透水层的认定.doc

1、透 水 层 的 认 定一 般 情 况 下 ， 渗 透 系 数 大 于 1 米 /昼 夜 的 岩 层 可 认 为 透 水 ， 呈 层 状 称 透 水 层 ， 呈 带状 称 透 水 带 ， 而 渗 透 系 数 小 于 0.001 米 /昼 夜 的 岩 层 ， 称 为 不 透 水 层 。 渗 透 系 数 介 于10.001 米 /昼 夜 者 为 半 透 水 或 弱 透 水 层 。 只 有 透 水 层 才 有 可 能 成 为 含 水 层 。 疏 松 的 砂卵 石 层 ； 半 固 结 而 富 空 隙 的 砂 砾 岩 ； 富 有 裂 隙 的 基 岩 ； 喀 斯 特 发 育 的 碳 酸 岩 ， 既 能 容

2、水， 又 能 透 过 和 排 出 重 力 水 ， 都 具 备 成 为 含 水 层 的 条 件 。 在 自 然 条 件 下 ， 透 水 层 要 成 为 含水 层 ， 必 须 在 透 水 层 下 部 有 不 透 水 层 或 弱 透 水 层 存 在 的 储 水 构 造 ， 才 能 保 证 渗 入 透 水 层中 的 水 聚 集 和 储 存 起 来 。 编 辑 本 段 透 水 层 深 基 坑 降 水 技 术1 引 言近 20 年 是 我 国 高 层 建 筑 的 发 展 高 峰 期 ， 多 数 高 层 建 筑 都 有 一 至 三 层 地 下 室 ， 基 坑工 程 成 为 中 要 组 成 部 分 ， 深 基

3、 坑 围 护 结 构 和 降 水 方 案 的 365JT 设 计 与 365JT 施 工 直接 关 系 到 工 程 成 本 和 工 期 ， 关 系 到 能 否 保 证 形 成 地 下 施 工 空 间 及 施 工 安 全 ， 顺 利 保 证 基坑 空 间 内 地 基 及 桩 基 的 安 全 ， 保 证 空 间 外 围 安 全 。 但 岩 土 工 程 还 是 不 够 成 熟 的 一 门 技 术， 经 典 理 论 都 在 某 些 简 化 假 定 的 前 提 下 确 定 的 ， 具 有 一 定 的 局 限 性 ， 一 些 权 威 专 著 规 定的 应 用 条 件 及 采 用 的 系 数 不 尽 合 理

4、 ， 无 法 正 确 指 导 实 际 施 工 需 要 ， 我 们 结 合 中 铁 十 八 局职 工 培 训 中 心 工 程 基 坑 施 工 ， 考 虑 各 种 施 工 荷 载 及 相 关 因 素 ， 根 据 以 往 经 验 进 行 深 入 研究 分 析 ， 对 建 筑 施 工 手 册 ， 地 基 与 基 础 等 专 著 中 规 定 界 限 有 较 大 的 突 破 ， 成 功 的 在 高 水位 ， 弱 透 水 性 深 基 坑 降 水 围 护 进 行 应 用 ， 以 最 低 的 投 入 取 得 很 好 的 实 际 效 果 .二 .工 程 概 况兰 州 化 工 厂 306 循 环 水 改 造 位 于

5、 兰 州 市 西 固 区 ， 主 要 包 括 半 地 下 式 泵 房 、 地 下 式水 池 、 冷 却 塔 和 变 配 电 三 层 楼 房 等 。 其 中 ， 地 下 水 池 部 分 槽 地 标 高 -0.8m， 挖 深 5.45m， 其 地 层 为 第 四 系 全 新 统 及 更 新 统 地 层 属 软 弱 场 地 土 ， 地 下 水 位 埋 深 1m 左 右 ，土 层 分 述 如 下 :1.素 填 土 :以 粘 性 黄 土 为 主 ， 含 有 少 量 砖 渣 ， 厚 度 为 2.5m， 强 度 低 且 不 均 匀 。2.粉 制 黏 土 :灰 黄 色 ， 饱 和 ， 可 塑 状 态 ， 大

