沉降预测方法
沉降预测方法
三点法
指数曲线法1
指数曲线法2
对数曲线法
双曲线法3
扩展双曲线法
曲线拟合法
工程中常用的拟合曲线有双曲线形式、指数形式、星野法和对数双曲线（三点法）形式等。其中以三点法最简单，根据固结理论，只需要知道最大恒载时段内的3个等时间间隔内的沉降观测数据即可推算出最终沉降量和任意时刻的沉降量。严格来说，三点法应该称为半经验公式，由于使用的数据量太少，因而不可避免地使所得结果较为粗糙，实际应用中也很少单独使用。其他3种模型可以有效地提取出实测沉降序列的信息，特别是双曲线模型，由于可以方便地转化为对直线的最小二乘拟合，且拟合效果较好，待定参数少且其易于确定，表示的沉降发展规律与许多实际工程相符合，相对指数曲线模型和星野法模型更为简单易行，因此广泛应用于实际工程中。
双曲线法
双曲线法假设路堤在进入预压期后实测沉降过程线按双曲线变化，其基本方程式如下[53]
：
()
00
0t t b a t t S S t -+-+
= （0-1）
式中，t S 为t 时刻的沉降量；0S 为预压期任意0t 时刻的沉降量；a 、b 为待定系数。
沉降量
填土高
度
图 0-1 沉降预测示意图
式7-1可变化为：
()00
t t b a S S t t t -+=-- （0-2）
a 和
b 分别为()()o t S S t t --/0～()o t t -关系图上的截距和斜率，其值可通过线性回归
方程求出，也可用图解法直接求得，求得a 和b 后则可以预测今后任意时刻沉降量t S ，最终沉降量
b S S /10+=∞ （0-3）
星野法
日本的星野法[54]在京津唐高等级公路中曾有应用。星野根据现场实测值证明了总沉降（包括剪切应变的沉降在内）是与时间的平方根成正比：
()
02
001t t K t t AK S S t -+-+
= （0-4）
式中，t S 、0S 分别为t 时刻对应的沉降量和假定的瞬时沉降量；0t 为假定瞬时沉降对应的时间；A ，K 均为待定参数。
填土高度
沉降量
图 0-2 S ～t 关系模式图
上式可变形为：
)(1
1)()(02
22200t t A
K A S S t t -+=-- （0-5）
式中，(
)2
2/1K
A 和2
/1A
分别为()()2
0/o S S t t --～()o t t -关系图上直线的截距和斜
率，系数A 和K 可以通过图解法求出。
式（7-4）适合于荷载的瞬时施加情况下的沉降曲线，但在实际施工中，荷载均是逐渐增加的，考虑到这一点，如图7-3所示，以加载期间的中点作为瞬时的起始时间0t ，在加载方法不规则的情况下，应根据实测沉降曲线的趋势在加载的初期适当假定一个瞬时加载的起点0t 和相应的沉降0S ，如图7-3所示：
沉降量
填
土高度
图 0-3 逐渐加载情况下的简化法
星野法推求最终沉降量的步骤如下：
（1）假定0t 和0S ，根据实测值点绘()()2
0/o S S t t --～()o t t -的关系曲线。
（2）反复假定0t 和0S 进行第（1）项的计算。
（3）如图7-4所示，取最符合线性关系的直线求出相应的系数A 和K 。
（4）将得到的系数A ，K ，0t 和0S 代入式（7-4）中就可以求出任意时刻的沉降量t S ，
最终沉降量：
A S S +=∞0 （0-6）
图 0-4 ()()2
0/o S S t t --～()o t t -关系图
指数法
指数法认为沉降量是时间的指数函数，可表示为：
)](1)[(111t t e S S S S t ---+=-∞βα （0-7）
式中，1t 为某一观测时刻；1S 为对应于1t 的沉降量；∞S 为最终沉降量,为待定值；α、
β为待定参数。
由此可推得指数法主要计算公式如下：
)()()(34232
232S S S S S S S S ----+
=∞ （0-8）
?
???
??-----?
----=233412
1334122231
)()()(S S S S S S S S S S S S S S α （0-9） t
S S S S ??
???
