考虑土对水吸附性的渗流破坏理论与应用

摘要：

工程实践和模型试验结果都表明,上覆土层往往能够承受比自重压力更大的水头压力,目前还没有相关理论能够解释这一现象.考虑土颗粒对孔隙水的吸附性及结合水的连通情况,提出广义浮力、浮重度及广义水力梯度概念,给出具体的计算方法;明确计算中所用的参数 sξ, vξ和ξ的物理意义,建议了估算 vξ的方法,设想了测定 sξ和 vξ的方法,提出 sξ与起始水力梯度 bi 的理论关系式.这些方法考虑土层性质的差异,针对砂土和疏松土,广义浮力、广义浮重度及广义水力梯度变为传统的阿基米德浮力、浮重度及水力梯度.进一步得到不同土层中渗流力的计算方法,最终,得到土体在地下水作用下破坏条件的统一表达式,该公式可以解释土体在地下水作用下的几种不同破坏模式.依据该理论,基坑抗渗流稳定性和抗承压水稳定性的计算方法都应被修正,目前采用的计算方法都只是适应于砂土和疏松土的计算方法.采用该方法对不同组合的土层在地下水作用下的稳定性进行分析,得到的一些结论与传统说法并不相同.如:基坑围护结构插入深度分析时,如果不存在承压水作用,黏性土中的基坑很难发生渗流破坏,粉土地层中基坑的抗渗流破坏能力比砂土中的大;基坑抗承压水突涌分析时,如果上覆土层有一定渗透性,传统的压重平衡计算结果偏于不安全,含有一定量粉土的承压水层的上覆土层抵抗承压水能力会有所提高.最后,以上述成果为基础对水土压力统一计算理论做了修正.

关键词：土力学、浮重度、浮力、水力梯度、渗透破坏、基坑、承压水突涌、水土合算

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

在线出版日期：2013-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：562-571