土力学 太沙基一维固结理论.doc

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1、太沙基一维固结理论为求饱和土层在渗透固结过程中任意时间的变形，通常采用太沙基(K.Terzaghi,1925)提出的一维固结理论进行计算。固结理论的基本假设如下：　　1.土是均质、各向同性和完全饱和的；2.土粒和孔隙水都是不可压缩的；3.土中附加应力沿水平面是无限均匀分布的，因此土层的压缩和土中水的渗流都是一维的；4.土中水的渗流服从于达西定律；5.在渗透固结中，土的渗透系数k和压缩系数a都是不变的常数；6.外荷是一次骤然施加的。　　地基的固结度U指地基在某一时刻t的固结沉降与地基最终的固结沉降的比值。即：或。对于竖向排水情况，由于固结沉降与有效应力成正比，所以某一时刻有效

2、应力图面积和最终有效应力图面积之比值，可计算竖向排水的平均固结度Uz，结合根据固结渗流的连续条件、土的应力--应变关系的侧限条件、土骨架和孔隙水共同分担外压的平衡条件导出的孔隙水压力u随时间t和深度z变化的函数解，得出下列关系：　　　　　　　　　　　　　式中m--正奇整数(1、3、5………)；Ｔv--竖向固结时间因数，，t为时间(年)；H为压缩土层最远的排水距离，当土层为单面(上面或下面)排水时，H取土层厚度；双面排水时，水由土层中心分别向上下两方向排出，此时H应取土层厚度之半。为竖向固结系数，,为土的天然孔隙比，a为土的压缩系数，e为自然对数的底；k为垂向的渗透系数(cm

3、/s)(1cm/s≈30000000cm/年)；上式级数收敛很快，当U＞30%时可近似地取其中第一项如下：