??---
=2334lg 3.2β （0-10） 式中，2t 、3t 、4t 为某一观测时刻；2S 、3S 、4S 为对应于2t 、3t 、4t 的沉降量。
对数曲线法（三点法）
根据沉降实测曲线，可得任一时刻的沉降量，可由下式计算：
c t
d t S U S S += （0-11）
式中，t S 为对应于t 的沉降量，d S 为瞬时沉降，c S 为主固结沉降，U t 为固结度。
不同条件的固结度U t 的计算公式，可用一个普遍表达式来概括：
Bt t Ae U --=1 （0-12）
式中，A 、B 是两个参数，根据固结理论有关公式，A 是一个常数值：
2/8π=A （0-13）
B 则与固结系数、排水距离等因素有关。如果B 作为实测的变形与时间关系曲线中的参数，则其值是待定的。
B=2
312ln
1
12t t t t S S S S t t ---
（0-14）
从实测沉降—时间曲线上选择荷载停止施加以后的3个时间t 1、t 2、t 3，注意
必须使t 2-t 1= t 3-t 2，从而预测总沉降：
)
()()()(2312232123t t t t t t t t t t S S S S S S S S S S S ------=
∞
（0-15）
式中，∞S 为最终沉降量，1t 、2t 、3t 为某一观测时刻；1t S 、2t S 、3t S 、为对应于1t 、
2t 、3t 的沉降量。
同时也可得到瞬时沉降：
1
11)
1(Bt Bt t d Ae Ae S S S --∞--=
（0-16）
即得到：
()
Bt Bt d t Ae S Ae S S -∞--+=1 （0-17）
指数曲线法要求恒载一年以上，该方法适用于施工填土高度已达设计高程，并已经在施工期以后有较长时期的观测资料的路基沉降分析预测。
双曲线法仅局限于沉降基本趋于稳定的曲线后段取点计算，在曲线前段应用便会出现较大偏差，可以利用较短实测资料实现较高精度的沉降预测。但具体到多短时间，没有结论，也没有预测精度达到何种程度方面的研究。
Asaoka 法和泊松曲线法只能在等时空距数据条件下才能使用。 灰色系统法必须要求等时空距数据条件。
BP 神经网络法过于复杂，实际应用有相当困难。
沉降预测方法的适用性
常用的地基沉降计算方法
6.3 常用的地基沉降计算方法 这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量， 目前常用的计算方法有：弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量，要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。对于砂土，施工结束后就可以完成；对于粘性土，少则几年，多则十几年、几十年乃至更长时间。 6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法 地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq课题的位移解为依据的。在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P时，见图6-5，表面位移w(x, y, o)就是地基表面的沉降量s： E r P s 2 1μ π - ? = （6-8） 式中μ—地基土的泊松比； E—地基土的弹性模量（或变形模量E ）； r—为地基表面任意点到集中力P作用点的距离，2 2y x r+ =。 对于局部荷载下的地基沉降，则可利用上式，根据叠加原理求得。如图6-6所示，设荷载面积A内N（ξ，η）点处的分布荷载为p0（ξ，η），则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p0（ξ，η）dξdη代替。于是，地面上与N点距离r =2 2) ( ) (η ξ- + -y x的M（x, y）点的沉降s（x, y），可由式（6-8）积分求得： ?? - + - - = A y x d d p E y x s 2 2 2 ) ( ) ( ) , ( 1 ) , ( η ξ η ξ η ξ μ （6-9） 从式（6-9）可以看出，如果知道了应力分布就可以求得沉降；反过来，若 沉降已知又可以反算出应力分布。 对均布矩形荷载p0（ξ，η）= p0=常数，其角点C的沉降按上式积分的结果为： 图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线图6-6 局部荷载下的地面沉降 （a）任意荷载面；（b）矩形荷载面
路基沉降预测的三点修正指数曲线法_陈善雄
第32卷第11期 岩 土 力 学 V ol.32 No. 11 2011年11月 Rock and Soil Mechanics Nov. 2011 收稿日期：2010-03-10 基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向性项目(No. kzcx2-yw -150)；岩土力学与工程国家重点实验室重点项目(No. SKLZ08032)。 第一作者简介：陈善雄，男，1965年生，博士，研究员，博士生导师，主要从事特殊土工程特性与灾害防治技术方面的研究工作。E-mail: sxchen@https://www.wendangku.net/doc/1817187420.html, 文章编号：1000－7598 (2011) 11－3355－06 路基沉降预测的三点修正指数曲线法 陈善雄1，王星运2，许锡昌1，余 飞1，秦尚林1 （1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，武汉430071；2. 湖北省电力勘测设计院，武汉 430024） 摘 要：科学、合理地预测路基工后沉降量是高速铁路建设的关键环节。针对武广高速铁路路基沉降量级小、数据相对波动大的实测数据，探讨了指数曲线法对无砟轨道路基沉降预测的适用性，发现指数曲线法不能直接应用于量级小、数据相对波动较大的沉降预测。把三点法的基本思想引入指数曲线模型，对指数曲线法进行了改进，提出了路基沉降预测的三点修正指数曲线模型。结合武广高速铁路路基沉降观测数据，分析了三点修正指数曲线模型的特性。分析表明，在整个沉降曲线上选取3个关键点作为预测样本，很好地回避了数据波动带来的影响；沉降曲线上“拐点”以后的沉降规律更符合指数曲线模型，因此，应取沉降曲线上“拐点”以后的数据作为样本值，所取三点应能尽量反映沉降发展的趋势。三点修正指数曲线法预测结果稳定、相关系数高，具有一定的工程应用价值。 