沉降预测方法

沉降预测方法
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。

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 1μπ-?= (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 0); r —为地基表面任意点到集中力P 作用点的距离,22y 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 N (ξ,η)点处的分布荷载为p 0(ξ,η),则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p 0(ξ,η)d ξd η代替。于是,地面上与N 点距 离r =22)()(ηξ-+-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 22002 )()(),(1),(ηξηξηξμ (6-9) 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

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: 2 1 bp E s c ω μ - = (6-10) 式中cω—角点沉降影响系数,由下式确定: ? ? ? ? ? ? + + + + + =)1 ln( ) 1 1 ln( 12 2 m m m m m cπ ω (6-11) 式中m=l/b。 利用式(6-10),以角点法易求得均布矩形荷载下地基表面任意点的沉降。例如矩形中心点的沉降是图6-6(b)中的虚线划分为四个相同小矩形的角点沉降之和,即 2 21 )2/ ( 1 4bp E p b E s cω μ ω μ- = - = (6-12) 式中cω ω2 =—中心沉降影响系数。 图6-7 局部荷载作用下的地面沉降 (a)绝对柔性基础;(b)绝对刚性基础 以上角点法的计算结果和实践经验都表明,柔性荷载下地面的沉降不仅产生于荷载面围之,而且还影响到荷载面之外,沉降后的地面呈碟形,见图6-7。但一般基础都具有一定的抗弯刚度,因而沉降依基础刚度的大小而趋于均匀。中心荷载作用下的基础沉降可以近似地按绝对柔性基础基底平均沉降计算,即 A dxdy y x s s A / ) , ( ??= (6-13) 式中A—基底面积, s(x, y)—点(x, y)处的基础沉降。 对于均布的矩形荷载,上式积分的结果为:

公路路基沉降观测方案总结

路基沉降变形观测专项方案 1.工程概况 *********工程起点位于**市外环路北端附近的国道321上,里程为K0+000~K6+624.054。K0+000~K1+400为市政道路,一般路基宽度为60m,跨***高速路的分离式立交桥宽为50米。在K0+700~K0+786.5处设置变宽段,此处压缩人行道和非机动车道的绿化带,渐变为50米宽,与桥梁宽度一致,车行道保持不变。K1+000 ~K1+200处设置渐变段,该路段内路幅宽度逐渐变化,路基宽度从50m渐变为24.5m。由于该路段正好处于圆曲线上,因此在K1+200~K1+400段设置过渡段,该路段范围内路幅宽度为24.5m,设计时速为60Km/h,过渡段后路段按一级公路设计,设计时速为80Km/h。线路通过区域有鱼塘、水田、菜地,地基沉载力较差,设计要求进行地基加固处理;路堑高边坡地段设计要求进行锚杆框架及方格浆砌片石防护处理。 为及时掌控路基填挖方的沉降、位移情况,指导路基施工过程,保证工后沉降满足设计要求和路基稳定性,有效控制路基工程质量,制定本方案。 2.编制依据 2.1《公路路基设计规范》 2.2《路基工程施工图设计》

2.3《工程测量规范》 2.4《公路路基横断面图》 3.路基沉降变形监测的目的 3.1控制和保证路基过程质量,确保工后沉降满足设计要求(一般地段不大于15cm,年沉降速率小于4cm/年,涵背过渡段不大于8cm)。 3.2.通过连续、正确、完整、系统的观测和分析,预测沉降趋势,验证和指导施工,正确控制路堤填筑速率,以确保路基和路面的完成时间。 3.3确保路基稳定和施工安全 4路基沉降变形观测方案 4.1 观测内容 根据设计及规范要求,确定观测的主要内容有:填方段的基底沉降观测、水平位移观测、路基本体沉降观测;挖方段的水平位移观测;路隧、桥涵、路堤的过渡段沉降观测。 4.2观测断面设置 4.2.1基底沉降观测 根据设计要求,沿线路方向每隔50m设置一个观测断面,路堤填筑施工前,在基底地面的线路中心线位置埋设一个沉降板,并进行首

