文档介绍：含竖向排水体地基不均匀固结沉降分析
邓彬 1,顾小芳 2
1 河海大学岩土工程研究所,南京(210098)
2 南通市水利勘测设计研究院,江苏南通(226006)
E-mail:******@hhu.
摘要:本文将均布荷载作用下含竖向排水体地基附加应力的空间分布简化为单个计算砂井
沿深度的一维分布,借助现有的含竖向排水体地基径竖向耦合轴对称固结解析解,分析含竖
向排水体地基固结沉降的不均匀分布规律。
关键词:含竖向排水体地基,地基附加应力,固结,沉降
现有的含竖向排水体地基固结理论大都是基于单个排水体的[1][2][3],而实际工程中,堆
载排水预压或者真空预压乃至真空联合堆载预压都会打设很多竖向排水体,由于所处位置不
同,即便是在均布荷载的作用下,每个排水体所受的地基附加应力分布也是不同的,因此在
同一个加固区,会出现不均匀的固结沉降。本文将简化地基附加应力的空间分布,借助现有
的含竖向排水体地基轴对称固结解析解,分析含竖向排水体地基的不均匀沉降。
瞬时均布荷载作用下单个计算砂井某一深度处未扰动土体的平均超孔隙水压力为[4]:
∞
−8(Tvhm / )
uzTzh(, )= ∑ Qe m sinω m z (1)
m=1
单个砂井未扰动土体的整体平均超孔隙水压力为:
∞
1 −8(Tvhm / )
uT()hm= ∑ Qe (2)
m=1 ωmh
Ct
其中: 为时间固结因子, h ; 为计算深度; 为径向固结系数;
Th Th = 2 z Ch
4re
2 h
Qqzzdz= ()sinω(3)
mmh ∫0
qz()为 z 深度处的地基附加应力; h 为竖向排水体打设深度。
(2n − 1)π k 2
另外: ; 22v ;
ωm = µmm= ω vmm= 22Ω
2h kh µmer
2c11m[µµ me rI () me r−−µµ ms rI 1 ()2 ms r] c 2 m[ µ me rK 1 () µ me r −µ ms rK 1 () µ ms r ]
Ω=m 22 +1
()()µµmerr− ms
式中: I1 和 K1 分别代表一阶第一类、第二类虚宗量贝赛尔函数。
Kr1()µme I1()µmer
c1m = ; c2m = ; ∆mmmeme=−α Kr11()µβµ − Ir ()
∆m ∆m
-1-
αmmsmsm=−ΦIrIr01()()µµ ; βmmsmsm= KrKr01()µµ+Φ()
式中: I0 和 K0 分别代表零阶第一类、第二类虚宗量贝赛尔函数。
⎧⎫
⎪⎪krhs⎛⎞21 k h
Φ=mmsµ r ⎨⎬ln ⎜⎟+22
⎩⎭⎪⎪krrkswwwm⎝⎠ω
re 为竖向排水体影响半径,rs 为涂抹区半径。
单个计算砂井某一深度的固结度为:
∞
−8(Tvhm / )
∑Qemmsinω z
UzT(),1=−m=1 (4)
h qz()
单个计算砂井整体平均固结度为:
∞
1