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高速公路路基沉降的计算方法浅析

高速公路路基沉降的计算方法浅析高速公路是现代化交通运输中的重要组成部分,大大缩短了人们的出行时间。然而,长期使用和自然因素的影响都会对高速公路产生一定的影响。其中最常见的问题莫过于路基沉降。路基沉降不仅会造成驾驶安全问题,还会对道路寿命产生负面影响。因此,对高速公路路基沉降的计算方法进行深入的分析和研究显得尤为重要。

首先,路基沉降主要是由于土体固结引起的。固结是指岩土体在受荷后发生变形,使空隙度减小。计算路基沉降时,通常采用垂直压缩度和剪切变形进行计算。垂直压缩度指在一定应力状态下,土体垂直于压应力方向的应变与垂直应力之比。而剪切变形则表示岩土体受到剪应力而产生的变形。这两个参数的测定和计算都需要运用到一系列实验装置和计算公式。

其次,高速公路路基沉降的计算还需要考虑到不同使用条件的影响。为了准确计算路基沉降情况,在考虑路基沉降的时候,还应该考虑到高速公路的使用率、使用时间、车流量、气候等因素的综合作用。由于实际使用情况的复杂性,计算公式和实验方法的应用十分重要。

最后,计算高速公路路基沉降还需要依据一定的理论和实践经验。岩土力学和土工材料力学等理论在计算中发挥着十分重要的作用。同时,根据实际情况,针对不同的地质和气候条件,选择恰当的计算方法和技术手段,才能保证计算的准确性和实用性。

总之,高速公路路基沉降的计算方法是一个综合性问题,在计算中需要涉及岩土力学、土工材料力学等专业领域,结合使用情况和地质气候等多个因素进行综合计算。随着科学技术的不断发展和理论的不断完善,我们相信,在不久的将来,高速公路路基沉降的计算方法将会更加成熟、准确和实用。

高速公路路基沉降数值模拟分析

高速公路路基沉降数值模拟分析 摘要:目前,随着高速公路的快速发展,路基沉降问题已成为高速公路施工技术部分的重要难题,一旦路基出现不均匀沉降,甚至超过规范要求,都会造成巨大的损失。本文以某高速公路填方路段进行现场路基沉降试验观测,运用Marc软件进行数值模拟分析路基沉降规律,从而确定高填方路基沉降主要由初始沉降、固结沉降和次固结沉降组成,随时间的推移,路基最终沉降量趋于一个定值。关键词:路基沉降;现场试验;沉降组成;数值模拟 在经济快速发展的当今,高速公路建设显得尤为重要。然而在修建高速公路的同时,路基问题也相应的出现,如路基裂缝、路基边坡滑塌、冲刷严重等路基灾害现象。影响高速公路使用质量的重要因素主要有路基稳定性和沉降,而路基沉降处理措施的合理性直接影响到施工的进度和质量。因此,对路基沉降的研究有一定的现实意义。 1 路基沉降计算方法 目前,路基沉降计算方法主要有:有限元分析法、分层总和法、沉降预估法和应力路径法等。本文主要介绍有限元分析法和分层总和法。 1.1 有限元分析法 有限元分析法的原理是指将整个固体分为有限个离散单元,并对其施加荷载,经过选取对应的实际参数计算出路基各点的应力和位移,而所求最终路基的沉降量便是由竖向位移引起的沉降量。这种方法不仅考虑到了路基的二维甚至是三维变形,而且还顾及到与实际情况相符的边界条件、路基与路堤之间的力学特性、土体应力应变特性等,从而使得计算的最终沉降量更接近实测结果。 1.2 分层总和法 分层总和法一般取基底中心下地基附加应力来计算各层土的竖向压缩量,认为基础的平均沉降量s为各土层竖向压缩量si之和,即: 式中:n为沉降计算深度范围内的层数。而计算△si时,假设地基土只在竖向发生压缩变形,没有侧向变形,故可利用室内侧限压缩试验成果进行计算。对地基土分层时,分层厚度不宜小于0.4b(b为基底宽度);确定地基沉降计算深度时,一般取地基附加应力等于自重应力的20%深度处作为沉降计算深度的限值;若在该深度以下为高压缩性土,则应取地基附加应力等于自重应力的10%深度处作为沉降计算深度的限值。 由于有限元法的不断成熟,在进行数值模拟分析计算时,不仅考虑到了土体应力应变特征,而且还考虑横轴向位移与水平渗流对土体固结的影响,因此本文以路基沉降试验为基础,利用数值模拟分析有限元Marc软件进行数值模拟,研