6、量 锈 染 ， 顶 部 少 量 黑 褐 色 粉 制 黏 土 ， 土质 不 均 夹 灰 色 软 芯 .厚 度 为 3.26m， 土 层 底 板 埋 深 5.12m 左 右 。3.粉 制 黏 土 :灰 色 ， 饱 和 ， 软 塑 状 态 ， 有 较 多 锈 染 ， 夹 有 机 物 厚 度 为 4.57m， 土层 底 板 埋 深 9.69m 左 右 。4粉 土 :灰 色 ， 饱 和 ， 中 密 状 态 ， 土 质 不 均 ， 夹 黏 土 斑 ， 本 土 层 厚 度 为 7.5m， 底板 埋 深 12.5m。基 坑 施 工 必 须 采 取 边 坡 支 护 及 降 水 ， 特 别 是 主 楼 东 西 两

7、 侧 是 附 楼 施 工 的 主 要 通 道 .由 于 场 地 的 狭 窄 ， 无 法 放 坡 大 开 挖 ， 更 需 重 点 加 强 。三 .支 护 及 降 水 设 计(一 )地 质 报 告 建 议 支 护 方 式经 天 津 市 地 址 工 程 勘 察 院 研 究 和 计 算 ， 建 议 基 坑 开 挖 时 ， 采 用 砼 灌 注 桩 长 度 12.5m.1.基 坑 边 坡 防 护 设 计根 据 拟 建 物 基 坑 开 挖 深 度 H=5.0m， 假 设 护 坡 桩 总 长 度 为 11.0m.按 规 定 的 统 计方 法 及 地 区 经 验 ， 对 11.0m 范 围 内 土 层 的 C，

8、 值 及 容 重 r 值 进 行 厚 度 加 权 平 均 值 计算 ， 其 统 计 结 果 见 下 表 .埋 深 (米 )C(Kpa)(0)R(KN m3)0.0-11.010.8419.2019.405.0-11.010,.5214.4019.42根 据 朗 金 土 压 力 理 论 ， 护 坡 桩 所 受 土 压 力 如 图 所 示其 主 动 土 压 力 参 数 :Ka=tg2(450- 2)=0.51被 动 土 压 力 参 数 :Kp=tg2(450 2)=1.66临 界 深 度 :Z0=2Cr(Ka)1/2单 宽 主 动 土 压 力 为 :Ea=1/2r(Ht)2Ka-2C(Ht)Ka1

9、/22C/r=442.2(KN/m)单 宽 被 动 土 压 力 为 :Ep=Ep1Ep2=1/2rt2KP2C(Ht)Kp1/2=884.25(KN/m)现 将 主 动 土 压 力 Ea， 被 动 土 压 力 Ep 分 别 对 桩 端 e 点 取 矩 ， 要 求 被 动 土 压 力 Ep对 e 点 产 生 的 力 矩 安 全 系 数 K=1.5， 则 Ea， Ep 对 e 点 取 矩 的 平 衡 条 件 为 :1/3(Ht-Z0)Ea=1/K(1/3tEp11/2tEp2)经 计 算 得 t=6.21(m)则 :L=Ht=5.06.21=11.21(m)经 计 算 求 得 t=6.25m， 护

10、 坡 桩 实 际 入 土 深 度 一 般 要 比 计 算 值 增 加 20%则 护 坡 桩长 度 :L=H1.2t12.5(m)2.基 坑 开 挖 施 工 及 降 水根 据 勘 察 结 果 ， 基 坑 开 挖 后 ， 基 坑 下 为 粉 土 ， 为 确 保 基 坑 不 受 扰 动 ， 并 保 证 干 场 作业 ， 需 做 好 降 水 工 作 ， 建 议 采 用 砼 桩 围 护 ， 桩 长 12.5m.本 场 地 地 下 水 位 埋 深 约 1.0m， 水 位 降 幅 较 大 ， 根 据 场 地 条 件 及 地 区 经 验 ， 建 议 采 用 井 点 降 水 方 案 ， 且 先 降 水 ， 后开

