[发明专利]一种具有蠕变特性松散细颗粒材料大变形固结参数的计算方法

权利要求书

1.一种具有蠕变特性松散细颗粒材料大变形固结参数的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用一维沉降柱实验获取土壤自重沉降固结最终稳定状态时的密度随深度的分布实验数据，并采用曲线拟合法求得压缩曲线的系数a，b，c的值；

从一维沉降柱实验中获取沉降随时间变化的数据，选定任意两个常数P，获取预测的沉降曲线及忽略蠕变特性时的渗透函数k₁；

建立蠕变特性下的压缩曲线，其表达式为：

e＝a(t).(σ'+c(t))^b

其中，a(t)表示与压缩曲线位置关系的变量，c(t)是控制不发生数据奇异性的变量，e表示孔隙比，σ'表示有效应力；

所述变量a(t)的表达式为：

a(t)＝(a₀-a_f)e^-λ.t+a_f

其中，a₀表示压缩曲线系数a的初始值，a_f表示压缩曲线系数a的最终值，λ表示变量a(t)衰减速率的指数参数，t表示时间；

构建蠕变特性下的渗透函数，其表达式为：

k₁/K＝(k₁/k₂)ⁿ

其中，k₁表示不考虑蠕变时的渗透函数，即k₁＝M·e^P，k₂表示Bayles公式，K表示蠕变特性下的渗透函数，n表示与K曲线凸度有关的指数参数，P为常数，M为渗透函数常数；

所述k₂的表达式为：

k₂＝C.e^2+m/(1+e)^m

其中，C和m为与土壤颗粒比表面积有关的系数；

根据土样的初始孔隙比e₀与最小孔隙比e^m处的渗透系数预测值与渗透系数和超孔隙水压力预测差异的反比例关系，求得C、m和n的值。

2.根据权利要求1所述的一种具有蠕变特性松散细颗粒材料大变形固结参数的计算方法，其特征在于，还包括设定c(t)与变量a(t)同步，并求得c(t)，其表达式为：

c(t)＝(e₀/a(t))^1/b

其中，e₀表示初始孔隙比。