关 键 词：三点修正指数曲线法；沉降预测；三点法；路基；高速铁路 中图分类号：TU 433 文献标识码：A Three-point modified exponential curve method for predicting subgrade settlements CHEN Shan-xiong 1 ，WANG Xing-yun 2 ，XU Xi-chang 1，YU Fei 1，QIN Shang-lin 1 （1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. Hubei Provincial Electric Power Survey & Design Institute, Wuhan 430024 China ） Abstract: Scientific and rational prediction of post-construction settlement is a key link of high-speed railway construction. Based on the field observation data of subgrade settlement of Wuhan-Guangzhou high-speed railway, aiming at measured settlement data being characteristic of small in magnitude, but large relative fluctuation, the suitability of exponential curve method for predicting settlements of subgrade under ballastless track has been studied synthetically. it was found that exponential curve method can't be directly used for predicting subgrade settlements in high-speed railway. The basic idea of three-point method is introduced into exponential curve model, a three-point modified exponential curve method for predicting subgrade settlements has been proposed. Combining the measured settlement data of subgrade in Wuhan-Guangzhou high-speed railway, the characteristics of three-point modified exponential curve model have been analyzed. The analysis shows that selecting three points as forecast sample on settlement-time curve of subgrade can commendably evade the influence brought by data fluctuation; and the settlement regularity after inflection point on settlement-time curve of subgrade more tally with exponential curve, therefore, the samples must be selected after inflection point on settlement-time curve of subgrade; and three samples should reflect the settlement development tendency as far as possible. The prediction results of three point modified exponential curve method are stable with high correlation coefficient. The new prediction method has engineering value. Key words: three-point modified exponential curve method; settlement prediction; three-point method; subgrade; high-speed railway 1 引 言 无砟轨道以其稳定性好、耐久性强、刚度均匀、维修工作量少等综合优势在德国、日本等一些发达国家的高速铁路中得到了广泛的应用，近年来在我 国高速铁路建设中也得到了大力的推广和应用，国内新建的铁路客运专线大多采用无砟轨道型式。 相对于有砟轨道，无砟轨道对结构的刚度、基础的沉降更加敏感。无砟轨道无法进行起道作业，轨道路基一旦发生沉降，只能通过调整扣件才能恢
高速铁路复合地基沉降预测常用方法对比分析研究
高速铁路复合地基沉降预测常用方法对比分析研究摘要：高速铁路路基的沉降控制与预测，是高速铁路建设中亟待解决的关键问题；本文通过几种常用的沉降预测方法，对某客运专线复合地基的沉降进行预测，并与实测数据进行了对比分析，指出了各种方法的适用性与优缺点，希望能给以后相似的工程问题提供参考。 关键词：沉降预测；曲线拟合；灰色理论；高速铁路路基 summary: the control and prediction of high-speed railway subgrade settlement, the key issues to be solved in the high-speed railway construction; in this paper, several commonly used settlement prediction methods, a passenger line composite foundation settlement forecast and compared with the measured dataanalysis, pointed out that the applicability and advantages and disadvantages of the various methods, reference hope to give future similar engineering problems.keywords: settlement prediction; curve fitting; gray theory; speed railway subgrade 中图分类号：u443文献标识码：a文章编号 一、引言 沉降实测资料中包含了工程的地质条件、荷载特点等信息，基于前期实测数据来估算后期沉降量及最终沉降量的预测方法，与理
软土地基处理方案