11、 挖 ， 以 保 证 干 场 作 业 .3.基 坑 开 挖 砼 桩 围 护 方 案 工 程 造 价 为 256 万 元 .(二 ).现 场 支 护 方 案 选 择 .为 了 采 用 最 简 单 便 捷 的 方 法 ， 最 少 的 投 入 形 成 安 全 ， 稳 定 的 空 间 ， 使 地 下 结 构 的 施工 得 以 顺 利 完 成 ， 我 们 选 择 了 土 层 锚 杆 ， 砼 灌 注 桩 壁 (结 合 支 护 壁 )， 钢 板 桩 ， 水 泥 深层 搅 拌 桩 等 几 种 深 基 础 方 案 进 行 比 较 ， 认 为 水 泥 深 层 搅 拌 桩 围 护 结 构 :1.经 济 技 术 指

12、标 比 其 他 方 案 具 有 明 显 的 优 势 .2由 于 深 层 搅 拌 帷 幕 墙 改 善 了 边 坡 土 层 的 物 理 力 学 指 标 ， 较 大 幅 度 降 低 实 际 弯 矩值 Ma.3.改 善 了 施 工 条 件 ， 保 证 了 工 程 质 量 .4.起 到 围 护 ， 防 水 方 案 统 一 的 效 应 .5.速 度 快 ， 工 期 短 ， 一 个 台 班 可 成 桩 400m.6.施 工 时 无 震 动 ， 无 噪 音 ， 无 污 染 .7.早 期 桩 体 强 度 增 长 快 .(三 ).深 层 搅 拌 桩 围 护 结 构 设 计1.技 术 原 理本 工 程 水 泥 搅

13、拌 桩 围 护 结 构 是 以 水 泥 作 为 固 化 剂 ， 水 泥 掺 入 量 为 15%， 水 灰 比0.55， 用 高 压 将 其 输 送 到 软 弱 地 层 中 .通 过 GZB-600 型 双 头 深 层 搅 拌 机 的 钻 头 ， 在 原位 强 制 均 匀 搅 拌 ， 使 水 泥 颗 粒 ， 土 颗 粒 与 土 中 孔 隙 水 等 物 质 相 互 作 用 的 三 相 化 学 反 应 ，在 土 颗 粒 或 团 粒 周 围 包 络 ， 并 逐 渐 凝 结 硬 化 ， 凝 结 成 具 有 整 体 性 ， 水 稳 定 和 一 定 强 度 的桩 状 水 泥 土 骨 架 结 构 ， 从 而

14、提 高 其 受 弯 受 剪 承 载 力 ， 达 到 土 体 稳 定 ， 基 坑 围 护 安 全 的 目的 .2.设 计 与 计 算在 目 前 的 基 坑 工 程 设 计 中 ， 无 论 是 悬 臂 支 护 结 构 ， 还 是 支 撑 的 围 护 结 构 ， 土 压 力 的计 算 多 沿 用 于 挡 土 墙 的 Rankine 土 压 力 理 论 ， 但 水 泥 搅 拌 桩 围 护 基 坑 工 程 中 的 土 压 力明 显 区 别 与 刚 性 挡 土 墙 的 土 压 力 .对 于 刚 性 挡 土 墙 ， 是 先 筑 墙 ， 后 填 土 .而 在 基 坑 工 程中 ， 是 先 在 土 中 成 桩

15、， 再 开 挖 卸 载 ， 墙 背 后 是 原 状 土 .特 别 是 在 墙 后 土 压 力 作 用 下 ，基 坑 支 护 结 构 将 产 生 不 同 于 刚 性 土 墙 的 水 平 位 移 形 成 .这 时 作 用 在 结 构 上 的 土 压 力 将由 静 止 逐 渐 变 为 主 动 土 压 力 减 小 ， 被 动 土 压 力 增 大 ， 并 引 起 土 压 力 重 新 分 布 .因 此 ，影 响 基 坑 工 程 中 的 土 压 力 的 因 素 更 为 复 杂 .我 们 依 据 新 的 情 况 深 入 研 究 ， 全 面 分 析 影 响因 素 ， 科 学 的 利 用 土 体 自 身 控 制

