考虑土中非达西渗流的深厚软土地基一维大变形固结理论

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基本信息

  • 批准号：
    51109092
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    李传勋
  • 依托单位：
    江苏大学
  • 学科分类：
    E0905.水工岩土工程
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

对于深厚软土的一维固结问题，引入大变形固结理论的必要性以及软粘土中渗流会出现偏离达西定律的现象已经为人们所认识。然而能够考虑土中非达西渗流的一维大变形固结理论至今尚无，导致目前的软土地基大变形固结计算只能采用达西定律，这无疑会引起计算偏差。本项目拟将土中的非达西渗流引入至一维大变形固结理论中，考虑土体的非线性固结特性，结合室内固结渗透联合试验成果，通过深入的理论分析，最终建立基于非达西渗流下的软土一维非线性大变形固结理论。采用有限差分法进行数值求解，通过大量的数值计算全面分析各个参数对固结性状的影响，进而揭示基于非达西渗流和达西渗流下大变形固结性状的异同以及非达西渗流下大、小变形之间固结性状的差别。最后，绘制可供实际工程使用的考虑非达西渗流下的软土一维大变形固结曲线。通过本项目的研究，能够为土中非达西渗流下的一维大变形固结计算提供理论依据，使一维固结理论得到进一步的完善。

结项摘要

对于软土固结问题，引入大应变几何假定的必要性及土中渗流会出现偏离达西定律的现象已取得共识。然而能够考虑非达西渗流的软土大变形固结理论至今尚无。为研究非达西渗流模型下大、小应变固结理论的区别，项目前期的研究重点是建立小应变假定下考虑非达西渗流的软土固结理论，给出了常见的三种非达西渗流模型下小应变固结理论的差分解和半解析解。在此基础上，在拉格朗日坐标系中分别将三种非达西渗流模型引至Gibson一维大变形固结理论中，考虑软土的非线性固结特性，建立了考虑非达西渗流模型的软土一维大变形非线性固结理论，并应用有限差分法求取模型的数值解。最后，揭示了非达西渗流模型和达西渗流定律下大变形固结性状的异同以及非达西渗流下大、小变形固结理论间固结性状的差别，并绘制可供工程使用的考虑非达西渗流的软土一维大变形固结曲线。本项目得到以下结论：（1）非达西渗流模型对大变形固结性状的影响与其对小变形固结性状的影响相同；（2）大、小变形固结理论计算的固结速率明显不同，且大变形几何假定下土体固结速率明显偏快；（3）大、小应变不同几何假定下计算的地基最终沉降量出现明显差异的原因在于两种理论中土体初始应力场（自重应力）的计算方法不同。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
考虑起始水力坡降的软土一维非线性固结分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    江苏大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李传勋;王坤
  • 通讯作者：
    王坤
基于非达西渗流的软土一维非线性固结半解析解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    岩土力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李传勋;谢康和
  • 通讯作者：
    谢康和
指数形式渗流定律下软土非线性大变形固结分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    岩土力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李传勋;谢康和
  • 通讯作者：
    谢康和
Analysis of one-dimensional consolidation of double-layered soil with non-Darcian flow described by exponent and threshold gradient
指数和阈值梯度描述的非达西流双层土一维固结分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Journal of Central South University of Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chuan-xun LI;Kang-he XIE;Kun WANG
  • 通讯作者：
    Kun WANG
指数形式渗流定律下软土一维大变形固结分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    江苏大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李传勋;徐超;苗永红
  • 通讯作者：
    苗永红

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    岩土力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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    李红军
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    岩土工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    卢萌盟;谢康和;李传勋;童磊;LU Meng-meng1;2;3;XIE Kang-he2;LI Chuan-xun2;TONG;2.School of Mechanics & Civil Engineering;China Un;3.MOE Key Laboratory of Soft Soils;Geoenvironm
  • 通讯作者：
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考虑起始水力坡降的软土大变形非线性固结分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    岩土力学
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    --
  • 作者：
    李传勋
  • 通讯作者：
    李传勋

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          K --> L[研究结束]
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