一、引言 如果地基的承载能力足够，则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件，需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点，但与独立基础相比，它的造价通常要高的多，因此只在必要时才使用。不论哪一种情况，基础的概念都是把集中荷载分散到地基上，使荷载不超过地基的长期承载力。因此，分散的程度与地基的承载能力成反比。有时，柱子可以直接支承在下面的方形基础上，墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时，只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用，就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来，以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱，或者建筑物比较高的情况下，才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构，墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件，这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。 如果地基承载力不足，就可以判定为软弱地基，就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。勘察时，应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况，根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史，明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。 在初步计算时，最好先计算房屋结构的大致重量，并假设它均匀的分布在全部面积上，从而等到平均的荷载值，可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4 倍的平均荷载值，则用单独基础可能比伐形基础更经济；如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值，那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果介于二者之间，则用桩基或沉井基础。 二、地基的处理方法 利用软弱土层作为持力层时，可按下列规定执行： 1）淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施； 2）冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层； 3）对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等，可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时，应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素，经过技术经济指标比较分析后择优采用。
地基沉降量计算
在今年史佩栋教授赠寄给我的，他主编的《浙江隧道与地下工程》刊物上，我看到一篇高大钊先生谈差异沉降的文章，觉得非常好。里面的内容很实用，对我们正确认识和理解差异沉降问题有很高的指导性，故将其推荐给大家。但采用照片或扫描版，不便于大家阅读和下载，而我的工作又很忙，没有时间，只好请一位技术人员将其打成word文档，发在下面。需要说明的是，由于同样原因，我没时间对打成的文章做仔细的校核，如有个别错漏，还请大家谅解。 同时在此向史佩栋教授、高大钊先生和《浙江隧道与地下工程》杂志社表示诚挚的感谢！ 土力学若干问题的讨论 （网络讨论笔记整理）之四怎样计算差异沉降？ ——沉降计算中的是是非非 本刊特邀顾问同济大学教授 全国注册土木工程师（岩土）高大钊 执业之格考试专家组副组长 进20年来，地基基础设计的变形控制问题日益引起人们的重视。最近5年来，由于地基基础设计规范所规定的必须计算沉降的建筑物范围扩大了，除了丙级建筑物中的一小部分之外，几乎所有的建筑物都要求计算建筑物地基的变形，沉降计算就成为普遍关注的问题。特别在岩土工程勘察阶段，提出了对建筑物的沉降和不均匀沉降进行评价的要求，再加上审图要求在勘察阶段计算和不均匀沉降，沉降计算的一些是是非非就浮出水面，在网络讨论中也成为一个十分活跃的课题。这些问题反应了对土力学中的一些基本概念的漠视，也反映了工程勘察中的一些最基本方法的失落，看来是人们在关注更高的精度，而实际上却在总体上失去了对建筑物沉降的总体控制。 1、在我工作地区，对于多层建筑（层数低于6层），由于相连建筑物的层数差而出现过墙体裂缝的现象，因此当地审图中心要求在正常沉积土的区域，对有层数错的建筑应进行变行验算。 我想问的问题是：在假定地基土为正常沉积土，其层位、特征指标等的变化均不是很大的情况下，差异沉降最大的两个点应该是两建筑物的接触部位点角点及较低建筑物的另一边的角点，也就是说，应该验算这两个点之间的差异沉降而按规范要求，则应该验算基宽方向两个角点下的差异沉降（或者倾斜）。考虑计算沉降量最大的两个点，则应验算相连两建筑物接触部位的两个角点县的差异沉降（或者倾斜），而按上述条件，这两个点之间的差异沉降应该不大，那么这种验算还有什么意义呢？ 不知道我的理解偏差在那里望给予指教！ 答复：你对这种情况的沉降计算和差异沉降的计算，在理解上存在一定的偏差，主要表现为下列两个问题。 1）对于如土所示的有层数的建筑物，根据规范的规定，应当计算存在高差处的角点b和与其相距1～2个开间处点d之间的沉降差，用以计算b～d之间的局部倾斜。而不是如你所说的计算存在高差处的角点b与高度较低的建筑物的另一端点c之间的沉降差。 2）第2个理解偏差是从你说的“应验算相连两建筑物接触部位的两个角点（a～b）下的差异沉降（或者倾斜）”这句话中看出的。为什么只能计算宽度方向两个点的差异沉降呢？规范从来没有规定只能计算建筑物横向两个角点的沉降差，而不能计算纵向两个角点的沉降差，横向和纵向的倾斜都可能进行计算。
地基沉降计算及预测方法研究
