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天然沉积的软黏土广泛分布于我国东南沿海地区,其大多具有显著的结构特性。在这些地区的工程建设中,常会因忽略土体结构特性对压缩性的影响而出现变形不均匀、工后沉降较大等工况。因此天然沉积软土固结变形计算中十分有必要考虑软土结构特性的影响。同时,由于结构性软土的高压缩性,天然软土层在外载作用下应变值往往较大,故固结模型中有必要采用大应变几何假定。但遗憾的是,能综合考虑天然软土体结构特性及固结过程中渗透和压缩特性非线性变化的大应变固结模型还鲜有文献报道。因此开展天然结构性软土大应变非线性固结分析具有重要的理论和工程意义。本文在同时考虑天然沉积土层的结构特性、非线性压缩与渗透特性、实际工程的变荷载及地基土层的高应变特性基础上,在土中渗流分别遵循达西定律和非达西渗流定律的假定下,建立天然沉积软土层的大应变非线性固结模型。应用有限差分法求取其数值解答,并分析不同因素下固结性状的异同。具体研究内容如下:(1)在土中渗流遵循达西定律的基础上,考虑天然土体的结构特性和非线性压缩渗透特性,引入大应变几何假定,建立变荷载下天然沉积软土大应变非线性固结模型。利用有限差分法获取其数值解答,在验证解的可靠性基础上,分析土体结构性变化、荷载变化、不同自重应力确定方法等因素对固结性状的影响;分析大、小应变不同几何假定下固结性状的异同;分析是否考虑天然土层结构特性对固结性状影响的异同。(2)假定土中渗流遵循Hansbo非达西渗流模型,综合考虑大应变几何假定、土体沉积作用导致自重应力和结构屈服应力的非线性变化、土体固结过程中压缩系数和渗透系数的非线性变化以及随时间变化的外荷载等因素,建立天然沉积软土一维大应变非线性固结模型,并根据边界及初始条件给出模型的定解条件。采用有限差分法求解,并验证所获解答的可靠性。在此基础上,着重分析土体结构性及荷载变化、Hansbo非达西渗流模型参数m及i1等因素对固结性状的影响;分析结构性软土大、小应变不同几何假定下固结性状的异同。(3)假定软黏土中渗流存在着起始水力坡降,考虑天然沉积软土所具有的结构特性及非线性压缩渗透特性,采用大应变几何假定建立变荷载下天然软土一维大应变非线性固结模型。利用有限差分方法获取模型的数值解答,在验证数值解答可靠性的基础上,利用该解答分析土体结构屈服压力、外荷载大小、起始水力坡降i0等因素对结构性软土固结性状的影响,分析结构性软土在大、小应变不同几何假定下固结性状的异同,分析较小起始水力坡降对固结变形计算结果的影响。