›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (6): 1829-1838.

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双面排水非线性固结超静孔压的非对称性解析

丁洲祥,仇玉良,李 涛   

  1. 北京交通大学 土建学院,北京 100044
  • 收稿日期:2011-01-11 出版日期:2012-06-11 发布日期:2012-06-14
  • 作者简介:丁洲祥,男,1976年生,博士,副教授,主要从事岩土力学与地下工程方面的研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 41172221,No. 51179004,No. 50708077);中央高校基本科研业务费专项资金资助(No. 2011JBM264);深部岩土力学与地下工程国家重点实验室资助项目(No. SKLGDUE08007X)。

Spatial asymmetry of excess pore pressure during nonlinear consolidation with two-way drainage

DING Zhou-xiang,QIU Yu-liang,LI Tao   

  1. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
  • Received:2011-01-11 Online:2012-06-11 Published:2012-06-14

摘要: 为了分析一般意义的非线性固结过程中超静孔压的发展规律,基于欧拉描述的基本方程和构形转换关系,提出了非线性固结过程中超静孔压与孔隙比之间的严格函数表达式。在Morris提出的线性有限应变一维固结解析解答基础上,得到双面排水情况下正常固结和自重固结土体的超静孔压解析解。分析和讨论了超静孔压的非对称分布特征及其影响因素。结果表明,无量纲参数N在超静孔压分布形态上起决定作用。在N不接近于0的情况下,按经典Terzaghi固结理论的超静孔压对称性分布假设将不再适用于非线性固结问题。

关键词: 双面排水, 非线性固结, 超静孔压, 非对称性, 解析解

Abstract: Based on fundamentals of continuum mechanics with Eulerian description method and the corresponding configuration transform relationship, a strict functional form on excess pore pressure (EPP) and void ratio during nonlinear consolidation of saturated soil is presented in this paper to study the development of EPP with a general meaning of nonlinearity. According to the analytical solution to linear finite-strain one-dimensional consolidation by Morris and the presented functional form, analytical solutions to EPP occurred with two-way drainage are put forward for normally consolidated and dead weight consolidated soils respectively. Thereafter, the asymmetry characteristics of EPP and the impact factors are investigated through a numerical orthogonal experiment. The results show that a dimensionless parameter N plays a dominant role in the spatial distribution behavior of EPP during nonlinear consolidation. For the case of non-zero N,the symmetry distribution of EPP in context of classic Terzaghi’s theory is not suited to nonlinear consolidation.

Key words: two-way drainage, nonlinear consolidation, excess pore pressure, asymmetry, analytical solution

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