地基沉降计算及预测方法研究 由于建筑物荷载差异和地基不均匀等原因，基础或路堤各部分的沉降或多或少总是不均匀的，使得上部结构之中相应地产生额外的应力和变形。地基不均匀沉降超过了一定的限度，将导致建筑物的开裂、歪斜甚至破坏。所以研究地基土的沉降变形机制，提高计算和预测模型精度具有重要意义。 标签：地基沉降；沉降计算；双曲线法；割线模量法 在工程的设计、施工、工后沉降控制过程中，沉降分析是不可忽视的问题，工程技术人员都给予极大的重视。无论是公路工程，建筑工程，还是水利工程，地基沉降分析常被人们视作工程成败的关键。如果对地基变形估计不足小则影响工程的使用，大则引发严重工程事故造成巨大的经济损失。 1 路基沉降机理分析 1.1 土的变形性质 作为自然历史产物，所有的土都经过了十分漫长的变化过程，具有漫长的历史。并且依照年代、环境以及地点的差异，土质结构也不同，而形成方式的不同，导致了土体的变形特性会具有差异。 土体水重的变化引发因素主要由以下几种因素的变化组成：土粒重度、水的重度、孔隙比、饱和度等。为了对土中水重进行深入分析，可以进一步的定量分析水重变化率，可以将常见的土性指标带入土粒与水细化方程，进一步采用土骨架应变-应力关系，便可以得出土体变形特征。 土具有较为复杂的压缩规律以及固结规律，这种规律不仅仅受到土质本身的形状以及类别影响，也受到了外界条件以及荷载方式影响。例如：无粘性土和粘性土之间在变形机理上就具有差异；二相土同三相土之间在固结上具有差异，三相土中由于含气因而不容易确定其中变形指标，对于其状态的计算较为复杂。天然土体的构成相对较为复杂，因而如何对其变形影响因素进行确定，还需要进一步的研究。 1.2 路基沉降机理 通过密实度不同的土石可以构成路基，作为道路最基本的土工结构，强度相对大于一般的土体，受到荷载的影响，一般的土体所发生的形变以及强度变化机制，从本质上进行分析是土体内部的总体结构演化以及要素调整。所以，对路基沉降的内因进行分析，可以发现是由于土层中的空隙受到荷载的作用而发生了压缩变形，因而这种变形是竖直方向的；而对路基变形的外因进行分析，主要由于地基受到了外界作用力，因而在各个应力作用的方向上便出现了竖向变形、横向变形以及剪切变形，从而是的地基的不同点向着侧向、竖向等发生位移，在竖向
软土地基工程中存在的问题及处理方法概要
浅析软土地基工程中存在的问题及处理方法 摘要:软土在荷载作用下,极易产生工程问题,在勘察过程中切不可马虎松懈,本文从软土特性出发,分析了软土工程地基中存在的问题及处理措施,并作出了勘察方法探讨。 关键词:软土地基工程问题勘察方法 中图分类号:tu4文献标识码:a 文章编号: 在公路铁路的修建施工过程中,经常会遇到物理力学性质差且分布面积较大的第四系软土类区域,软土体是自然界的历史产物,它有独特的地域特征,地基条件差别巨大,根据相邻建筑物或相邻地域的地质资料来设计,一点微小的差异就可能给影响工程质量,给工程造成巨大的经济损失,所以应引起重视,我们施工中充分利用信息,及时调整设计参数和工艺,避免了施工期间可能引起的附加沉降,体现了当今勘察设计施工监测为一体的全过程综合岩土工程实践理念。 一、软土的特征及其危害性 软土指的是所含水量大于液限天然孔隙比大于或等于1.0的细粒土,处于软朔或流朔状态。我国的软土主要分布在东南沿海及各大江大河的入海三角洲冲击平原地区。内陆主要是湖泊或山谷冲击而成,有机质含量较高,分布范围比较小。主要包含饱和软粘土包括泥炭、泥炭质土,淤泥、淤泥质土等,软土一般具触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透水性、不均匀性等特征,在工程应用上的
表现为地基沉降量大,可以达到数十厘米甚至到数百厘米;地基沉降时间长,达数十年甚至到数百年,特别严重的是沿海地带的软土地基,因为厚度过大,所以固结速度比较慢;地基不均匀沉降,大多是由上部结构的特性和荷载差异所引起;地基抗剪强度低。软土上述的特点,容易影响公路铁路工程质量,引发一些地质灾害,其危害性主要表现为:软土地基不均匀和过大沉降将严重影响路面的平整度,牵制了道路通行能力和安全度;路基路堤还可能会随着软土地基一起产生滑动现象,从而导致路面的整体遭到破坏,鉴于软土地基潜在的种种危害性,各部对于软基的处理标准要求高,也更高地要求了地质勘察在软土地基工程的深度和广度。 二、软土地基工程中存在的问题 由上所述出的软土地基固有的特性以及工程在勘察、设计、施工、管理使用各程序阶段的失误,造成了所建造在软土地基上建筑物的结构损伤工程倒塌等一系列工程事故,大致可分为以下几种情况: (一在地质勘测时深度不够,没有查清楚软土土层的分布、厚度以及一些暗沟暗塘的具体情况,造成建筑物产生严重不均匀沉降,结构构件开裂,甚至工程不负荷载倒塌的事故。 (二由于地质勘察不深入,不细致,未取得的地质资料不具可靠性,以致错误的将软土判断为好的地基土,使设计也随之错误,产生的不均匀沉降使建造物受力结构变化,裂缝倒塌,引起工程事故。 (三软土的承载力比较低,地基无法承受,发生剪切的破坏,基础失去稳定性,带来较大沉降和不均匀沉降,使上部建造物结构受损,造成工程事故。 (四对软土地基未作出处理,或者处理方法不正确,施工质量不过关,使建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降,开裂,不得不二次或多次进行加固和处理。 四、软土地基处理措施
软土地基沉降预测方法比较分析
6 福建建设科技 20101No12■地基基础工程 软土地基沉降预测方法比较分析 李成虎(福州城市地铁有限责任公司 福州 350001) [摘 要] 对工程中软土地基沉降的四种预测方法进行了分析比较,从预测曲线和实测曲线以及误差曲线的比较可以看出,每种方法既有优点也有缺点,预测方法的选用要结合具体的工程实际。本文为软土地基沉降预测方法的选用提供了参考。 [关键词] 软土地基 沉降预测 比较分析 A nal ysis an d compa r ison of set tlement predict ion met hods of soft soil ground Abstract:The ground settlement of a project on sof t soil was predicted by four met hod a nd t he corre spo nding results were com2 pared with the te st value s,it is shown that eac h method has bot h advantages a nd disadvantage s,t he selectio n of p redictio n method must combine wit h t he actual nee d of the specific p roject.This re searc h provides ref erence s on met hod op tio n of p re-estimate in sof t soil ground settlement. K e y words:sof t soil ground;settlement pre diction;co mparative analysis 1引言 在软土地区修建建筑物或者构筑物最关键的问题就是控 制地基的沉降,合理的预测分析工后沉降,对正确施工,节省 工程投资,具有十分重要的现实意义。由于地基沉降分析中 存在大量不确定性因素,这些不确定性因素往往对地基沉降 的计算结果影响很大。目前,软土地基沉降预测和实际沉降 情况相差甚远[1]。因此有必要对软基沉降预测及其产生的误 差进行分析探讨,从而提出较为适用性的预测方法。 文中通过几种预测方法对同一工程进行模拟预测的结果 比较,分析各种方法的优缺点,从而为今后软土沉降预测方法 的选用提供参考。 2方法简介 2.1对数曲线法 对数曲线法(三点法)是工程中较为常用的地基最终沉降 量推算方法,曾国熙(1959)[2]建议地基固结度采用下式计算: U t=1-αexp(-βt)(1) 式(1)中α,β为固结参数。 