连续排水边界下基于指数渗流的双层地基一维固结分析

张驿; 王佳; 吴文兵; 宗梦繁; 梅国雄

doi:10.3724/j.gyjzG23092007

连续排水边界下基于指数渗流的双层地基一维固结分析

doi: 10.3724/j.gyjzG23092007

张驿^1,2,
王佳¹,
吴文兵³,
宗梦繁^1,2, ,,
梅国雄⁴

1. 江苏海洋大学土木与港海工程学院, 江苏连云港 222005;
2. 江苏省海洋工程基础设施智能建造工程研究中心, 江苏连云港 222005;
3. 中国地质大学(武汉), 工程学院岩土钻掘与防护教育部工程研究中心, 武汉 430074;
4. 浙江大学海洋学院, 浙江舟山 316021

基金项目:

国家自然科学青年基金项目（52108322）。

详细信息

作者简介:
张驿,博士,讲师,主要从事固结理论及软土加固技术研究,yizhang_0216@163.com。

通讯作者:
宗梦繁,博士,讲师,主要从事软土地基加固技术及固结理论方面研究,zongmengf@163.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2023-09-20
- 网络出版日期: 2026-06-06
- 刊出日期: 2026-04-20

One-Dimensional Consolidation Analysis of a Double-Layered Foundation with Exponential Flow Laws Under Continuous Drainage Boundaries

1. School of Civil and Ocean Engineering, Jiangsu Ocean University, Lianyungang 222005, China;
2. Jiangsu Ocean Engineering Research Center for Intelligent Infrastructure Construction, Lianyungang 222005, China;
3. Engineering Research Center of Rock-Soil Drilling & Protection, Ministry of Education, Faculty of Engineering, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, China;
4. College of Oceanography, Zhejiang University, Zhoushan 316021, China

摘要

摘要: 为研究考虑边界排水的时效性和非达西渗流条件下双层地基的固结特性，引入连续排水边界条件，对基于指数渗流模型下的双层地基一维固结问题进行研究。首先，采用有限差分法对连续排水边界下考虑指数渗流的双层地基固结进行求解并获得相应解答，再将所得解与已有研究进行对比验证。然后，基于推导结果分析界面参数、上下土层厚度比值、土层渗透比值以及压缩系数比值等对地基固结度的影响。结果表明：界面参数越大，固结越快，但随着渗流指数的增大，界面参数对双层地基固结速率的影响减小；对于上软下硬型地基，下层较硬土层越厚，双层地基固结越快，而对于上硬下软地基型则相反，上层较硬土层越厚，固结速度越慢；与下层土的渗流指数相比，上层土的渗流指数对地基固结的影响更大。因此，为加快土体固结速度，应针对不同性质的土层进行合理布置。
- 一维固结 /
- 双层地基 /
- 连续排水边界 /
- 指数形式渗流 /
- 有限差分法
Abstract: To explore the timeliness of boundary drainage and the consolidation characteristics of double-layered soil under non-Darcy flow conditions， the one-dimensional consolidation problem of double-layered foundation based on the exponential flow model was studied by introducing continuous drainage boundary conditions. Firstly， the finite difference method was used to solve the two-layered foundation consolidation with exponential flow under continuous drainage boundaries and obtain corresponding solutions， which were then compared and validated against existing research. Then， based on the deduction results， the effects of interface parameters， thickness ratio of upper to lower soil layers， permeability ratio of soil layers， and ratio of compression coefficients on the consolidation degree of the foundation were analyzed. The research results indicated that the larger the interface parameters， the faster the consolidation. However， as the flow index increased， the influence of the interface parameters on the consolidation rate of the double-layered foundation decreased. For the foundation with an upper soft and lower hard layer， a thicker lower harder layer led to faster consolidation； in contrast， for the upper hard and lower soft type， a thicker upper hard layer resulted in a slower consolidation rate. Compared with the flow index of the lower soil， the flow index of the upper soil had a greater impact on the consolidation of the foundation. Therefore， in order to accelerate the consolidation speed of the soil， different soil layers with different properties should be reasonably arranged during construction.
- one-dimensional consolidation /
- double-layered foundation /
- continuous drainage boundary /
- exponential flow model /
- finite difference method

HTML全文

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