地基沉降实用计算方法

第三节 地基沉降实用计算方法 一、弹性理论法计算沉降 (一) 基本假设 弹性理论法计算地基沉降是基于布辛奈斯克课题的位移解,因此该法假定地基是均质的、各向同性的、线弹性的半无限体,此外还假定基础整个底面和地基一直保持接触。 布辛奈斯克是研究荷载作用于地表的情形,因此可以近似用来研究荷载作用面埋置深度较浅的情况。当荷载作用位置埋置深度较大时,则应采用明德林课题的位移解进行弹性理论法沉降计算。 (二) 计算公式 建筑物的沉降量,是指地基土压缩变形达固结稳定的最大沉降量,或称地基沉降量。 地基最终沉降量:是指地基土在建筑物荷载作用下,变形完全稳定时基底处的最大竖向位移。 基础沉降按其原因和次序分为:瞬时沉降d S ;主固结沉降c S 和次固结沉降s S 三部分组成。 瞬时沉降:是指加荷后立即发生的沉降,对饱和土地基,土中水尚未排出的条件下,沉降主要由土体测向变形引起;这时土体不发生体积变化。(初始沉降,不排水沉降) 固结沉降:是指超静孔隙水压力逐渐消散,使土体积压缩而引起的渗透固结沉降,也称主固结沉降,它随时间而逐渐增长。(主固结沉降) 次固结沉降:是指超静孔隙水压力基本消散后,主要由土粒表面结合水膜发生蠕变等引起的,它将随时间极其缓慢地沉降。(徐变沉降) 因此:建筑物基础的总沉降量应为上述三部分之和,即 s c s s s s s ++= 计算地基最终沉降量的目的:(1)在于确定建筑物最大沉降量;(2)沉降差;(3)倾斜以及局部倾斜;(4)判断是否超过容许值,以便为建筑物设计值采取相应的措施提供依据,保证建筑物的安全。 1、 点荷载作用下地表沉降

Er Q y x E Q s πνπν)1() 1(22 22-+-= = 2、 绝对柔性基础沉降 ?? ----=A y x d d p E y x s 2 202 )()(),(1),(ηξηξηξπν 0) 1(2bp s c E c ων-= 3、 绝对刚性基础沉降 (1) 中心荷载作用下,地基各点的沉降相等。 圆形基础:0)1(2dp s c E c ων-= 矩形基础:0)1(2bp s r E c ων-= (2) 偏心荷载作用下,基础要产生沉降和倾斜。 二、分层总和法计算最终沉降 分层总和法都是以无側向变形条件下的压缩量公式为基础,它们的基本假设是: 1.土的压缩完全是由于孔隙体积减少导致骨架变形的结果,而土粒本身的压缩可不计; 2.土体仅产生竖向压缩,而无测向变形; 3.在土层高度范围内,压力是均匀分布的。 目前在工程中广泛采用的方法是以无测向变形条件下的压缩量计算基础的分层总和法。具体分为e-p 曲线和e -lgp 曲线为已知条件的总和法。 1.以e~p 曲线为已知条件的分层总和法 计算步骤: (1)选择沉降计算剖面,在每一个剖面上选择若干计算点。 1)根据建筑物基础的尺寸,判断在计算其底压力和地基中附加应力时是属于空间问题还是采用平面问题; 2)再按作用在基础上的荷载的性质(中心、偏心或倾斜等情况)求出基底压力的大小和分布; 3)然后结合地基中土层性状,选择沉降计算点的位置。 (2)将地基分层:在分层时天然土层的交界面和地下水位应为分层面,同时在同一类土层中分层的厚度不宜过大。分层厚度h 小于0.4b ;或h=2~4m 。