某时刻的沉降可表示为: S t =(S∞-S d)[1-αe xp(-βt)]+S d(2) 式中:S t—t时刻的实测沉降; S d,S∞—分别为瞬时沉降和最终固结沉降。 为求t时刻的沉降,可以采用三点法分别求解S∞、β、S d 与α值。将所求得的S d、S∞、α、β分别代入式中就可以得到 任意时刻的沉降量。 2.2指数曲线法 指数曲线法[2]就是根据现场实测的统计结果,近似认为 沉降量S是时间t的指数函数,可以表示为: S(t)=S∞-(S∞-S0)e t0-t η t≥t0(3) 式中t—某一观测时刻; S(t)—推算的某一时刻的沉降值; S0—对应于t的沉降量; S∞—最终沉降量,为待定值; η—参数,为待定值。 求得η,S∞后,就可以得到最终沉降量和任意时刻的沉降量。 2.3Asao ka曲线法 Asaoka法是由日本学者Asaoka.于(1978)[3]年提出的,又称图解法。它是以垂直单向固结理论为主,根据实测的沉降量推算工后沉降量和最终沉降量的一种方法。 他指出,由Mikasa(1963)[3]导出的用垂直体积应变表示的固结偏微分方程为可近似地用一个级数形式的普通微分方程来表示为: S+α1dS dt+α2d 2S dx +…+αn d n S dt n =b(4)式中:S———固结沉降量; α1,α2…αn———固结系数; b———取决于固结系数C v和土层边界条件的常数。 式(4)大多数情况下可以简化为下式: S+α1dS dt=b(5) 式中,一阶固结系数α1=5h 2 12C v 。 在固结边界条件下上式的解为: S(t)=S∞-(S∞-S0)exp- t α1(6)式中:S0、S∞———分别为土层的初始沉降量和最终沉降量; 2.4Logistic曲线法 宰金眠、梅国雄[4]在研究地基沉降一时间规律时发现全过程沉降量与时间关系包含两个方面内容:其一是初始沉降不为零;其二是沉降一时间曲线呈现“S”形。 Logistic模型,也可称之为增长曲线模型,在时间数列中其一般形式如下: S(t)= b1 1+b2exp(-b3t) (7)式中,b1,b2,b3为待定参数。 对参数b1,b2,b3的确定有很多种方法,例如三段计算法、灰色理论法等。 只要计算方法、参数选的合理,Logistic模型曲线可很好地拟合几何中的“S"、“凸”形甚至“凹”形曲线,故适用性较广。 3工程实例及分析 3工程概况 福建省道线沿海大通道泉港段K+5～K3+ .1 20124794
路基沉降监测方案
江津(渝黔界)经习水至古蔺（黔川界）高速公路 TJ9分部 路基沉降监测方案 编制： 复核： 审批： 四川公路桥梁建设集团有限公司江习古高速TJ9项目 2015年11月
目录 【1】工程概况 (1) 【2】观测依据 (1) 【3】观测流程 (2) 【4】观测目的、内容、仪器及方法 (2) 〖1〗观测项目、仪具、目的 (2) 〖2〗观测方法 (3) 【4】观测仪器及观测方法 (3) 【5】现场施工观测作业计划流程 (4) 【6】测点埋设方法与要求 (5) 〖1〗位移观测边桩 (5) 〖2〗沉降板 (5) 【7】观测项目的观测频率和报警值 (5) 【8】测点布置 (6) 【9】观测资料整理与成果分析 (6) 【10】质量保证和控制 (8) 〖1〗最大限度减小测量误差 (8) 〖2〗观测点的保护 (8) 〖3〗质量保证 (8) 【11】文明生产与安全生产 (9)
路基高填深挖变形与沉降观测施工方案 【1】工程概况 本标段位于习水县境内，沿线途径习水东皇镇图书村、伏龙村和关坪，路线全长7.011511km，起点里程桩号K69+200，止点K76+200。主要工作内容为：路基挖土方23万方、挖石方245万方、三背回填5.15万方，换填片（碎）石9.2万方、利用石填方165万方、碎石桩1.25万米、防护和排水工程共3万方；主线大桥1126.5米/3座、主线互通桥106m/2座、水泥厂赔桥161m/1座，通道493米/11座，涵洞330米/9座；隧道单洞长1775m。 施工区域区内无大的地表水体分布。区内旱、雨季节分明，气候的水平和垂直分带明显。这种降雨集中、气候分带和本区固有的深谷地形、对地下水的交替循环有着明显影响。工程区内地下水按其赋存形式有松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两大类型，主要受大气降水所补给。 【2】观测依据 本工程观测内容主要参考规范如下： 1、江习古高速TJ9分部施工图设计文件； 2、《工程测量规范》GB50026-2007，中华人民共和国国家标准； 3、《孔隙水压力测试规程》(CECS55：93)；
软土地基上基础的处理措施
论文题目：软土地基上基础的处理措施 学生姓名： 指导教师： 专业名称： 系部： 论文答辩日期：
摘要 【摘要】摘要：目前，在工程地基基础设施建设中时常遇到不良土层，其中软土地区地基的工程建设最让人头疼，因处理不当出现意外事故的例子数不甚数。此时人工处理加固，建造人工地基成为了软土地基建设的首选之策。本文将详细研究软土地基的层理构造和处理方法，提出如何采取人工方法改善地基性质，达到地基稳固和建造效果的实施办法。 【关键词】软土地基层理构造处理措施安全技术 Abstract [Abstract] Abstract: at present, often encountered bad soil layer in the construction of infrastructure projects in the foundation, the foundation in soft soil area construction the most headache for example, number of improper handling of accidents less. The artificial reinforcement, the construction of artificialfoundation has become the first choice for the construction of soft soil foundation. In this paper, the stratification structure and processing method ofsoft soil foundation, proposed how to use artificial method to improve soilproperties, implementation measures to achieve stable foundation and construction effect. [keyword] soft soil foundation treatment measures of safety technology of bedding structure
地基沉降预测方法分析
