基于非牛顿指数描述的非达西渗流一维固结分析

基于非牛顿指数描述的非达西渗流定律，同时考虑地基内部竖向附加应力随深度线性变化以及变荷载的影响，建立了一维固结控制方程并应用有限差分法进行数值求解，同时对不同参数单级加荷下的固结性状进行分析。结果表明：基于非达西渗流比达西渗流下固结速率要慢，且渗流模型中非牛顿指数越大，土层的固结速率越慢；土层厚度越厚，固结速率越慢，因此，传统固结理论中室内土样与地基土层之间的相似关系不再成立；作用于土层的平均附加应力越大，土层的固结速率越快；在单面排水情况下，附加应力分布对土层固结速率有较大影响；相反，双面排水条件下土层固结速率与附加应力的分布是无关的；荷载的加荷速率越快，则土层的固结速率越快。最后，讨论了达西渗流计算固结变形的适用范围。