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摘要：灌注桩桩体的施工会对周围的土体产生扰动作用，在考虑扰动作用时均假定扰动区土体的渗透系数是一个小于未扰动区土体渗透系数的常量。然而，SHARMA 等[1]的研究发现，由于桩体周边的土体受到的扰动程度不同，土体的渗透系数在扰动区是一个连续变化的量，而不是一个常量。针对这一点，ZHANG 等[2]以及Xie 等[3]给出了一种考虑土体水平渗透系数呈直线变化的复合地基固结解，ROHAN[4]则给出了一种考虑涂抹区水平渗透系数呈抛物线变化的砂井地基固结解。Xie 等[5]还对传统的桩周流量连续假定。做了改进并得到了此类固结问题的控制方程及解答。
关键词 灌注桩闸基；渗流场；渗透坡降；渗透水头
从图和表可以看出，特征位置的水平渗透坡降均较小，扰动区水平渗透坡降有明显的分层现象，主要是因为闸基为非均匀地基。
扰动区内，模式1的渗透坡降小于模式2的渗透坡降，模式2的渗透坡降小于模式3的渗透坡降。这主要是因为模式3下的渗透系数数值上小于其他两种模式下的三种数值，进一步说明了模式1下所起的防渗作用较大。
7结论
建立丁楼闸灌注桩闸基渗流的三维有限元模型，对其渗透系数三种分布模式下的位移、应力、渗透水头、渗透坡降的情况进行分析研究。
（1）灌注桩闸基水头分布在整个闸基区域上几乎相同，但在扰动区范围分布的数值大小上有所差别。这主要是因为扰动区范围比较小，不影响整个区域上的水头变化，同时渗流还可以绕过扰动区发生；扰动区范围内的水头大小的差别主要是因为扰动区渗透系数分布模式不一样。
（2）扰动区的垂直位移等值线和水平位移等值线未产生突变，说明扰动区的垂直位移和水平位移与其它区域是一致的，同时三种模式的分布区域也一样，只是扰动区局部的位移大小有所区别。主要是因为在扰动区范围内，其渗透系数分布不同，因此有渗流作用引起的垂直位移也不相同。
（3）扰动区内，模式1的Mises应力大于模式2的Mises应力，模式2的Mises应力大于模式3的Mises应力，这也说明了模式1所起的防渗作用最大，因为其Mises应力最大，其所受荷载也最大，荷载是在渗流作用下引起的，说明其承担的渗透水头也就越大。
（4）扰动区内，模式1的渗透坡降小于模式2的渗透坡降，模式2的渗透坡降小于模式3的渗透坡降。这主要是因为模式3下的渗透系数数值上小于其他两种模式下的三种数值，进一步说明在扰动区内，模式1所承担的渗透水头较大。
参考文献：
[1] SHARMA J S，XIAO D. Characterization of a smear zone around vertical drains by large-scale laboratory tests[J].Canadian Geotechnical Journal，2002，37（6）：1265–1271.
[2] ZHANG Y G. XIE K H，WANG Z. Consolidation analysis of composite ground improved by granular columns considering variation of permeability coefficient of soil[J]. Ground Modification and Seismic Mitigation，ASCE，Geotechnical Special Publication，2006，GSP152：135–142.
[3] XIE K H，LU M M，HU A F，CHEN G H. A general theoretical solution for the consolidation of a composite foundation[J]. Computers and Geotechnics，2009，36（1/2）：24–30.
[4] WALKER Rohan，INDRARATNA Buddhima. Vertical drain consolidation with parabolic distribution of permeability in smear zone[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，2006，132（7）：937–941.
[5] XIE K H，LU M M，LIU G B. Equal strain consolidation for stone-column reinforced foundation[J]. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics，DOI：10.1002/nag.790.
论文作者:邱名德
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/13
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