岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (1): 133-146.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0284
孙宏磊1,徐振恺1,刘斯杰2,蔡袁强1
SUN Hong-lei1, XU Zhen-kai1, LIU Si-jie2, CAI Yuan-qiang1
摘要: 由于疏浚淤泥性质特殊,其真空预压固结特性与以往不同,然而现有能够准确描述真空预压过程中土柱发展的大应变固结模型仍然较少,无法充分考虑土体淤堵特性随时间和位置的变化。针对该问题,建立了能考虑土柱半径增长过程的真空预压大应变固结模型,囊括了沿半径变化的渗透性、随时间变化的井阻、土体自重和非线性压缩渗透关系等因素的影响,推导了以孔隙比为控制变量的控制方程并采用有限差分法求解,获得了考虑土柱变化的疏浚淤泥真空预压固结行为的计算方法。通过将预测结果与现有分析模型进行比较,验证了所提出的模型的正确性,并通过参数分析,探讨了土柱区渗透系数分布模式、土柱半径增长时间和变井阻等因素的影响。研究结果表明,考虑土柱半径随时间的变化以及土体渗透性随到排水板距离的变化对固结计算结果有显著影响;忽略土柱发展过程将导致固结速度和固结度的计算结果偏低,造成的固结度计算误差可达10%以上;假定土柱渗透系数不随土体到排水板的距离变化而变化将低估固结速度和固结度,且误差随土柱的渗透性降低而增大;不同土柱半径增长时间下的固结度发展过程差异明显,该差异随着土柱半径的增大和土柱渗透系数的降低而增大。
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