[长安大学]高等土力学(2)

次固结沉降在以孔隙水压力消散为依据的经典太沙基固结理论中未予以考虑，近年来许多学者研究过此问题，试图为其建立数学模型，但考虑到计算成果的简洁性、计算参数的可确定性故通常采用布依斯曼建议的半经验发估算次压缩沉降量。

10 要较可靠的计算沉降量，应该注意哪些主要的影响因素？

（1）计算断面：根据可靠地地基勘探数据和建筑布置，确定地基剖面压缩层范围，排水层位置等。

（2）应力分析：包括基底q的分布沿深度变化和附加应力计算 （3）计算参数：采用带表性式样做试验测定

（4）计算模型：对材料形状的不同假设，变形维数室内/现场变形指标等情况，按计算需要和实际条件合理选用。 11 什么是曼代尔效应？

在不变的荷重施加于土体上以后的某时段内，土体内的孔隙水压力不是下降而是继续上升，而且超过应有的压力值，这种现象称为曼代尔现象，或称为应力传递效应。

12 太沙基三向固结理论与比奥理论的主要区别是什么？

（1）基本假设：太沙基假定 ,固结过程不随时间变化；比奥没有这个假定 （2）孔隙压力和位移的关系：太沙基是须依次求出孔隙水压u——固结度U——沉降量S

比奥理论：可同时求出固结度U、空隙水压u以及沉降量S

（3）U随着时间t的变化：太沙基与泊松比u无关；比奥中泊松比对固结影响大，具曼德尔效应。

13 根据自己所参与科研项目或自己所思考的问题，结合高等土力学所学谈谈自己的看法。

高等土力学是对土力学的近一步深化与拓展，其中不仅更详细深入的探讨了以前土力学中所学到的知识，而且还针对一些问题介绍了更多的理论模型。土的本构关系中就列述了诸如邓肯-张模型、K-G模型等十余种模型，这些模型都各自具有优势和缺点，但是对工程中认识和解决土力学问题有着极大的帮助。

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目前我主要思考的问题更多的集中在桩基础方面。在桩基础中，有很多问题都在高等土力学所学范围以内。桩基础在上部荷载作用下有向下的位移，这样会带动其周围土体发生剪切作用，这时不仅要考虑桩周土在当时的条件下的抗剪强度，还可以考虑土体剪胀作用对桩基承载力的影响。在土的抗剪强度中，高等土力学详细介绍了土的抗剪强度机理、影响土强度的内部因素和外部因素及土在各种排水条件下的强度理论。

在桩基础底部，土体会产生压缩变形和固结。土在压缩过程中，会发生三种固结沉降——瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降。而在沉降计算方面，高等土力学介绍了很多的地基沉降计算方法。在沉降计算中，最主要的是要考虑土体在固结压缩过程中的土中水渗流。土体压缩固结尤其是饱和土体的压缩固结主要是土中水和气体的排除产生的土体变形，因此合理确定和选择土的渗流条件对计算沉降是十分重要的。

在桩基础承载力计算中，首先要考虑的就是土体本身的性质，用什么样的土体本构模型来解答。土体是颗粒状的物质，它不像金属等连续性介质那样有着较确定的规律。高等土力学提供了土的弹性模型，弹塑性模型以及其他一些典型的本构模型。土体变形有着弹塑性的特点，因此在选择土的本构模型中，尤其在利用有限元软件在模拟计算有关土的问题时需要正确合理的选择相应的本构模型。在考虑土的弹塑性特点后，地基承载力的普朗特尔解、太沙基解和迈耶霍夫解等都基于塑性平衡理论找出的地基极限承载力的解。对于桩基础来说，它属于深基础范畴，它的承载力计算可以使用迈耶霍夫的深基础解答。

在岩土工程中，由于土体本身具有各向异性等特点，使得它的本构模型理论、强度理论、土中水渗流及压缩固结理论并不能完全准确的反应土体应有的性质。仅考虑土的各向异性来说，它使得土体在各个方向具有不同的压缩固结程度，从而造成了不同的渗流条件和各种材料模量。因此土的计算有着一定的可靠度。

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