·790. 工程科学学报，第40卷，第7期 5-8:R= 100 R.0=1-51 51-58 (43) ★一周琦等解 一本文解 80 把式(43)代入到式(25)得： 。一Indraratna等解四 玉=R+风-是川+-拉2引 60 5r-5B 3 40 (44) 式(44)是用，和：表示的.计算公式，根据式 20 (44)和式(32)可以利用，和.直接计算真空预压 10-1 10-1 10P 10 102 固结度 T 假定砂井地基顶部完全排水和负孔压随深度线 图13几种固结度经典解的比较 性衰减，indraratna等]和周琦等获得了真空预 Fig.13 Comparison among several classical solutions of the consoli- 压固结过程中的负孔压解为： dation degree (45) 土的径向渗透系数为k。=2×10-9m·s1,涂抹区 单纯考虑真空预压时P。=0,根据式(43)可知当 渗透系数为k,2,水平向固结系数C,为0.019m2· Ru=∞时r=1,故当Ru=o时本文真空预压过 d1.塑料排水板等效砂井渗透系数为5×105m· 程中的负孔压解根据式(29)、式(32)和式(42)也可 s1.真空预压的膜下真空度为-80kPa,图14是根 表示成与式(45)完全相同的形式.同时，Indraratna 据现场实测资料绘制的固结完成时真空度随深度分 等[9)和周琦等)和本文获得的固结度U(t)公式在 布图].根据图14中的线性回归线可得砂井上边 形式上也均可表示为： 界的真空度为-75kPa,下边界为-21.5kPa. 竖向真空度kPa U(t)=1-exp (46) 20 30 -40 -50 -60 -70 -80 子■ 但Indraratna等)、周琦等和本文获得的i.公式 不一样，Indraratna等求得的i.公式为： 6 .=E.+-) (47) 8 然 ◆ 周琦等四求得的计算公式为： 10 ■实测数据 一O一拟合曲线 5.=F. 12 (48) 14F ■ 本文获得的5.公式根据式(44)和R=∞得： ■ 16 .=R.+(号+2)R-) (49) 图14排水板中真空度实测值与它的回归直线图 由于0≤5.≤1，故通过对比式(47)~(49)可得，周 Fig.14 Field observations of vacuum pressure in the drained board and its regression line diagram 琦等]的固结度解大于本文固结度解大于n- draratna等[1的固结度解.取n=l8,s=2,8= 根据上述地基处理技术资料可知n=18.2,s= 0.25,R=2,Ru=o,RL=0.5,图13给出了n- 3,8=0.5,R1=2.0,5r=75/80≈0.938和g=21.5/ draratna等o)、周琦等)和本文获得的固结度随固 80≈0.269.从式(43)可知Ru=10.7和RL= 结时间因子变化图，数值分析和理论分析一致，当 2.49.从式(44)和式(32)可绘制本文理论解获得 Ru=时，周琦等山固结度解答大于本文固结度 的固结度随时间变化曲线，见图15，同时图15中还 解答大于Indraratna等[)的固结度解答 绘制了根据indraratna等f]和周琦等f理论解获得 的固结度随时间变化图，并与现场实测值进行对比， 4算例 结果表明，周琦等)获得的固结度偏大，Indraratna 浙能嘉兴港拟采用真空预压法结合塑料排水板 等9)的解答偏小，本文固结度与实测值较为吻合. 加固地基20).塑料排水板深15m,截面尺寸为100 5结论 mm×6mm,等效半径为r.=0.033m.影响半径为 T.=0.60m.涂抹区半径为砂井半径r,的3倍，原状 本文把砂井地基上下边界视为半透水边界，获工程科学学报,第 40 卷,第 7 期 RwU = 孜T - 孜B 1 - 孜T ;RwL = 孜T - 孜B 孜B (43) 把式(43)代入到式(25)得: 灼a = Fa + RJ (2 - 2 n 2 ) [ (孜T + 孜B )(2 - 孜T - 孜B ) 孜T - 孜B - ] 2 3 (44) 式(44) 是用 孜T 和 孜B 表示的 灼a 计算公式,根据式 (44)和式(32)可以利用 孜T 和 孜B 直接计算真空预压 固结度. 