太沙基一维渗流固结理论的教学设计与思考

太沙基一维渗流固结理论是土力学课程中的重要内容之一,也是教学过程中的难点之一.文章结合弹簧一活塞一水物理模型以及基于Abaqus建立的数学模型辅助教学,对教材中通过单向固结微分方程推导孔隙水压力时空分布规律的教学内容进行重构,利用物理模型和数学模型对教材中的渗流固结过程进行可视化表达.在培养学生数理分析能力的同时,使学生从直观认识和理性分析两个层面理解单向固结理论.

基于三参数非线性渗流模型的一维固结计算

采用传统的太沙基固结理论计算一维固结存在一定的偏差。三参数非线性渗流模型能够反映土中水从低水力坡降到高水力坡降渗流的全过程,达西定律是其特例。文章基于三参数渗流模型,采用太沙基固结理论中除渗流定律以外的其他基本假定,利用连续条件建立了饱和土体基于非线性渗流模型的一维固结微分方程;运用数值和解析相结合的方法得到了固结方程的近似解答,解的形式与太沙基解相近,同时给出了固结度的计算公式。

卸载对软土伸长强度的影响分析

摘要:基于Hvorslev强度理论,以卸荷前应力状态为基准,推导了软土等向卸载后,土体处于类似超压密状态时卸载土体强度与卸载前正常固结土强度之间的关系式;采用太沙基—维固结理论,编制了内嵌固结计算的修正剑桥模型程序,分析不同卸载量、不同卸载固结时间、不同卸载级数对强度的影响。从而提供了全面系统分析卸载对软土伸长强度影响的方法。计算结果与试验数据对比,表明分析方法具有较好的可信度。

鄂州市某矿区矿坑排水地面沉降半定量评估

矿坑排水固结诱发地面沉降,理论上可以利用太沙基(Terzghi)一维固结数学模型进行评价计算。因受工作程度限制,往往很难获取该数学模型中的众多技术参数。为了给矿山附近民房开裂地质原因查证提供依据,根据矿山排水下降漏斗内同一压缩层地下水位以上与地下水位以下的孔隙比资料,进行地面沉降量概略估算。

垃圾填埋场沉降的动态规律研究

基于太沙基一维固结理论,建立了垃圾填埋场沉降过程的数学模型,并根据数学模型的特征,采用分离变量法求出改数学模型的解析解。通过解析求解研究了垃圾填埋场的沉降随填埋场深度和时间的动态变化规律,为填埋场保护系统的设计和维护、填埋场的竖向扩容设计和场地再利用提供理论依据。