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/1817187420.html, 地基沉降预测方法分析 作者：杨琳琳 来源：《企业科技与发展》2016年第08期 【摘要】当前，以软土作为地基的工程建设不断增多，如何保证地基沉降在规定的期限 内符合相关要求，确定可靠的规划、设计方案，成为软土基础建设面临的重大问题。文章针对这一问题，对地基沉降预测的方法展开分析，希望提高地基沉降预测的准确性。 【关键词】地基沉降；预测；方法 【中图分类号】TU433 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）08-0056-03 在任何一个建筑施工当中，都必须进行地基的沉降预测，沉降分析、预测又是其中极为关键的部分，应当对地基沉降预测引起足够的重视，尤其是在软土作为地基的建筑工程中，更应当注意，采取科学合理的地基沉降预测方法，充分保证地基沉降预测的准确性，保证工程施工的质量。 1 关于地基沉降的分析 物体在受到外界压力的作用下会发生变形，同理在建筑工程之中，地基受到外界施加的负荷之后也会发生一定的变形，对于这部分变形的量就叫做地基沉降。在这一变形的过程中，土壤受到外界压力的作用，发生相互挤压的现象，使得土壤之间的缝隙变小，将土壤中所含的水分排出。这样的一个过程改变了土壤本身的结构，改变了土壤中所含的水分，针对这一变形的过程，可以根据其所受外力和土壤的变形规律[1]，对地基沉降的相关数据进行预测，以保证 建筑工程施工过程的安全性。经对地基所受影响的实际分析可以发现，影响地基沉降量大小的关键在于土壤所受到外界压力的影响和土壤本身所具备的特性2个方面。地基受到外界压力影响的情况又可以分为2个方面：第一，来自固定压力的影响。建筑物本体会对地基形成一个压力，这个压力在建筑物完工之后，会处于固定的状态，在实际中此种应力对地基的影响较小。第二，来自突然变化的作用力的影响。例如，地下水位发生改变使得地基所受作用力发生变化；受到振动也会对地基造成影响等。在实际中，作用力发生变化的情况对建筑物的地基影响是最大的。此外，土壤本身所具备的特性对地基沉降量也有影响，如土壤中所含的水分多少、土壤本身的土质结构等，都会影响地基沉降量的大小。 2 地基沉降预测方法的分析 地基的沉降预测方法很早就已经被人们运用，随着科技的不断进步，地基沉降预测的方法也发生着很大的变化，从最开始完全凭借工程师的经验到现在使用计算机数值分析方法，地基沉降预测变得越来越准确。本文主要介绍当前使用较为普遍的几种地基沉降预测方法。 2.1 以固结试验为基础，使用相关公式进行计算
淤泥软土地基处理
淤泥软土地基处理 一、工程概况及初步分析 某地区建筑场地拟建二层框架结构房屋，建筑平面，室外标高为8.4m（±0.000），根据地质资料，现有场地标高为1.64m，需填土6.76m，土层依次第一层为素填土，厚度0.5m；第二层为淤泥，厚度为11.4m，为高压缩性土，压缩模量Es=1.73MPa，固结系数Ch=Cv=1.0x10-3c/s；第三层为粉质黏土夹碎石，厚度为 4.6m，为中压缩性土，压缩模量Es=4.96MPa；第四层为淤泥质黏土，厚度为2.5m，压缩模量Es=1.85MPa；第五层为粉质黏土，厚度为5.4m，压缩模量Es=4.3MPa；第六层为淤泥质黏土，厚度为3.2m，压缩模量Es=1.85MPa；第七层为粗角砾土，厚度为2.2m，压缩模量Es=10MPa；第八层为粉质黏土，厚度为12.9m，压缩模量Es=4.8MPa.按《建筑地基基础设计规范》，对于高压缩性土地基，框架结构相邻柱基沉降差为0.003L（L为相邻柱距），经过初步估算，柱底内力标准值分别约为600KN和1000KN，柱距6米，容许的沉降差为18mm. 在施工主体结构基础前期，由于场地需要回填土而且较厚，在回填施工时期，回填土属于外加荷载，此时按荷载考虑计算场地的沉降，总沉降量达到1316.34mm.各层沉降量为：第一层淤泥沉降量为946.9mm，占总沉降量的71.9%；第二层淤泥沉降量为131.6mm，占总沉降量的10.0%；第三层淤泥沉降量为189.4mm，占总沉降量的14.4%；第四层淤泥沉降量为48.4mm，占总沉降量的3.7%.此过程为固结排水沉降过程，随时间的发展场地土趋于稳定。在沉降基本完成时，进行主体结构
浅谈软土地基与地基处理本科毕业论文
网络高等教育 本科生毕业论文（设计） 题目：浅谈软土地基与地基处理 学习中心：奥鹏远程教育学习中心（直属）[2]VIP 层次：专科起点本科 专业：土木工程（道桥方向） 年级：秋季 学号： 学生： 指导教师：颖 完成日期： 201 年 08 月 20 日
容摘要 所谓软土,是指强度低，压缩性较高的软弱土层。多数含有一定的有机物质。由于软土强度低，沉隐量大，往往给道路工程带来很大的危害，如处理不当，会给公路的施工和使用造成很大影响。软土根据特征，可划分为：软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。路基中常见的软土，一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。选用软土作为路基应用，必须提采取出切实可行的技术措施。 这种土质如果在施工中出现在路基填土或桥涵构造物基础中，最佳含水量不易把握，极难达到规定的压实度值，满足不了相应的密实度要求，在通车后，往往会发生路基失稳或过量沉陷。其危害性显而易见,故禁止采用。 在软土地基上修筑路堤，特别是桥头引道，如不采取有效的加固措施，就会产生不同程度的坍滑或沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。 软土地基下沉的一个主要原因是软土地基的沉降，包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。根据沉降标准，按我国现行的有关规定，用容许工后沉降——路面设计使用年限的剩余沉降来控制(其值见有关设计标准)。 一般地，除要确保新填筑路基的密实度以减少沉降外，包括原地面的地基总沉降必须达到基本稳定，沉降量大致达到总沉降量的80%以上时，才容许铺路面。软土地基沉降严重时，不仅增加填方数量，而且沉降或水平位移对临近填土的桥台、挡土墙、涵洞，甚至对附近的住宅、农田以及路线的技术标准都会产生很大的影响。 为此，首先应做好深入细致的工程地质勘探工作，充分研究已有地质资料，采取调绘、钻探、原位测试及物探等综合勘测手段。查明路段所处的地形、地质、水文、气候、径流条件等自然环境条件和路基排水条件，明确松软土层的成因、类型、分布围及其在路线通过地带分布的具体情况，确定软土层在纵向、横向的分布厚度、层次、各层土的土质及物理力学性质(如天然容重量、天然含水量、塑限、液限、孔隙比、聚力、摩擦角、承载力及渗透系数等)。根据路基土的工程特性，选用适当的处理措施。 关键词：软土定义，软土下沉，软土危害，软土勘察
路基沉降观测方法
路基沉降观测方法集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