浅析高速公路路基沉降问题及其对策

浅析高速公路路基沉降问题及其对策 摘要:本文阐述了高速公路路基沉降的影响因素,同时详细介绍了当前高速公路地基沉降的估算以及推算方法,并就如何控制路基沉降给出了相应的措施。为解决当前高速公路路基沉降问题提供了技术参考。 关键词:高速公路;路基沉降;问题;对策 在高速公路施工建设当中,路基沉降问题是施工人员面临的一大技术难题,过大沉降及沉降不均匀等情况一旦发生,都会影响到高速公路的正常运转。所以,我们必须并且必要就高速公路路基沉降的问题分析其产生的原因并给出相应的控制措施 1、影响路基沉降稳定的因素 1.1.自然因素 (1)地形:路线的选定、线性设计及路基设计都要考虑地形的影响。各地区的水和温度都会因平原、丘陵及山岭等各地区地势的不同而有所差异。 (2)气候:包括气温、降水、湿度、日照、风向、风力、冰冻深度和年蒸发量等在内的气候条件,都对路基的水温情况存在影响。 (3)地质条件:公路沿线的地质条件,包括岩石种类和风化程度、倾角与倾向、岩层走向、厚度、节理发育程度、层理以及有无断层和不良地质现象等,都影响着路基的稳定。 (4)地质水文:水文地质条件指的是地下水位和地下水位移动情况、有无泉水及层间水等。水文条件包括地面径流、河流洪水位、常水位及其排泄条件、有无积水及积水期的长短、河岸的冲刷以及淤积情况等。这些,都会对路基的稳定性造成影响,若处理不当极易导致路基发生各种病害。 (5)土的类别:用于路基填土的种类有很多,像砂砾、砂性土、亚砂土、粉性土及粘土等等,填土性质的不同直接影响着填筑路基的稳定性。 (6)植物覆盖:植物覆盖层具有减缓地面水流速、调节表层土水温状况的作用。植物根系深入土层,能够在一定程度上固结表层土。这在一定程度上改变着路基的水温情况。 1.2.人为因素 (1)荷载作用:路面路基的自重与汽车的轮重共同构成荷载作用于路基。当今,交通运输不断发展,交通量持续升高,重型车辆和超载车辆的长期碾压,对路基的稳定性有着很大的影响。

浅谈软土地基沉降分析计算的分层总和法优缺点及其在施工中的适应性与改善措施

浅谈软土地基沉降分析计算的分层总和法优缺点及其在施工中的适应性与改善措施 软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层,多数含有一定的有机物质。由于软土地基的压缩性高,渗透性低,固结变形持续时间长,所以,软基沉降量及其速率的预估就成了工程设计中的主要问题,一般认为,地基沉降的理论分析方法大致可归纳为两种类型:理论公式法和数值分析法。国内外关于软土路基沉降的计算方法很多,常用的几种计算路基沉降量的方法有: 1.分层总和法2三维沉降计算方法3.有限单元法计算沉降量4.反分析法计算沉降量。 其中分层总和法是工程中使用最多的沉降计算方法,其基本原理是先求出路基土的竖向应力,然后利用室内压缩试验测出的压缩曲线、压缩指标、压缩系数或压缩模量计算分层沉降量然后再对其求和。其中e-lgp曲线法能够考虑地基土的应力历史,分别计算正常固结土、超固结土和欠固结土情况下路基土的最终固结沉降量。 分层总和法的优缺点 优点:分层总和法原理简单,物理意义简单明确,计算简便,在生产单位中获得广泛的应用。 缺点:(a)荷载分布形式为均匀分布或三角形分布,没有考虑一般

形式的分布(比如二次分布);(b)附加应力计算通常使用查表的方法,查表时确定荷载变化边、基础长短边容易引起失误,采用角点法分割荷载时比较繁琐,双线性内插法确定附加应力系数容易引起误差;(c)通过查压缩曲线图来确定不同应力下土层的孔隙比,比较繁琐、误差也大;(d)计算沉降需要把每一压缩层划分成很多细层并确定压缩层计算深度,实际计算过程因人而异,缺乏严格的比较基础,计算结果的重复性差;(e)即使是上述条件相同,由于大多数设计或计算人员采用手算或简单电算的方法,往往得出不同的计算结果。 分层总和法在施工中的适应性与改善措施

