基于非线性渗流的大变形固结有限元分析

为了研究土体在非线性渗流下的固结效应，基于大变形固结理论，考虑非线性渗流（耦合非Darcy渗流与变渗透系数）作用，建立了二维固结控制方程与有限元方程。采用自编程序对某一黏性土体的固结过程进行了计算。通过大量变动参数的计算与分析，探讨了非Darcy渗流与渗透系数随固结变化的影响。计算结果表明：与Darcy渗流相比，非Darcy渗流下的沉降小，超孔压消散缓慢，具有延迟效应。其中，非Darcy渗流试验常数m影响较大，线性渗流起始水力梯度iL影响较小。渗透系数变化对固结的影响与非Darcy渗流相似，压缩指数与渗透系数指数比值αc的影响较大。在非Darcy渗流与渗透系数随固结变化的耦合作用下，沉降显著减小，超孔压消散趋于缓慢，延迟效应更为明显。