基于Cosserat力学理论的地面沉降研究

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• 作者：沈水龙许烨霜马磊
• 会议时间：2014-11-01
• 关键词：地面沉降 ; 连续介质变形理论 ; 含水层 ; 尺度效应
• 作者单位：上海交通大学土木工程系,上海 200240;上海交通大学海洋工程国家重点试验室,上海 200240
• 母体文献：第四届全国地面沉降防止学术研讨会论文集
• 会议名称：第四届全国地面沉降防止学术研讨会
• 会议地点：西安
• 主办单位：中国地质学会
• 语种：chi

摘要

近年来上海及苏锡常地区的地面沉降出现了含水层砂土持续变形的新特征,现有的地面沉降理论无法完全解释与预测此现象.地下水长期开采会在含水层中形成水力漏斗,如果抽水井在一定范围内密集分布,就将在含水层中较长距离内形成水力梯度,从而产生无法忽视的剪应力,剪应力不断累积将导致含水层变形及地面沉降.含水层水位下降引起的土层中剪应力累积是造成含水层变形问题的重要原因,传统的Cauchy力学理论因为模拟单元较小,存在剪应力互等的假设而无法计算此部分剪应力;而Cosserat力学理论考虑了介质尺度的影响,可以计算连续体中的非对称剪应力分布,因而能够考虑由水位变化产生的剪应力引起的含水层变形.