虹吸排水法处理软土地基的水位与沉降计算模型

摘要

软土具有渗透性差、承载力低等特性，软土地基的处理一直是岩土工程中的一大难题。利用虹吸免动力排水的特点，可将虹吸排水法应用于软土地基处理中，达到改善土体性质的目的。本文针对虹吸排水法独特的定降深降水模式，先基于离散化的Theis井流模型以及非线性的分层总和法，构建了以孔隙率为核心、渗透系数与压缩模量随固结情况改变的水位与沉降动态计算模型，并与数值模拟结果对比，然后从土体渗透系数、排水板间距以及场地大小3个方面对虹吸排水法处理软土地基的效果进行了分析。结果表明：数值模拟结果验证了计算模型的可靠性，对于浙江沿海不同渗透系数的土体，虹吸排水法均可起到良好的排水固结作用；调整排水板间距可对排水固结时间以及地下水位线起到显著控制作用；排水带来的附加应力随着场地面积的增大向土体深处延伸，对于面积50 m×50 m大小的场地，有效影响深度可达到地表以下27.31 m,远远超出虹吸扬程的极限。在实际的大面积软土地基处理中，虹吸排水法可发挥更好的作用。

关键词

软土 / 虹吸排水 / 地基沉降 / 非稳定流 / 井群干扰