力(动为平均超孔隙水压力(t)为砂井中,,w=uw:,;;。任一深度的超孔隙水压力(乙)丫二为水的容重t为加压历时、四方程的求解条件1,:根据基本假定和图可得正负压求解的初始及边界条件如下正负压正

8、压负压a:。w:.。=l/:以,;l一oa,:”w:。o=a一oP0公.0一P:“rr·rw=,:忿rl/:”r’bl倪wbr·rw二.w乙农wr.rw“‘:。=:。=。r亡加‘奥冬{=el/:=0Ora犷二re奈}r=r./:z_H=己。Ouwa“w:I/二d0d0a名z02oH令⋯12一He:r,一。=:。产:r,一。,。‘:云rt一。云}