16、土 层 位 移 的 潜 力 .根 据 公 式 :ezjk=zjkKai-2Cik(Kai)1/2zjk=rkokikrk=mhZjok=q01k=q1b0/(b02b1)Kai=tg2(450-ik/2)Kpj=tg2(450-ik/2)计 算 得 到 :e0ajk=10.44e1.45ajk=24.43e2.76ajk=36.95e2.76pjk=40.25e5.5ajk=47.45e5.5pjk=115.62Eai=181.11E=218.77墙 体 厚 度 设 计 值 bKn2(1.20haEai-hpEpi)cs(hhd)得 b1.46m 为 了 达 到 极限 应 力 状 态 ， 准

17、确 描 述 施 工 状 况 ， 最 大 限 度 降 低 造 价 ， 考 虑 软 土 的 流 变 性 及 土 体 的 粘 ，弹 ， 塑 性 及 包 括 施 工 因 素 在 内 的 各 种 影 响 系 数 ， 制 订 与 开 挖 方 式 ， 空 间 ， 地 层 ,土 性条 件 ， 加 固 条 件 及 环 境 有 关 的 函 数 ， 为 了 便 于 工 程 应 用 ， 采 用 一 等 效 的 水 平 抗 力 系 数 Kn 来 综 合 反 应 土 体 抵 抗 变 形 的 能 力 ,Kn=0.4796， 得 b=0.7m经 验 验 算 压 应 力 :1.250csMWfcs拉 应 力 :MW-csz0.

18、06fcs剪 应 力 :(Ea-W1u)2b (tgC)K满 足 要 求 .滑 动 稳 定 验 算 :KHL=(wtg0C02bEb)EA1.2倾 覆 稳 定 性 验 算 :Kq=(wbEphp)EAhA1.1(四 )降 水 设 计 及 计 算 :现 场 地 下 水 位 在 地 表 下 0.8m， 基 坑 深 度 开 挖 为 4.45m， 降 水 深 度 约 为 地 表 下 5.00m 左 右 .为 了 改 善 坑 壁 的 土 性 ， 减 小 土 的 流 变 变 形 ， 比 较 多 种 降 水 方 案 ， 选 择 无 砂 管井 点 降 水 方 案 .水 位 降 低 值 S=4.45m土 壤 渗

19、 透 系 数 K=2.3104cm/s=0.2m/db/a=(1003.6)/27.6=3.750(5)z=H;t0(6)式 中 ： R=k12H/kvL1； R=k22H/kvL2。在 任 意 时 刻 ， 外 加 应 力 都 等 于 孔 隙 水 压 力 与 有 效 应 力 之 和 ， 即 u(z,t)=q(t)-(z,t)，故 式 (5)和 式 (6)又 可 表 示 为 以 下 形 式 ：z=-H； t0(7)z=H； t0(8)将 式 (4)、 式 (7)、 式 (8)作 Laplace 变 换 后 代 入 式 (3)可 得1*(z,s)=0， C1=Q(s)/2H1R+4R/23-14；

20、 C2=Q(s)/2H1R+3R/23-14.式 中 ： Q(s)为 荷 载 q(t)的 Laplace 变 换 式 ， 1=e-H-R/2H； 2=eH+R/2H；3=eH+R/2H； 4=e-H-R/2H.将 以 上 结 果 代 入 式 (3)， 可 得 有 效 应 力 的 Laplace 表 达 式 为1(z,s)=Q(s)eH(+R/2H)R+e-H(-R/2H)Rez+e-H(-R/2H)R+eH(+R/2H)Re-z/e2H(+R/2H)(+R/2H)-e-2H(-R/2H)(-R/2H)2H(9)对 式 (9)求 Laplace 逆 变 换 即 可 得 所 求 得 的 有 效 应

21、 力 (z,t)：(z,t)=(10)式 中 ： i=。 当 1(z,s)的 表 达 式 比 较 复 杂 时 ， 解 析 解 往 往 很 难 求 得 ， 对 于 数 值 Laplace 逆 变 换 问 题 ， Durbin15进 行 了 深 入 而 细 致 的 研 究 。 在 以 下 的 叙 述 中 ， 因 为 有 效 应力 的 解 析 式 难 以 求 出 ， 采 用 Durbin 所 提 出 的 数 值 Laplace 逆 变 换 方 法 。 利 用 自 编 的程 序 ， 结 合 算 例 ， 讨 论 了 各 种 参 数 对 土 体 中 有 效 应 力 比 变 化 的 影 响 。2 常 见 的

