考慮井阻及涂抹作用的非飽和土豎井地基固結解析解

作者：秦愛芳,許薇芳,李天義

摘要：以往的非飽和土豎井地基研究中未同時考慮豎井的井阻和涂抹作用,大部分按理想豎井進行研究,然而井阻和涂抹作用是影響非飽和土豎井地基固結的重要因素。針對這種情況,本文基于Fredlund非飽和土一維固結理論及等應變假設,引入變量將超孔隙壓力耦合控制方程組轉化為等價的線性偏微分方程組,考慮涂抹和井阻條件,并采用分離變量法和待定系數法,推導出了瞬時荷載下同時考慮井阻和涂抹作用的非飽和土豎井地基等應變固結解析解。將所得解析解進行退化,與既有的飽和土豎井地基等應變固結解析解對比,驗證了本文解析解的正確性,并應用典型算例分析了井阻和涂抹作用對豎井地基固結的影響。結果表明,井阻因子G、井徑比N、涂抹系數α及涂抹半徑與豎井半徑比S這四者任何一個值減小,非飽和土豎井地基的固結速度都將變快;井阻因子G小于0.1時,建議實際工程中不考慮井阻作用的影響;當涂抹半徑與豎井半徑比S大于5時,涂抹作用對豎井地基固結的影響與S=5時無明顯差異。實際工程中建議提高非飽和土豎井地基的透水能力并減少施工擾動,以降低井阻和涂抹作用對非飽和土豎井地基固結影響。

發文機構：上海大學土木工程系

關鍵詞：非飽和土豎井地基等應變假設涂抹作用井阻作用Unsaturated soilVertical drainEqual strain hypothesisSmear effectDrain resistance

分類號： TU431[建筑科學—巖土工程]