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太沙基一维固结理论 饱和土体在外力作用下其孔隙水压力逐渐消散、有效应力同步增长、体积压缩。
从理论上解决固结过程中孔隙水压力、有效应力的解答,继而求得沉降与时间的关系。 固结:土体压缩随时间变化的性质。 透水面 z H gwH sz=p0 dz 隔水层(不可压缩层) gwz u s a b c d e P0 h=u/gw 2019/1/17
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太沙基一维固结理论——基本假设 注意在后面推导中哪些地方用到了以上假设? 不做这些假设如何? (1)土是均质、各向同性和完全饱和的;
(2)土粒和孔隙水都是不可压缩的; (3)土中附加应力沿水平面是无限均匀分布的,因此土层的压缩和土中水的渗流都是一维的; (4)土中水的渗流服从于达西定律; (5)在渗透固结中,土的渗透系数和压缩系数都是不变的常数; (6)外荷载是一次骤然施加的。 注意在后面推导中哪些地方用到了以上假设? 不做这些假设如何? 2019/1/17
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太沙基一维固结理论——一维固结微分方程公式推导
主要解决孔隙水压力的时空分布, 然后根据有效应力原理求得有效应力时空分布 透水面 z H gwH sz=p0 dz 隔水层(不可压缩层) gwz u s a b c d e P0 h=u/gw dx dy q q 单位时间内流入和流出微单元体的水量为: 2019/1/17
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太沙基一维固结理论——一维固结微分方程公式推导
则微单元体的水量变化为: 微单元体的孔隙体积变化率为: 水量变化即为孔隙体积变化率,则: ∵ ∴ 则: 2019/1/17
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太沙基一维固结理论——一维固结微分方程公式推导
图示的初始条件和边界条件为: t=0且0≤z≤H时,u=sz 0<t<∞且z=0时,u=0 0<t<∞且z=H时, t=∞且0≤z≤H时,u=0 根据以上初始条件和边界条件,采用分离变量法,可得: 式中: 称为竖向固结时间因子 2019/1/17
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