实际工程中,天然黏性土地基往往是非均质分布的,除此之外,黏性土中渗流在低水力坡降下存在的非达西渗流现象也已广泛被认识。但能考虑土中非达西渗流的非均质黏性土地基一维固结理论尚鲜见报道。本文考虑实际工程中天然黏性土地基的非均质分布特性及变荷载作用,建立基于非达西渗流的天然非均质地基一维固结模型,利用有限差分的数值方法得到数值解。最后对非达西渗流下天然非均质地基的固结性状展开大量的分析计算。研究内容具体可概括为以下几方面:1.考虑Hansbo渗流模型,建立变荷载下的压缩模量随深度线性以及非线性变化、渗透系数为常数的天然非均质地基一维固结控制方程,给出求解边界条件及初始条件,采用有限差分法编制相应的计算程序并进行求解,分析Hansbo渗流模型参数m和i₁,压缩模量参数α和x以及加载时间T_vc对土体固结的影响。2.基于Hansbo渗流模型,建立变荷载下考虑压缩模量随深度线性以及非线性增加、渗透系数随深度非线性衰减的非均质地基一维固结控制方程及定解条件,并求取其有限差分解,在验证解的可靠性的基础上,分析Hansbo渗流模型参数m、i₁,压缩模量参数α、x,渗透系数参数?和p以及加载时间T_vc对天然非均质地基一维固结性状的影响。3.建立变荷载下考虑起始水力坡降渗流模式的压缩模量随深度线性以及非线性增加,而渗透系数为常数的非均质地基一维固结控制方程,通过土体的边界条件及初始条件给出定解条件,利用有限差分的数值方法进行求解,分析了起始水力坡降i₀,压缩模量参数α、x以及外荷载q_u对地基固结的影响。4.基于具有起始水力坡降的渗流模型,建立变荷载下考虑压缩模量随深度线性及非线性增加,渗透系数随深度非线性衰减的天然非均质地基一维固结模型,利用差分法对模型求解并验证解的可靠性。起始水力坡降的存在导致固结过程中存在移动边界,建立的差分解能有效解决移动边界问题。在此基础上,分析了起始水力坡降i₀,压缩模量变化参数α、x,渗透系数变化参数?和p,以及外荷载对非均质地基固结性状的影响。5.将本文建立的考虑非达西渗流和天然非均质性的一维固结模型计算结果与常宁高速公路地基实测沉降值进行对比分析,本文固结理论计算沉降值更接近于路基实测沉降值,从实际工程角度进一步说明了本文所建立的固结模型具有一定的工程与实际意义。