路基沉降

路基是路面的基础,路基不均匀沉降必然会引起路面的不平整,导致路面产生许多病害,主要表现为坑凹、起拱、波浪、接缝台阶、碾压车辙、桥头或涵洞两端路面沉降、桥梁伸缩缝的跳车等,不仅难以满足汽车高速行驶的要求,而且还会增加汽车的燃料消耗和轮胎磨损,加大运输成本,增加运输时间,降低社会经济效益甚至危及行车安全。 一、路基不均匀沉降产生的的原因 1、路基填土压实度不足 由于压实度不足,往往导致填方路基的不均匀沉降变形,路基两侧出现纵向裂缝,路基土体压实度不足的主要原因有以下几点: ( 1)施工受实际条件的限制。路基施工时,天气太干燥,局部路堤填料粘土土块粉碎不足致使路基压实度不均匀;暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够;某些加减速车道与行车道没有同步施工,当拼接处理得不好时,其拼接处也会产生压实度不足的情况。 ( 2)考虑到施工安全和进度,使得压力或压力作用时间不足,路基压实不充分,致使路基压实度达不到规范要求。 ( 3 )压路机等机具不符合施工实际要求,吨位不足,使得压力不足,压实度不符合要求。 ( 4)由于填方土体的最佳含水量控制不好,压实效果达不到规范要求。

( 5)在填方路堤施工中,当路堤施工到一定高度以后,路堤边缘土体往往存在压实度不足问题,填方土体压实度不足,其结果是土体前期固结压力小于自重应力和各种附加应力之和,在自重作用下就会发生沉降变形,土体压实度不足还会导致填土路基的侧向变形。目前采用的地基沉降计算方法是假定侧向完全受限,仅有竖向变形,实际路基土中存在有侧向变形,这种侧向变形会引起沉降。 2、路堤填料不均匀,控制不当在公路施工过程中,对填料、级配很难得到有效的控制,填料常常是开挖路堑、隧道掘进产生,而作为利用方 ,这些填料性质差异大、级配也相差很远。一方面,在施工过程中,如果分层碾压厚度过大,小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实,在荷载的长期作用下,回填料会产生不协调沉降变形,路面会产生局部沉陷,刚性路面还可能产生裂纹。另一方面,由于回填料的性质不一样,特别是有的回填料具有膨胀性,在路基排水系统局部失效后,水的渗入会使路面局部隆起,影响行车舒适度,严重的会使路面破坏。控制不当体现在: ( 1)选用了稳定性较差的路堤填料,如采用高液限粘土、粉质土或使用淤泥、腐殖质含量较高的土料填筑路堤,会使路堤产生整段或局部的变形。 ( 2 )采用不同土质填筑路堤时,因土的性质不同,如填筑方法不当,碾压成型后易造成不均匀性沉降。

沉降土方量简易计算原理

沉降土方量简易计算原理 王有杰 【摘要】The highway construction is a systematic project, it is not only necessary to achieve design goals, but also a- chieve economic objectives of the building under the premise of a reasonable cost. In the soft ground construction environment, due to uneven settlement of the roadbed, it is a problem to access to the changes of earthwork of settlement region timely in the building process. The article discussed timely access to the amount of engineering of this part of the roadbed changing, which has practical value.%高速公路建设是一个系统工程,既要实现设计目标,又要在费用合理的前提下实现建设的经济目标。在软土地基施工环境中,由于路基的不均匀沉降,及时获得沉降区域土方量的变化是建设过程中的一个难题。文章就及时获得这部分路基变化的工程量进行了有益探讨,具有实用的价值。 【期刊名称】《内蒙古公路与运输》 【年(卷),期】2012(000)003 【总页数】2页(P16-17) 【关键词】高速公路;路基;土方计算 【作者】王有杰 【作者单位】张家口路桥建设集团有限公司,河北张家口075000 【正文语种】中文