22、 循 环 荷 载 及 Laplace 变 换2.1 骤 加 恒 载 作 用 下 的 情 况 所 加 荷 载 如 图 2(a)所 示 ，q(t)=0， t0(11)Laplace 变 换 为 Q(s)=0/s(12)图 2 常 见 循 环 荷 载 及 Laplace 变 换当 R、 R 时 ， 意 味 着 此 时 是 完 全 透 水 的 边 界 条 件 。 式 (9)退 化 为1(z,s)=Q(s)(ez+ez)/eH+e-H=sh(z+H)-sh(z-H)/sh(2H)Q(s)(13)将 上 式 进 行 Laplace 逆 变 换 便 可 得 骤 加 恒 载 作 用 下 一 维 固 结 方 程

23、 的 解 ：(z,t)=01+4/=sinn/2cosnz/2Hexp(-Cv/4H2n22t)(14)U(z,t)=1+4/sinn/2cosnz/2Hexp(-Cv/4H2n22t)(15)土 层 的 平 均 固 结 度 (t)为 ：(t)=1-exp(-M2Tv),M=/2(2m+1),Tv=Cvt/4H2(16)可 见 ， 此 情 况 下 本 文 方 法 导 出 的 解 答 与 Terzaghi 的 理 论 解 完 全 一 致 。3.2 正 弦 波 形 荷 载 作 用 下 的 情 况 所 加 荷 载 如 图 2(b)所 示 ，q(t)=0(1+sint)， t0(17)Laplace

24、变 换 式 为 ：Q(s)=0(1/s+/s2+2)(18)3.3 三 角 形 荷 载 作 用 下 的 情 况 所 加 荷 载 如 图 2(c)所 示 ，(19)q(t+2T)=q(t)Laplace 变 换 式 为 ： Q(s)=0/Ts2thTs/2(20)3.4 矩 形 荷 载 作 用 下 的 情 况 所 加 荷 载 如 图 2(d)所 示 ，(21)q(t+2T)=q(t)Laplace 变 换 式 为 ：Q(s)=0/2s(1+thTs/2)(22)3 算 例 分 析某 地 基 H=2.5m， L1=L2=0.5m， k1=k2=210-8m/s， kv=510-10m/s， Es=

25、6MPa， T=20d， 考 察 图 (3)所 示 荷 载 作 用 下 有 效 应 力 比 esr(=(z,t)/0)随 时 间 的 变 化 曲线 。 从 图 (3)可 以 看 出 ：当 地 基 的 各 种 参 数 相 同 ， 对 于 各 种 循 环 荷 载 ， 只 要 加 载 时 间 足 够 长 ， 土 体 中 的 有 效应 力 最 终 全 部 达 到 一 个 稳 定 状 态 ， 每 一 个 加 载 卸 载 循 环 下 有 效 应 力 比 幅 值 的 变 化 趋 近 于零 ， 这 是 普 遍 的 规 律 。 由 于 饱 和 土 是 由 两 相 介 质 (水 、 土 )组 成 ， 土 体 中

26、有 效 应 力 的 变化 相 对 外 加 荷 载 有 滞 后 现 象 。 循 环 荷 载 下 土 体 的 有 效 应 力 比 曲 线 都 近 似 以 恒 载 0/2曲 线 为 中 心 线 来 回 振 荡 ， 变 化 幅 度 不 随 时 间 的 发 展 而 减 少 。 其 中 以 矩 形 荷 载 下 地 基 土 中的 有 效 应 力 变 化 幅 值 最 大 ， 三 角 形 荷 载 次 之 。图 3 不 同 波 形 的 周 期 荷 载 下 有 效 应 力 比 变 化 曲 线 (z=2m)图 4 骤 加 恒 载 下 不 同 压 缩 模 量 有 效 应 力 比 变 化 曲 线 (z=2m)图 5Es