高铁路基沉降观测方案

DK887+~DK889+段路基工程 观测、检测方案 一、观测方案 1、路基变形监测控制技术措施 高速铁路路基作为变形控制十分严格的土工构筑物,沉降变形监测应作为路基施工中的重要工序,贯穿整个路基施工始终。 路基沉降变形监测主要是测定每一层填料填筑过程中的地基沉降及整体水平位移和路基成型后的地基沉降及路堤本身的沉降值。在填筑施工期间,填土速率根据观测情况确定,如地基稳定情况良好可以酌情加快,反之减缓填土速率,当边桩横向位移大于5mm/d,地面沉降超过10mm/d时,停止填土。路堤填筑完成后,根据观测的数据绘制时间和沉降曲线,预测总沉降和剩余沉降。 该段路基沉降变形监测主要是路堤基底沉降监测和路基面沉降监测。 路基沉降变形监测施工工艺流程见图1。 2、监测测试项目 以路基中心沉降监测为重点,其他包括路基面位移监测、基底沉降位移监测、路堤本体沉降监测、深厚层第四系地层的深层沉降监测,另外还有软土或松软土地段的边桩位移监测等。 ⑴路堤基底沉降监测 每10~100m设一个监测断面,桥路过渡段必须设置。每个监测断面预埋1~3个沉降板(软弱地基时3个)。路堤填筑前,于路堤基底地面预埋沉降板进行监测,每个监测断面预埋3个沉降板。沉降板

图1 路基沉降变形监测施工工艺流程图 由沉降板、底座、测杆(ф=20mm钢管)及保护测杆的ф=49mmPVC塑料管组成。随着填土的增高,测杆与套管亦应相应加高,每节长度不超过100cm,接高后的测杆顶面应高于套管上口,在填土施工中应采取措施保护测沉设施。 沉降板安装前应先将地面整平(可铺设0.1m厚中粗砂),注意保持底板的水平及垂直度。填土高度小于2.0m时,每两天观测一次,超过2.0m后,要求每天观测一次,在沉降速率较大的情况下,还应加密观测。地面沉降量用仪器测量,精度要求准确到±1mm。每天的观测数据都要及时整理并绘制“填土高~时间~沉降量”关系曲线图。 ⑵路基面沉降监测 路堤地段每50m设一个监测断面,桥路过渡段必须设置,且应加密。每断面3个监测点。分别于路基中心、两侧路肩各设一个监测桩(包桩),路基成形后设置。监测桩采用C15混凝土方桩或圆桩(边长或直径0.1m),其中埋设ф16mm钢筋一根,桩长0.6m,埋入基床表层以下0.55m。 ⑶测量的精度及频度 观测频率应与位移速率相适应,位移越小,观测频率也可减慢,

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.360docs.net/doc/2c721373.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

