作为一种非常经济有效的地基处理方法,砂井(包括袋装砂井、塑料排水带等竖向排水体)已被广泛的用于处理软土地基,砂井地基固结理论也得到了很大的发展。但是在实际工程中某些情况下并不适合于采用打穿砂井地基,例如当软土层太深以至于完全打穿不太经济,或施工不可能,这就引发了对未打穿砂井地基固结理论的研究。 现有的未打穿砂井地基固结计算理论和方法都是建立在将砂井长度范围内土层的固结视为三维轴对称、砂井底面以下土层的固结视为一维的假设下的。然而,由于砂井的存在,即使对砂井底面以下土层而言,其固结渗流也是三维的。为使未打穿砂井地基固结理论更接近实际,本文针对现有理论的不足对未打穿砂井地基固结理论开展了进一步的研究。 通过在砂井底面以下土层中设置虚拟砂井,本文建立了能较合理考虑土中三维渗流的未打穿砂井地基固结计算新模型,并推导了单面排水和双面排水条件下未打穿砂井地基固结的解析解。基于本文解,通过编程计算,分析了单面和双面排水条件下未打穿砂井地基的固结性状,并对现有未打穿砂井地基平均固结度近似计算方法的精度和适用的范围进行了较为详细的讨论。 本文工作表明:未打穿砂井地基的固结速率随砂井长度的增大而增大,但当砂井长度超过一定值后,固结速率增长减慢;在现有未打穿砂井地基平均固结度近似计算方法中,陈根媛建议的双层地基法与本文解最接近,谢康和改进法次之,而Hart法偏小,国内常用的将砂井底面作为其下土层排水面的简化计算法给出的平均固结度则偏大。