Numerical simulation of consolidation problem

The aim of this paper is to present a mathematical framework and its corresponding coupled finite element discretization for fully saturated porous media. The model is developed as a coupled displacement-pressure formulation in which the porous medium is composed of a soil skeleton and water in the pores. The considered problem in this paper is the consolidation of a saturated soil layer subjected to uniform pressure at the top. The coupled mathematical model addressed in this work considers both drained and undrained boundary conditions in the consolidation problem. The consequent mathematical model involves equations of mass and momentum balance for the whole system. Interesting outcomes are achieved from the numerical simulation and results are discussed thoroughly.

Le but de cet article est de présenter un cadre mathématique et son couplé discrétisation par éléments finis correspondante pour les milieux poreux totalement saturé. Le modèle est développé en tant que formulation déplacement-pression couplé dans lequel le milieu poreux est composé d’un squelette du sol et de l’eau dans les pores. Le problème considéré dans cet article est la consolidation d’une couche de sol saturé soumis à une pression uniforme au sommet. Le modèle mathématique couplé abordée dans ce travail considère les deux conditions aux limites et sans drainage dans le problème de consolidation. Le modèle mathématique conséquente implique équations de masse et centrage de l’élan pour l’ensemble du système. Résultats intéressants sont obtenus à partir de la simulation numérique et les résultats sont discutés à fond.