高速公路路基沉降及施工控制方法

高速公路路基沉降及施工控制方法 摘要:本文以高速公路路基的沉降为例,从理论上分析了引起路基沉降的 各种因素,并从沉降机理入手,详细论述了施工控制技术措施。 关键词:高速公路;建设管理;路基沉降 引言 路基工程施工中的沉降问题是影响工程质量的重要因素,如果沉降过大,很 容易导致桥梁过渡段出现大台阶、填挖处不均匀沉降、桥头跳车等问题。因此, 在路基施工中,施工单位要对路基的沉降量进行全面的控制,对引起沉降的原因 进行深入的分析,根据沉降监测资料,采取相应的防治措施,为下一步的工作打 下坚实的基础,以防止在通车时发生严重的路面病害。 1影响高速公路路基沉降的因素 该段道路建成后不久就发生了路面塌陷,分析其原因有地基土性质、路堤填 料问题、自然因素和路基填筑高度的合理性。 1.1地基土体特性引起的地基沉降问题 在工程建设过程中,若出现路基沉降,应首先考虑基础的变形模量。在路堤 高度与填筑物相等时,地基的沉降量会增加,而地基土体的特性对地基的变形模 量有很大的影响。当地基的变形模量控制在15 MPa以内时,地基的变形模量会 随着地基的变形而改变。当地基的变形模量下降到10%时,沉降的增大幅度为 20%-40%。因此,在公路工程中,填筑高度必须综合考虑基础土的特性,才能保 证路基的稳定,从而减少路基的沉降量。 1.2路堤填筑高度不当引起的地基沉降 由于填筑高度的增大,路堤的土体会产生额外的应力,而当填筑高度增大时,土体所承受的附加应力也会增大。另外,由于填筑高度的提高,路堤本身的压实

层厚度也随之增大,而路基沉降则呈一定的规律性。路基沉降量与填筑高度呈正 相关关系,而随着填筑高度的提高,路基的沉降量也随之增大。亚砂质和亚陶土 的承载力较差,当填土高度大于12 m时,会使路基的沉降量增大。在工程实践中,由于基岩和砂砾地基具有较高的承载力,因此,路基的沉降量相对较低。所以,根据填筑材料的附加应力,进行路堤的填筑高度分析,当亚粘土或亚砂土基 础的承载力较低时,填筑高度不宜大于20 m,而基岩基础、碎石土基础的填筑高 度可以适当提高到20~30 m。 1.3路堤填土引起的地基沉降 在本项目施工过程中,由于外加应力的作用,路堤填筑物的体积对地基的承 载力有很大的影响,当填筑物容重不断增大时,地基所承受的附加应力会超出其 承载力,从而引起路基的沉降。路堤填筑材料的变形模量对沉降也有一定的影响,而变形模量越大,路基沉降越小。 1.4公路路基因自然原因而发生的沉降 自然因素是不可避免的,但如果发生了问题,就必须对其进行有效的治理, 不然就会引起地基的沉降。在高速公路建设中,有些施工单位没有对可能影响工 程的自然因素进行深入的分析,即使在施工前采取了相应的技术措施,却无法对 其主要原因进行合理的计算和分析,只靠主观的主观判断,造成了施工过程中的 种种客观因素,尤其是引起路基沉降问题的外部自然力。比如,降雨渗透到地基上,会对地基的压实质量产生一定的影响。在不进行有效防范的情况下,施工路 段的边坡很容易出现滑坡,造成路基塌陷。 2高速公路路基塌陷防治对策研究 2.1合理的施工工艺对确保公路路基的稳定具有重要意义 在施工全过程中,按合同规定的时间安排施工进度,并在此基础上配备施工 队伍、设备、人员、材料等,以保证工期的完成。同时,我们要严格按照合同协 议书的规定,并根据项目的具体条件,对项目实施进行优化。积极推动技术和管 理的创新,保证项目的质量,保证项目的安全性,并力求减少项目的投资。每一

