›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (10): 2944-2950.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

考虑影响区真实形状的竖向排水井地基固结解

谢康和,余 坤,童 磊,王 坤   

  1. 浙江大学 岩土工程研究所,杭州 310058
  • 收稿日期:2011-02-03 出版日期:2011-10-10 发布日期:2011-10-13
  • 通讯作者: 余坤,男,1986年生,硕士研究生,主要从事软土地基处理方法研究。E-mail: kun_yu@yahoo.cn E-mail:zdkhxie@zju.edu.cn
  • 作者简介:谢康和,男,1956年生,博士,教授,博士生导师,从事岩土工程的教学和科研
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50679074)

Analytical solution for consolidation by vertical drains considering actual shape of influence zone

XIE Kang-he, YU Kun, TONG Lei, WANG Kun   

  1. Institute of Geotechnical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China
  • Received:2011-02-03 Online:2011-10-10 Published:2011-10-13

摘要: 针对现有竖向排水井地基固结解析理论对影响区一律采用圆形等效假定的缺陷,研究了影响区真实形状为正六边形的按梅花形布置的竖向排水井地基的固结问题。通过建立新固结方程和引入新的边界条件,并考虑土体水平渗透系数变化,得到了相应的解析解。对于土体水平渗透系数的3种变化模式,分别给出了各种模式下的特殊解。在此基础上,分析了3种模式下3个主要的无量纲参数对地基固结性状的影响,并比较了计算结果和现有理论结果。分析结果表明,影响区和涂抹扰动区范围越大,固结越慢;土体的最大与最小水平渗透系数之比越小,固结越快;在相同条件下,考虑扰动区渗透系数线性变化的模式2固结最快,而假定扰动区渗透系数不变的模式1的解与现有理论解相当接近,验证了现有竖向排水井地基固结解析理论中对影响区采用圆形等效假定的合理性

关键词: 竖向排水井, 固结, 正六边形影响区, 水平渗透系数

Abstract: In view of the shortcomings that the influence zone of vertical drain is always assumed to be a circle in the existing analytical consolidation theories for vertical drains; the consolidation by vertical drains installed in a regular triangle pattern with a regular hexagon shape of influence zone was studied. By establishing new consolidation equation and introducing new boundary conditions, the general analytical solutions accounting for variation of soil horizontal permeability coefficient were derived. Then, according to three types of variation patterns of the horizontal permeability, the corresponding solutions were obtained. Furthermore, the influences of three main dimensionless parameters on the consolidation behavior were analyzed, and the obtained solutions were compared with the existing ones. The results show that the greater the size of influence zone or disturbed smear zone is, the slower the consolidation is; the less the ratio of the maximum to the minimum horizontal permeability coefficient of soil is, the faster the consolidation is; under the same conditions, the consolidation of pattern two considering a linearly changed permeability coefficient within the disturbed zone is the fastest and the solutions of pattern one considering a constant permeability coefficient within the disturbed zone are very close to the existing analytical ones, which indicated that the assumption that the influence zone of vertical drain is a circle adopted in the existing theories is reasonable

Key words: vertical drains, consolidation, influence zone of regular hexagon, horizontal permeability coefficient

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[1] 程涛, 晏克勤, 胡仁杰, 郑俊杰, 张欢, 陈合龙, 江志杰, 刘强, . 非饱和土拟二维平面应变固结问题的解析计算方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 453-460.
[2] 蒙宇涵, 张必胜, 陈征, 梅国雄, . 线性加载下含砂垫层地基固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 461-468.
[3] 涂园, 王奎华, 周建, 胡安峰, . 有效应力法和有效固结压力法在预压地基 强度计算中的应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 645-654.
[4] 刘忠玉, 夏洋洋, 张家超, 朱新牧. 考虑Hansbo渗流的饱和黏土 一维弹黏塑性固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 11-22.
[5] 张雷, 王宁伟, 景立平, 方晨, 董瑞, . 电渗排水固结中电极材料的对比试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3493-3501.
[6] 张玉国, 万东阳, 郑言林, 韩帅, 杨晗玥, 段萌萌. 考虑径向渗透系数变化的真空预压 竖井地基固结解析解[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3533-3541.
[7] 邱金伟, 蒲诃夫, 陈训龙, 吕伟东, 李磊. 污染泥堆场处置中自重固结 与污染物迁移的耦合分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3090-3098.
[8] 张治国, 黄茂松, 杨 轩, . 基于衬砌长期渗漏水影响的隧道施工扰动 诱发超孔隙水压消散及地层固结沉降解[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3135-3144.
[9] 李称, 吴文兵, 梅国雄, 宗梦繁, 梁荣柱, . 不同排水条件下城市固废一维降解固结解析解[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3071-3080.
[10] 刘忠玉, 崔鹏陆, 郑占垒, 夏洋洋, 张家超. 基于非牛顿指数渗流和分数阶Merchant模型的 一维流变固结分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2029-2038.
[11] 杨德欢, 颜荣涛, 韦昌富, 潘雪瑛, 张芹, . 饱和黏土平均粒间应力的确定方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2075-2084.
[12] 龚文惠, 赵旭东, 邱金伟, 李逸, 杨晗. 饱和软土大应变自重固结非线性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2099-2107.
[13] 加瑞, 雷华阳, . 有明黏土各向异性固结特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2231-2238.
[14] 罗庆姿, 陈晓平, 袁炳祥, 冯德銮, . 柔性侧限条件下软土的变形特性及固结模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2264-2274.
[15] 蒲诃夫, 宋丁豹, 郑俊杰, 周 洋, 闫 婧, 李展毅. 饱和软土大变形非线性自重固结模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1683-1692.
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  Discussed   
[1] 王 伟,李兴照. 竖向荷载下刚性板桩筏基础分析方法[J]. , 2009, 30(11): 3441 -3446 .
[2] 魏 丽,柴寿喜,蔡宏洲,王晓燕,李 敏,石 茜. 麦秸秆加筋材料抗拉性能的实验研究[J]. , 2010, 31(1): 128 -132 .
[3] 赵延林,王卫军,曹 平,王 军,赵阳升. 不连续面在双重介质热-水-力三维耦合分析中的有限元数值实现[J]. , 2010, 31(2): 638 -644 .
[4] 徐 冲,刘保国,刘开云,郭佳奇. 基于组合核函数的高斯过程边坡角智能设计[J]. , 2010, 31(3): 821 -826 .
[5] 刘功勋,栾茂田,郭 莹,王忠涛,贺 林,张俊峰. 复杂应力条件下长江口原状饱和软黏土门槛循环应力比试验研究[J]. , 2010, 31(4): 1123 -1129 .
[6] 朱珍德,孙林柱,王明洋. 不同频率循环荷载作用下岩石阻尼比试验与变形破坏机制细观分析[J]. , 2010, 31(S1): 8 -12 .
[7] 柴 波,殷坤龙,杜 娟. 基于粗糙集和模糊模型识别的斜坡危险性区划[J]. , 2010, 31(10): 3203 -3208 .
[8] 张幼振,石智军,张 晶. 岩石锚杆锚固段荷载分布试验研究[J]. , 2010, 31(S2): 184 -188 .
[9] 温 森,杨圣奇. 基于Hoek-Brown准则的隧洞围岩变形研究[J]. , 2011, 32(1): 63 -69 .
[10] 邱道宏,陈剑平,肖云华,秦胜伍. 分离式隧道非同步开挖岩爆预测研究[J]. , 2009, 30(2): 515 -520 .