假定砂井地基顶部完全排水和负孔压随深度线 性衰减,Indraratna 等[9] 和周琦等[11] 获得了真空预 压固结过程中的负孔压解为: u = - U(t) ( 1 + 孜B ) 2 u0 (45) 单纯考虑真空预压时 p0 = 0,根据式(43) 可知当 RwU = 肄 时 孜T = 1,故当 RwU = 肄 时本文真空预压过 程中的负孔压解根据式(29)、式(32)和式(42)也可 表示成与式(45)完全相同的形式. 同时,Indraratna 等[9]和周琦等[11]和本文获得的固结度 U(t)公式在 形式上也均可表示为: U(t) = 1 - exp ( - 8Th 灼 ) a (46) 但 Indraratna 等[9] 、周琦等[11]和本文获得的 灼a 公式 不一样,Indraratna 等[9]求得的 灼a 公式为: 灼a = Fa + 8 3 RJ (1 - 1 n 2 ) (47) 周琦等[11]求得的 灼a1计算公式为: 灼a = Fa (48) 本文获得的 灼a 公式根据式(44)和 RwU = 肄 得: 灼a = Fa + ( 2 3 + 2孜B ) RJ (1 - 1 n 2 ) (49) 由于 0臆孜B臆1,故通过对比式(47) ~ (49)可得,周 琦等[11] 的固结度解大于本文固结度解大于 In鄄 draratna 等[9] 的固结度解. 取 n = 18, s = 2, 啄 = 0郾 25,RJ = 2,RwU = 肄 ,RwL = 0郾 5,图 13 给出了 In鄄 draratna 等[9] 、周琦等[11] 和本文获得的固结度随固 结时间因子变化图,数值分析和理论分析一致,当 RwU = 肄 时,周琦等[11] 固结度解答大于本文固结度 解答大于 Indraratna 等[9]的固结度解答. 4 算例 浙能嘉兴港拟采用真空预压法结合塑料排水板 加固地基[20] . 塑料排水板深 15 m,截面尺寸为 100 mm 伊 6 mm,等效半径为 rw = 0郾 033 m. 影响半径为 re = 0郾 60 m. 涂抹区半径为砂井半径 rw的 3 倍,原状 图 13 几种固结度经典解的比较 Fig. 13 Comparison among several classical solutions of the consoli鄄 dation degree 土的径向渗透系数为 kh = 2 伊 10 - 9 m·s - 1 ,涂抹区 渗透系数为 kh / 2, 水平向固结系数 Ch为 0郾 019 m 2· d - 1 . 塑料排水板等效砂井渗透系数为 5 伊 10 - 5 m· s - 1 . 真空预压的膜下真空度为 - 80 kPa,图 14 是根 据现场实测资料绘制的固结完成时真空度随深度分 布图[22] . 根据图 14 中的线性回归线可得砂井上边 界的真空度为 - 75 kPa,下边界为 - 21郾 5 kPa. 图 14 排水板中真空度实测值与它的回归直线图 Fig. 14 Field observations of vacuum pressure in the drained board and its regression line diagram 根据上述地基处理技术资料可知 n = 18郾 2,s = 3,啄 = 0郾 5,RJ = 2郾 0,孜T = 75 / 80抑0郾 938 和 孜B = 21郾 5 / 80抑0郾 269. 从式 (43 ) 可知 RwU = 10郾 7 和 RwL = 2郾 49. 从式(44) 和式(32) 可绘制本文理论解获得 的固结度随时间变化曲线,见图 15,同时图 15 中还 绘制了根据 Indraratna 等[9]和周琦等[11]理论解获得 的固结度随时间变化图,并与现场实测值进行对比, 结果表明,周琦等[11] 获得的固结度偏大,Indraratna 等[9]的解答偏小,本文固结度与实测值较为吻合. 5 结论 本文把砂井地基上下边界视为半透水边界,获 ·790·