高速公路路基沉降及施工技术分析

高速公路路基沉降及施工技术分析 摘要:公路工程建设中经常出现的结构病害是地基下沉,一旦不及时处理, 将对公路的实施产生不良影响。出现沉降病必须及时处理,不然会造成坍塌。对 塌陷现象加以科学的管理,不但能够提高项目的建设品质,同时能够提高工程进度,减少工程造价。 关键词:高速公路;路基沉降;施工技术 在高速公路扩建工程中,由于缺乏科学的设计和施工,这很可能会引起亚群 沉降问题,如果沉降量较大,很可能会影响高速公路扩建工程的表面质量。解决 道路沉降病害问题是确保工程建设平稳有序的关键。通过采取科学有效的技术控 制措施,不仅可以保证施工质量,还可以加快施工进度,施工成本得到有效控制。 1高速公路路基沉降预测分析 预测和分析道路分区沉降主要包括以下几个方面:根据路边变形系数和沉降 条件等因素,对道路沉降观测的相关数据进行综合整理和及时检查,指导填筑和 路堤施工作业。在道路走廊施工完成后的一年内,由于这是观测子组沉降的重要 时期,因此有必要在此过程中使用沉降数据的适当内容来预测子组沉降。最后, 对于沉降现象的实际预测,通常需要应用三点法或双曲线法来匹配沉降发展的实 际趋势。 2高速公路路基沉降的危害 (1)影响高速公路耐久性。一般状况下,高速公路路基的受力区域总是处 于比较平稳的状况下。而一旦高速路基出现了下沉现象之后,不仅会损害道路承 载力的可靠性,同时由于对道路受力区域的重新划分,当高速路基出现了下沉现 象的同时,道路的应力状况也相应出现了变化,最后造成了高速路基出现强度和 平整度明显降低的现象,严重干扰了汽车的正常安全行驶,从而加大了公路的维 护成本,也就大大降低了公路工程的投资效益。(2)降低行车安全性。高速公

高速公路路基沉降的分析与控制

高速公路路基沉降的分析与控制 一、引言 随着社会的不断发展,高速公路在我国的建设和运营范围不断 扩大。高速公路具有行车速度快、安全性高、行车舒适度好等优点,然而,高速公路的使用寿命却受到了路基沉降和变形的限制。而针对高速公路路基沉降问题的分析与控制就显得尤为重要和紧迫。 二、高速公路路基沉降 高速公路路基沉降是指由于路基土层的沉降或塌陷等原因,导 致路基表面持续下沉的现象。其中,土层沉降主要是由于荷载作 用和水分的变化引起的,而塌陷则是由于土层荷载超过其承载力 引起的。这些因素会导致路基沉降,影响高速公路的使用寿命。 目前,高速公路路基沉降问题已经日益严峻。造成高速公路路 基沉降的主要原因有以下几个方面:首先,在建设过程中存在装 置不当、材料不良、施工工艺不合理等问题,导致路基结构不牢固,易于出现沉降问题;其次,地质条件恶劣、气候环境恶劣、 车流量大等因素也会影响路基的稳定性,导致路面的沉降问题进 一步加剧。 三、高速公路路基沉降的分析

分析高速公路路基沉降,需要综合考虑路基土、高速公路车流量、气候因素等各个方面的问题。以下是对这些问题进行分析的方法。 1. 路基土层测试 路基土层测试是分析路基沉降问题的基础。可以采用钻孔、压电池、土压力计等测量方法,对路基的土层进行测试,得到土壤固结特性和荷载传递能力。根据测试结果,以及路段的气候、车流量等因素,可以计算路基的最大荷载。同时,在路基稳定性分析中,应考虑土层的压缩系数、摩擦角、湿度等参数。 2. 高速公路车流量统计 高速公路车流量是评估路基沉降可能性的重要因素。车流量大的路段容易发生路基沉降问题。因此,在分析路基沉降问题时,需要统计车流量数据,评估路基沉降的风险。 3. 气候因素分析 气候环境是影响路基稳定性的重要因素。在高温、寒冷、湿度大等不利气候条件下,路基沉降风险会增加。因此,在分析路基沉降时,需要评估路段的气候环境,分析气候因素对路基稳定性的影响。 四、高速公路路基沉降的控制

