摘要：借鉴一维大变形固结控制方程的经验，在流动柱体坐标系内，全面考虑土的压缩性和渗透性的变化、以及土体竖向和水平径向同时发生渗流固结的真实过程，假定土体竖向自由变形，推导建立了以孔隙比或超静孔隙水压力为变量的砂井地基轴对称条件下的大变形固结控制方程。采用交替方向隐式差分法（ADI）求解固相柱体坐标下的以孔隙比为变量的控制方程，编制了相应的差分求解程序。在特定条件下，依据Carrillo定理，将以超静孔隙水压力为变量的控制方程分解为竖向和水平径向的2个一维方程，采用迎风格式的显式差分法，分别进行数值求解编程。所编程序可计算求解均质欠固结土、均质正常固结土和非均质正常固结土在多种初始或边界条件下的砂井地基大变形固结问题。选取深圳湾海底淤泥土样，采用先进的GDS固结仪系统进行了固结渗透交叉试验，结果显示，海积淤泥的压缩性符合e-logp模型，渗透性符合e-logk七模型，对于含水量高于85％的淤泥，则采用分段e-logp模型描述更好。大变形固结系数g（e）随孔隙比e减小，存在先降后升的趋势，临界点ect取决于渗透指数ck和压缩指数cc，初始含水量特高（或低）淤泥的临界点ect可能超出孔隙比的常规变化范围，故一般只表现出单一的递增性或递减性。在深圳海相淤泥的固结渗透试验结果分析基础上，提出了根据常规标准固结试验推定大变形固结计算所需参数的“沉降速率”法。以分别服从幂函数或半对数函数关系的美国磷酸盐尾矿污泥、深港西部通道口岸区海积淤泥加固处理项目为例，采用上述方法及程序对多种固结工况进行了计算预测，分析结果一方面验证了本文计算方法及程序的正确性和适用性，另一方面对“自重影响”、“涂抹效应”、“大小固结系数换算”等关键问题�

关键词：土力学 超软地基 砂井 大变形固结 海相淤泥 

单位：中国铁道科学研究院 北京100081