27、对 有 效 应 力 比的 影 响 (z=2m)图 (4)表 示 骤 加 荷 载 下 不 同 压 缩 模 量 的 地 基 土 在 z=2m 处 的 有 效 应 力 比 增 长 曲 线 。可 以 看 出 ： 在 其 它 条 件 相 同 的 情 况 下 ， 当 土 的 压 缩 模 量 不 同 时 ， 有 效 应 力 比 的 增 长 速 度不 同 。 压 缩 模 量 越 大 ， 有 效 应 力 比 增 长 的 速 度 越 大 ， 但 是 随 着 压 缩 模 量 值 的 增 大 ， 其 对有 效 应 力 比 变 化 的 影 响 逐 渐 减 小 。图 5 表 示 200d 时 不 同 压 缩 模 量 时

28、有 效 应 力 比 的 变 化 。 当 Es 从 1.5MPa 变 化 至4.5MPa 时 ， esr 从 0.38 增 长 至 0.46， 变 化 了 0.08； 当 Es 从 4.5MPa 变 化 至 7.5MPa 时 ， esr 从 0.46 增 长 至 0.487， 仅 变 化 了 0.027， 可 见 随 着 压 缩 模 量 的 增 加 ，有 效 应 力 比 的 增 长 速 度 变 缓 。图 (6)、 图 (7)表 示 的 是 不 同 压 缩 模 量 的 地 基 土 在 三 角 形 荷 载 下 两 米 深 处 和 中 心 处有 效 应 力 比 esr 随 时 间 的 变 化 曲 线

29、。 可 以 看 出 ： 在 相 同 深 度 的 情 况 下 ， 压 缩 模 量 越 小时 ， 地 基 土 中 esr 的 变 化 对 荷 载 变 化 的 滞 后 时 间 越 长 ， 即 压 缩 模 量 较 小 的 土 对 荷 载 变化 不 敏 感 ； 并 且 压 缩 模 量 越 大 ， 固 结 速 度 越 快 ， 有 效 应 力 比 的 变 化 幅 值 也 越 大 ， 土 体 对外 加 荷 载 的 变 化 反 应 越 强 烈 。 结 合 图 (6)、 图 (7)可 以 看 出 ： 在 不 同 的 深 度 ， 当 压 缩 模量 相 同 时 ， 有 效 应 力 的 变 化 幅 值 也 不 相 同

30、， 当 地 基 中 某 一 点 离 边 界 距 离 越 大 时 ， 有 效 应力 的 变 化 幅 值 越 小 。 在 地 基 中 心 处 ， 有 效 应 力 比 近 似 呈 直 线 变 化 。图 (8)表 示 的 是 地 基 在 三 角 形 荷 载 下 ， z=2m 处 ， 垫 层 渗 透 系 数 不 同 时 esr 随 时间 的 变 化 曲 线 。 可 以 看 出 ： 垫 层 的 渗 透 系 数 越 大 ， 即 R 和 R值 越 大 ， 有 效 应 力 的 变化 幅 度 越 大 ， 相 对 外 加 荷 载 的 变 化 滞 后 时 间 也 较 小 。 这 是 因 为 ： 当 地 基 的 R 和

31、 R值较 大 时 ， 表 明 地 基 的 上 下 垫 层 排 水 性 能 较 好 ， 地 基 土 可 以 在 较 短 时 间 内 固 结 。 此 时 土 体逐 步 承 担 有 效 应 力 ， Terzaghi 理 论 假 设 土 颗 粒 是 弹 性 的 ， 固 结 度 越 大 ， 土 颗 粒 承 担 的有 效 应 力 也 越 大 ， 较 大 的 固 结 度 外 加 荷 载 变 化 时 ， 由 于 导 致 滞 后 效 应 的 孔 隙 水 减 少 ， 地基 土 表 现 出 更 多 的 弹 性 体 特 征 。图 6 三 角 形 荷 载 下 z=2m 处 不 同 压 缩 模 量 时 有 效 应 力 比