公路软土地基沉降监测与稳定性分析

公路软土地基沉降监测与稳定性分析 摘要:高速公路属线形构造物,岩土地质条件复杂,其中软土地基是高速公 路常见的地基形式之一。软土地基稳定性、承载能力低,其处治效果关系到路基 的整体稳定性,处治不当很容易产生不均匀沉降,导致路基产生变形破坏。在路 基施工过程中,为了确定沉降变形规律,选取有代表性的监测断面开展沉降监测,通过分析沉降监测结果确定路基的稳定性。结合某高速公路软基处治案例,在施 工过程中分别对采用换填法和CFG桩两种方法处治的软土地基开展沉降监测,收 集监测数据作为分析路基稳定性的主要依据。 关键词:公路;软土地基;沉降监测;稳定性 1工程概况 某高速公路设计速度100km/h,路基设计宽度26m,采用双向四车道高速公 路技术标准。该项目沿线分布有多处软土地基,其中K24+426—K28+077段最长,长度为3651m,地层主要为黏性土、淤泥质土等,天然含水率为30%左右,天然 孔隙比0.9左右,地基承载能力低。软土地层厚度为3~7.5m,地基下伏基岩主 要为三叠系灰岩。该地区雨季降雨量大,光照充足,植被生长期长,夏季炎热, 全年降雨量在1300mm左右。该施工区域地下水主要为裂隙水,地下水位相对较高,且含水量高。地表水系发育,雨季冲沟内有流水。为了提高软土地基承载力,根据软土层厚度分别采用换填法和CFG法对软土地基段进行加固处治。 2软土地基施工沉降监测方案 软土地基沉降监测采用电子水准仪,按照二等水准测量方法进行测量。基准 桩埋设在距路堤中线50m以外的稳定地点,防止施工过程中受到施工车辆的破坏。基准桩采用预制混凝土桩,打入硬土层后在地面浇筑1m×1m×0.2m的观测平台,桩顶高出观测平台0.15m。每隔100~200m设置一个监测断面,每个监测断面埋 设3个沉降板,对沉降较严重的桥头、过渡段等适当加强观测。沉降板埋设应保

高速公路路基沉降计算

高速公路路基沉降计算 【论文关键词】高速公路;路基沉降;沉降计算 【论文摘要】在高速公路软土地基路段的建设过程中,考虑到软土地 基的复杂性,为了控制施工进度,指导后期的施工组织与安排,如何 正确计算路基的工后沉降是一个重要问题,本文介绍了用于路基沉降 计算的常用方法和一些新方法,并对它们的优缺点进行了剖析,同时 对各种方法的计算结果与实际情况作了比较,为准确计算路基的沉降 量提供了方法上的参考。 1.前言 在公路施工过程中,为了控制施工进度,指导后期的施工组织与安排,同时保证路基的稳定与适用,需要对路基的最终沉降量进行计算预测。高速公路对地基要求甚高,为了实现其“安全、舒适、高速”的服务 目的,在使用年限内不应出现较大的工后沉降,同时还应避免不均匀 沉降的发生。随着我国“五纵七横”高速公路网的全面展开,高填方 路堤和软土路基也越来越多,如何准确地预测它们的沉降量将会是高 速公路建设中的一个重要课题。目前用于计算沉降的方法很多,主要 有传统计算方法、根据现场实测资料推测的经验公式法、数值计算法等。本文拟在对传统的计算方法作一总结的同时,侧重于对新的计算 方法作一介绍。 2.传统计算方法 经典的沉降计算方法将沉降分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三 部分。瞬时沉降包括两部分:由地基的弹性变形产生的和由地基塑性 区的开展,继而扩大所产生的侧向剪切位移引起的。对于固结沉降的 计算,主要采用分层总和法。次固结沉降常采用分层总和法根据里蠕 变试验确定参数求解。最终沉降量的计算通常采用固结沉降值乘以经 验系数的方法。 2.1分层总和法

分层总和法是先求出路基土的竖向应力,然后用室内压缩曲线或相应 的压缩性指标,压缩系数或压缩模量分层求算变形量再总和起来的方法,这种方法没有考虑路基土的前期应力。e-lgp曲线法可以克服这个不足,能够求出正常固结、超固结和欠固结情况下路基土的沉降。但 这两者都是完全侧限条件下的变形计算方法,所以司开普顿和比利提 出利用半经验的方法来解决这个问题。关于分层总和法的介绍比较多,这里不再赘述。使用该方法有一点必须引起重视,就是压缩层深度的 选择,这可以从位移场角度和应力场角度加以考虑,具体可参见参考 文献1。 2.2应力路径法2 直接用有效应力路径法来计算沉降的步骤是:①在现场荷载下估计路 基中某些有代表性(例如土层的中点)土体单元的有效应力路径;②在 试验室做这些土体单元的室内试验,复制现场有效应力路径,并量取 试验各阶段的垂直应变;③将各阶段的垂直应变乘上土层厚度即得初 始及最后沉降。 有效应力路径法可以克服估计初始超孔隙压力以及固结沉降的街接上 存在不够合理的地方这个缺点,但它无法避 免用弹性理论来计算土体中的应力增量。 3.现场实测资料推测沉降 由于荷载作用下路基沉降需要一段时间才能完成,所以通过前期的沉 降观测资料可以推算路基的最终沉降量。 3.1对数配合法 由路基固结度常用式U=1-ae-bt及其定义式,在实测的初期沉降-时 间曲线上任意取3点且使它们之间的时间间隔相等,可得最终沉降量。为了使推算结果精确一些,时间间隔值尽可能取大一些,这样对应的 沉降差值就要大一些。