目录 目录 路基沉降观测实施方法 1.编制依据 根据铁道部京沪高速铁路建设总指挥部2008年5月《京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案》，结合本工班管段路基工程的具体情况制定实施细则。 2.任务范围及工作内容 2.1任务范围： 商合杭一分部管段路基总长614.11米，分为三段如下表： 第一段：DK674+162.92-DK674+433.98路基全长271.08。 第二段：DK680+980.19-DK681+101.27路基全长121.08。
2.1工作内容： 路基工程沉降变形观测。 3.参照执行的标准及规范 （1）《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）； （2）《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》（铁建设[2006]189号）； （3）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）； （4）《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）； （5）《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）； （6）《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）； （7）《工程测量规范》（GB0026－93）； （8）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054－97）； （9）《客运专线无砟轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号）； （10）路基工程设计图纸 沉降变形监测网建立及测量技术要求 沉降监测网的建立、精度要求等符合《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的要求;根据《商杭合铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案》规定，沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点。其布设按下列要求： （1）每段路基均建立独立的监测网，设置1个稳固可靠的基准点。基准点设在沉降变形 影响范围以外便于长期保存的稳定位置，与相邻桥梁共用。 （2）工作基点选在比较稳定的位置。工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测 量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。（3）沉降变形观测点设立在沉降变形体上能反映沉降变形特征的位置，具体点位布设详 见5.2。 4.1沉降变形监测测量工作基本要求 水准基点使用时首先作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点。
软土地基处理方法(精)
软土地基处理方法 1 前言 地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分，但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程的质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。 2 地基处理的目的 地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。 （1）提高地基的抗剪强度 （2）降低地基的压缩性 （3）改善地基的透水特性 （4）改善地基的动力特性 （5）改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。 3 地基处理方法 地基处理方法，可以按地基处理原理、地基处理的目的、处理地基的性质、地基处理的时效、动机等不同角度进行分类。 4 某高速公路软土地基处理设计方案 4.1 处理方法该高速公路是河北省内陆连接港口的重要通道，对河北经济的发展具有重要的意义。全线经详细勘察试验。查明了路线穿越区的特殊土（包括：盐渍土、软土、软弱土）的分布规律t查明了路线穿越区的不良地质（砂土液化）的分布特点和液化等级类型。 通过勘察、土工试验成果、标准贯人试验经综合分析整理井结合静力触探，统计显示路线穿越区的软土，软弱土呈两种类型分布。一类是连续区段分布，另一类是呈透镜体状的不连续区段分布。对于该软土、软弱土，总的指导思想是：首先分析各区段的硬壳层的厚度、地层岩性，软土、软弱土的厚度、特性之后，根据硬壳层，软土，软弱土的地层特点，进行地基沉降、稳定验
算；根据验算结果以及《软土地基路堤设计规范》的沉降容许值，对沉降超限区段可依次采取以下处理措施： （1）、砂垫层+土工格棚（土工格室）+堆载预压（超载预压）的处理方式（主要针对一般控制段）。砂垫层+土工格栅（土工格室）+超载预压主要针对低路基（填方小于2.5米）段。若表层出露即为软土、软弱土则设砂垫层（对于填方2.5米以下低路基段采用土工格室）。硬壳层在1.5米以上则不设砂垫层。 （2）、砂垫层+土工格栅+竖向排水体（袋装砂井）+堆载预压的处理方式（主要针对一般控制段）。 （3）、土工格栅+深层水泥土搅拌桩的处理方式（主要针对桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段）。 （4）、强夯置换法的处理方式（主要针对非饱和状态软弱土段桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段）。 4.2 设计标准根据全线软土、软弱土分布区段桥涵构造物基础类型不同，将其划分为以控制工后沉降为目的的3个类型控制区段。 桩基础构造物桥台两侧各3O米区段作为沉降主控制段箱型通道及涵洞两侧20米区段作为沉降的次控制段其它作为一般控制段： （1）控制段的工后沉降容许值不大干10cm （2）次控制段的工后沉降容许值不大于20cm （3）一般控制段的工后沉降容许值不大于30cm 4.3软基处治方案 4.3.1 砂垫层的设计标准对于前述各地质单元模型中砂垫层的设计标准是：砂垫层的材料为中砂及粗砂，含泥量不大干3％，砂垫层的宽度要适当大干路堤底宽，以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用（两侧各宽出0.5米左右）；砂垫层厚度0.5米，同时，为了增加地基土的抗剪强度，提高路堤的整体稳定性，达到排水及隔离的作用，通常尚需在砂垫层中铺设土工格栅。 4.3.2 袋装砂井的设计标准根据工作区软土，软弱土分布区段的地层结构特点，配合堆载预压的竖向排水体以采用袋装砂井为宜。袋装砂井按等边三角形布置。袋装砂井的直径为7cm.砂袋材料采用透水性能良好的土工织物（聚丙烯纺织物）。砂井的井间距为1.2米，砂井的深度一般应穿透软土、软弱土层，有条件时，砂井底部应至透水层为宜。 4.3.3深层水泥土搅拌桩的设计标准：