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1、建材世界2014年第35卷第2期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.02.035非飽和土大氣張力通用公式與地基滲流固結(jié)沉降蒙理明(海口市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站,?？?70206)摘要:提出了“地基滲流固結(jié)理論應(yīng)該用超自由水壓力的等效壓縮系數(shù)來(lái)描述,地基沉降應(yīng)該用總附加應(yīng)力及總應(yīng)力壓縮模量來(lái)計(jì)算,都不需要有效應(yīng)力”;用超自由水壓力的等效壓縮系數(shù)修正了太沙基一維固結(jié)微分方程;初步探討了非飽和土的等效壓縮系數(shù)和等效壓縮模量。關(guān)鍵詞:等效壓縮系數(shù);等效壓縮模量;地基滲流固結(jié)TensionAtmosphereGeneralFormulaofUnsat
2、uratedSoilandtheFoundationSeepageConsolidationSettlementMENGLi-ming(HaikouCityConstructionEngineeringQualitySafetySuperviseStation,Haikou570206,China)Abstract:Thispaperputforward“foundationseepageconsolidationtheoryshouldbedescribedintheequivalentcompressioncoefficientofsuperfreewaterpres
3、sure,foundationsettlementshouldusethetotaladditionalstressandtotalstresscompressionmodulustocalculate,don'tneedeffectivestress”.TheonedimensionconsolidationdifferentialequationofTerzaghiiscorrectedwithsuperfreewaterpressureequivalentcompressioncoefficient.Andtheequivalentcompressioncoeffi
4、cientandequivalentcompressionmodulusofunsaturatedsoilarediscussed.Keywords:theequivalentcoefficientofcompression;theequivalentmodulusofcompression;thefoundationseepageconsolidation用非飽和土大氣張力通用公式的觀點(diǎn)探討地基滲流固結(jié)沉降,其依據(jù)有:見(jiàn)文獻(xiàn)[1]的108至111頁(yè),太沙基一維滲流固結(jié)理論需作如下假設(shè):土是均質(zhì)的,完全飽和的;土粒和水是不可壓縮的;土層的壓縮和土中水的滲流只沿豎向發(fā)生,是
5、一維的;土中水的滲流服從達(dá)西定律,且滲透系數(shù)k保持不變;孔隙比的變化與有效應(yīng)力的變化成正比,即-e/dσ'=α,且壓縮系數(shù)ɑ保持不變;外荷載是一次瞬時(shí)施加的。先推出?e/?t=ɑ?u/?t(1)等等,然后得:太沙基一維固結(jié)微分方程22?u/?t=Cv?u/?Z(2)其中,e為孔隙比;t為時(shí)間;u為自由水壓力;α為土的壓縮系數(shù)土的豎向固結(jié)系數(shù)Cv=k(1+e1)/(ɑγw)=kEs/γw其中,k為滲透系數(shù);e1為初始孔隙比;γw為水的重度;Es為土的壓縮模量。然后,求出土層單面排水和雙面排水的解u(z,t),其中,時(shí)間因數(shù)2Tv=Cvt/H收稿日期:2014-02-28.作
6、者簡(jiǎn)介:蒙理明(1955-),教授級(jí)高工.E-mail:66229258mlm@163.com134建材世界2014年第35卷第2期H為孔隙水的最大滲徑,在單面排水下為土層厚度。見(jiàn)文獻(xiàn)[2],提出了:土的壓縮變形的變化只取決于有效應(yīng)力的變化的觀點(diǎn)是不成立的。自由水和孔隙氣同樣具有抗壓能力,地基壓縮變形應(yīng)該用總應(yīng)力計(jì)算。有效應(yīng)力的實(shí)質(zhì)是自由水和孔隙氣沒(méi)有抗剪能力。還提出了:自由水和孔隙氣滲流時(shí)同樣具有抗壓能力,具有“等效壓縮模量”,與總應(yīng)力壓縮模量曲線相似,主導(dǎo)了地基土的壓縮變形。1飽和土滲流固結(jié)實(shí)際的三個(gè)壓縮系數(shù)見(jiàn)圖1,是常規(guī)的壓縮系數(shù),見(jiàn)文獻(xiàn)[1]86頁(yè),室內(nèi)側(cè)限壓縮試
7、驗(yàn),常規(guī)壓縮試驗(yàn)的加荷等級(jí)P為:50kPa、100kPa、200kPa、300kPa、400kPa,每一級(jí)荷載要求恒壓24h或當(dāng)在1h內(nèi)的壓縮量不超過(guò)0.005mm時(shí),認(rèn)為變形已經(jīng)穩(wěn)定,并測(cè)定穩(wěn)定時(shí)的總壓縮量ΔH,并根據(jù)ΔH求出相應(yīng)的孔隙比。對(duì)于飽和土滲流固結(jié),取P1與P2靠近一次瞬時(shí)施加的外荷載的范圍,規(guī)定土的總應(yīng)力壓縮系數(shù)α=tgα=(e1-e2)/(P2-P1)。見(jiàn)圖2,是實(shí)際的三個(gè)壓縮系數(shù),包括總應(yīng)力、有效應(yīng)力、自由水的壓縮系數(shù)。σ、σ'、u是一次加載產(chǎn)生的附加應(yīng)力和超自由水壓力,不包括初始應(yīng)力和初始自由水壓力。應(yīng)該注