地基沉降的计算方法

地基沉降的计算方法 地基在荷载作用下,沉降将随时间发展,其发展规律可以通过土体固结原理进行数值分析来估算。但是由于固结理论的假定条件和确定计算指标的试验技术上的问题,使得实测地基沉降过程数据在某种意义上较理论计算更为重要。通过大量的沉降观测资料的积累,可以找出地基沉降过程的具有一定实际应用价值的变形规律,还可以根据路基施工时的实测沉降资料和已取得的经验进行估算,是工程中最为常用的方法。根据经验沉降预测一般要经过3~6个月恒载(或预压)的观测才能建立。曲线回归法法是变形预测最常用的方法,德国无碴轨道的经验,认为当曲线回归的相关系数不低于0.92时,所确定的沉降变形趋势是可靠的;当预测的6个月以后的沉降与实际沉降的偏差小于8mm 时,说明预测是稳定的,但要达到准确的预测还要求最终建立沉降预测的时间t 应满足下列条件 s(t)/s(t=∞)≥75% 式中: s(t): t 时间的沉降观测值; s(t=∞): 预测的总沉降。 通常利用沉降资料进行预测路堤沉降随时间发展的常用方法有以下几种: 1 双曲线法 双曲线方程为: bt a t S S t ++ =0 (3.3.2-1) b S S f 10+ = (3.3.2-2) 式中:t S ——时间t 时的沉降量; f S ——最终沉降量(t =∞); S 0——初期沉降量(t =0);

a、b——将荷载不再变化后的3组早期实测数据代入上式组成方程组求得的系数。 沉降计算的具体顺序: (1)确定起点时间(t=0),可取填方施工结束日为t=0; (2)就各实测计算t/(S t-S0),见图3.3.2-1; (3)绘制t与t/(S t-S0)的关系图,并确定系数a,b见图3.3.2-2; (4)计算S t; (5)由双曲线关系推算出沉降S~时间t曲线。 图3.3.2-1用实测值推算最终沉降的方法 图3.3.2-2求a,b方法 双曲线法是假定下沉平均速率以双曲线形式减少的经验推导法,要求恒载开始实测沉降时间至少半年以上。 2 固结度对数配合法(三点法) 由于固结度的理论解普遍表达式为:

高速公路的路基沉降及控制分析

高速公路的路基沉降及控制分析 作者:潘广学 来源:《硅谷》2014年第19期 摘要本文针对高速公路路基沉降成因及其分类,较深入地探讨了高速公路路基沉降的估算方法,提出路基沉降的施工管理方法及控制措施,以确保高速公路路基的施工质量。 关键词高速公路;公路路基沉降;控制措施 中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)19-0099-01 路基沉降根据其在高速公路中的具体产生位置可将其分为路基与路堤本体两大类沉降,其具体成因通常可分为三种,一是瞬时产生于加荷后的沉降被称为瞬时沉降。二是固结沉降是指路基土结构由于受到增加荷载的作用引起受力压缩,造成由于孔隙中的水排出体积发生压缩行成的部分沉降,也称为主固结沉降。三是次固结沉降,主要是指超静孔隙水压力减小后,因土体表面结合水膜发生蠕变等引起的沉降。通常情况下次固结沉降不太明显,需要的时间相对也较长,不超过总沉降的1/10。在高速公路路基设计过程中,次固结沉降可忽略不计,只对其余两种类型的沉降进行估算。路堤主要受三种因素影响而发生本体沉降,一是路堤填料被压实;二是路堤侧向边坡发生一定的变形;三是受汽车动荷载的反复作用,路堤内填料累积而发生的残余变形。本文分析计算沉降并提出相应控制措施。 1 路基沉降估算与推算 1.1 路基沉降估算 公路施工前,总沉降量计算应结合地质情况、路基加固措施及土层有关力学指标等因素。针对尚未进行加固处理的公路路基,沉降一般都是来自于下卧层的沉降量;路基经加固处理后,沉降中包括加固区域及下卧层两部分的沉降量,即路基总沉降量为上述二者之和,目前普遍采用的计算方法为,采用复合模量法和分层总和法两种计算方法。 分层总和法主要根据压缩量侧向不发生变形公式。可采取以下方式进行假设:压缩土全部因减少的孔隙体积引起骨架产生变形,不计算土体自身压缩;土体只在竖向产生压缩,不存在侧向变形;压力在土层高度范围内分布均匀。规范法还是以基于分层总和法,结合附加应力面积平均值与路基沉降量数值进行汇总分析,并修正经验系数,以获得最终路基变形量。 1.2 路基沉降推算