32、 变 化 曲 线 图 7 三 角 形 荷载 下 z=0m 处 不 同 压 缩 模 量 时 有 效 应 力 比 变 化 曲 线还 可 以 看 出 ： 当 R 和 R值 很 小 时 ， 即 上 下 垫 层 接 近 不 排 水 时 ， 土 体 的 有 效 应 力 增长 速 度 很 慢 ， 由 于 孔 隙 水 的 存 在 ， 其 变 化 幅 度 几 乎 为 零 。 从 图 上 看 ， 曲 线 近 似 退 化 为 一条 斜 率 等 于 零 的 直 线 。 还 可 看 出 ， 当 R 和 R值 大 于 或 小 于 某 一 数 值 时 ， 有 效 应 力 变 化基 本 上 相 同 。 在 一 定 取 值 范

33、 围 内 时 可 以 把 上 下 垫 层 当 作 半 透 水 地 基 。 计 算 表 明 ， 当R 和 R值 大 于 40 时 ， 可 以 看 成 是 透 水 地 基 ， 当 R 和 R值 小 于 0.4 时 ， 可 以 看 成 是 不透 水 地 基 ， R 和 R值 在 0.4 40 之 间 时 ， 为 半 透 水 地 基 。 当 所 求 问 题 的 边 界 条 件 为 半透 水 时 ， 若 将 其 简 单 处 理 为 透 水 或 不 透 水 条 件 ， 将 导 致 较 大 的 误 差 。 由 图 可 见 ， 边 界 条件 对 循 环 荷 载 作 用 下 地 基 土 中 esr 的 影 响

34、是 很 大 的 。 目 前 很 多 实 际 工 程 问 题 中 的 固 结计 算 ， 一 般 都 笼 统 地 处 理 为 透 水 边 界 或 不 透 水 边 界 ， 但 很 多 都 应 属 于 半 透 水 边 界 的 情 况， 应 据 边 界 的 排 水 条 件 ， 相 邻 土 层 的 渗 透 系 数 选 择 合 适 的 边 界 参 数 R 和 R， 按 半 透水 边 界 处 理 更 合 适 。图 8 三 角 形 荷 载 下 半 透 水 层 不 同 渗 透 系 数 时 有 效 应 力 比 变 化 曲 线以 上 是 针 对 三 角 形 周 期 荷 载 而 言 的 ， 对 于 文 中 所 提 及

35、的 其 它 周 期 荷 载 ， 也 有 相 类 似的 规 律 ， 在 此 不 一 一 赘 述 。4 结 论(1)文 中 所 给 出 的 方 法 可 以 用 于 计 算 半 透 水 层 的 地 基 在 任 意 随 时 间 变 化 的 荷 载 作 用下 的 有 效 应 力 的 变 化 情 况 。 求 出 其 Laplace 变 换 式 ， 结 合 自 编 程 序 ， 便 可 求 解 。 (2)在 实 际 工 程 计 算 中 ， 应 根 据 土 层 和 垫 层 的 具 体 情 况 ， 确 定 边 界 条 件 究 竟 属 于 完 全 透 水 、半 透 水 或 者 不 透 水 ， 从 而 得 到 更 为

36、 准 确 的 结 果 。 (3)在 所 有 的 荷 载 作 用 下 ， 土 体 中 的esr 都 最 终 趋 向 于 一 稳 定 值 。 周 期 荷 载 作 用 下 土 体 中 的 esr 的 变 化 有 相 对 滞 后 的 现象 。 每 一 个 加 载 卸 载 循 环 下 有 效 应 力 比 幅 值 的 变 化 趋 近 于 零 。 (4)外 载 作 用 下 ， 土 层中 心 处 有 效 应 力 比 的 变 化 最 慢 。 压 缩 模 量 越 大 ， 有 效 应 力 的 变 化 越 快 。 但 随 着 压 缩 模 量的 增 大 ， 其 对 有 效 应 力 比 变 化 的 影 响 也 越 小 。 (5)垫 层 的 渗 透 系 数 越 大 ， 有 效 应 力 的 变化 幅 值 也 越 大 ， 相 对 外 加 荷 载 变 化 的 滞 后 时 间 变 短 。