浅谈高速公路路基沉降观测技术

浅谈高速公路路基沉降观测技术 摘要:高速公路施工中,沉降观测是必不可少的技术措施。本文对沉降观测方法和预测计算方法进行了介绍和分析。通过对比分析总结了各种沉降预测方法的适用性,为高速公路沉降预测提供了参考。 关键词:路基;沉降观测;预测 引言 高速公路建设过程中,由于地质构造复杂,路堤填筑较高,填筑材料的多样性,在路基填筑过程中必然会发生沉降。为了研究路基施工过程中的沉降规律和变形动态,在路基施工期间必须进行沉降和稳定的动态跟踪监测。本文简要对高速公路沉降方法和数据处理方法进行了介绍。 1沉降观测的目的和意义 高速公路对地基的要求极高,工后沉降、不均匀沉降及路面平整度在各方面均有极严格的要求,否则极易出现构造物与路堤衔接处产生差异沉降,引起跳车和路面的破损,达不到应有的舒适性。因此对于高速公路工程,通过实测的沉降数据来控制填筑速率,确定修建路面时间、验证处理效果、及时调整与修正处理参数、确定沉降土方等问题,对节省工程造价、避免不必要的损失、保证工程质量、控制工期以及客观的评价地基处理的效果等均具有重要的意义。 2沉降观测断面的布设原则 在对高速公路路基沉降进行观测时,一般应根据其沿线地质特点,采取全线观测、重点突破的指导思想。针对具体情况,选择具有代表性的典型断面进行分层观测,以研究了解不同地基条件、不同填料及半填半挖高填方路堤在施工期随填土高度增加而引起沉降变化的基本规律,进而明确这些条件下地基和路堤各分层沉降变化的内在机理。在此前提下,对不良地基进行全面的施工期沉降动态观测,以便随时了解施工过程中的地基沉降变化,发现异常及时采取相应的措施。在此同时,当路堤填至96区后,对全线路堤进行总沉降观测,以便控制和预测底基层和面层施工前后的沉降变化速率,从而达到避免高路堤、不良地基、填挖交界、桥头台背填土的过大沉降或沉降差而导致路面开裂或者桥头跳车现象的发生。 沉降观测的布设原则重点在以下几个方面: (1)一般软土路段为每200m左右设置一组沉降观测断面,另结合构造物进行布置,其中所有大、中、小桥位置两侧均需设置至少一组沉降观测点,观测点要位于桥头搭板外。桥头两侧搭板外约50m处桥头过渡段各设置一组观测点。构造物及其一侧过渡段设置观测断面,以观测构造物与过渡段之间的差异沉降,便于施工过程中进行差异沉降控制的信息化,动态化施工。 (2)不同工程地质段(如江河、池塘、湖荡)、不同地基处理段内均需设置观测断面。 (3)所有预压段落内必须设置沉降观测断面,以科学指导预压段落的卸载施工,且相邻预压段落,当预压高度不同时,需分别设置沉降观测断面。 (4)拼宽路段一般应设置沉降观测断面,且应在老路中心设置对比观测沉降标,对新老路基差异沉降进行观测。 3观测方法 3.1竖向沉降观测 对竖向沉降观测采用沉降板,采用该方法不仅能达到不影响施工、保证观测

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