公路工程路基沉降观测及变形观测实施方案

公路工程项目名称 路基沉降观测及变形观测实施方案 编制: 复核: 审批: 项目部 XXXX年XX月XX日

一、工程概况 XXXXXXXXXXXXXXX为新增国道主干线XXX胶南至海晏公路的重要关联路段,本项目起点位于XXX,终点位于XXX,路线全长XXXXkm,施工范围为:KXX+000~KXX+000,主线采用双向四车道一级公路标准建设,设计速度80公里/小时,路基宽度24.5米。桥涵设计汽车荷载采用公路-Ⅰ级。 本标段工程量主要有:路基主线XXXXkm、匝道XXXXkm,主线大桥XX座、通道桥XX座、匝道中桥XX座,涵洞XX道,分离式立交XX处,互通式立交XX处,服务区XX处。 二、编制及测量依据 1、《工程测量规范》(GB 50026-2007); 2、《公路勘测规范》(JTG C10-2007); 3、《国家三、四等水准测量规范》( GB/T 12898-2009); 4、《公路工程技术标准》(JTG B01-2011); 5、设计图纸; 6、设计院交桩成果; 7、控制点加密成果。 三、适用范围 适用于本标段所有高填深挖路段。 四、观测目的及范围 1、观测目的 为了确保工程施工质量,保证工程按预期目标顺利进行,必须对路基及高边坡进行沉降观测,以便充分了解边坡和路基的沉降值,沉降变化趋势和稳定情况,从而控制高填土和深挖方速率。在实际填筑中应严密监视各种埋设仪器的观测指标,及时进行综合分析而定。根据沉降量资料分析确定规定日期后沉降是否满足要求,根据沉降变化情况指导施工,确保全线施工质量。 2、观测范围 本标段的范围KXX+000-KXX+000,包括KXX+677-KXX+000,323M的高填土路基; KXX+000-KXX+659左侧深路堑;KXX+103-KXX+655右侧深路堑;KXX+755-KXX+019左侧深路堑;KXX+267-KXX+444左侧深路堑;KXX+469-KXX+589左侧深路堑; KXX+210-KXX+390左侧深路堑;KXX+703-KXX+906左侧深路堑;KXX+219-KXX+424右

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

高速公路路基沉降观测方案

高速公路路基沉降观测方案 溆浦至怀化高速公路 (1-20合同段) 路基沉降与稳定观测方案 目录 1 目的和意义………………………………………………………… 1 2 沉降与稳定观测的依据…………………………………………… 2 3 观测内 容........................................................................3 4 沉降与稳定观测点的布设 (3) 4.1 布置原则.....................................................................3 4.2 沉降与稳定观测点布设步骤.............................................5 4.3沉降与稳定观测点布设方法 (6) 5 溆怀路重点观测断面的选择................................................9 6 沉降与稳定观测控制指标和精度 (10) 6.1 沉降观测..................................................................10 6.2稳定性观测 (11)

7 沉降与稳定观测的周期......................................................11 8 提交成果 (11) 8.1 提交的成果报告............................................................11 8.2 成果报告的应用 (11) 9项目的组织和管理 (12) 9.1 项目的组织结构及主要参加人员.......................................12 9.2 拟投入的仪器设备和计算软件..........................................13 9.3 有关部门的协调配合 (13) 10 项目经费预算………………………………………………………14 附表(溆怀高速公路路基沉降与稳定测点分布一览表) 溆怀高速公路路基沉降与稳定观测方案 1 目的和意义 复杂多变的地形、地貌、地质条件是高速公路路基施工和长期稳定所面临的共同课题,对这些问题的了解程度和处理成功与否将直到公路的整体质量,这其中,软土地基、特殊土路基、高填方路堤、半填半挖路堤、陡坡路接影响堤、岩溶地基、填切交界频繁等不利因素更是路基修筑的棘手问题。

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

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);

公路路基沉降观测方案

州群众服务中心一级主干道工程二标段路基沉降变形观测专项方案 编制: 审核: 日期:

1.工程概况 麻新城区群众服务中心一级主干道工程是黔东南苗族侗族自治州群众服务中心主要干道。本项目的建设将促进和拓展经济开发区和凯麻新城区的城市发展空间,为后续城市建设起到重要作用。凯麻新城区州群众服务中心一级主干道起于开司大道,于开司大道左侧相交90°。路线全长3163.394道路主干道标准建设,设计车速为60km/h。 为及时掌控路基填挖方的沉降、位移情况,指导路基施工过程,保证工后沉降满足设计要求和路基稳定性,有效控制路基工程质量,制定本方案。 2.编制依据 2.1《公路路基设计规范》 2.2《路基工程施工图设计》 2.3《工程测量规范》 2.4《路基横断面图》 3.路基沉降变形监测的目的 3.1控制和保证路基过程质量,确保工后沉降满足设计要求(一般地段不大于15cm,年沉降速率小于4cm/年,涵背过渡段不大于8cm)。 3.2.通过连续、正确、完整、系统的观测和分析,预测沉降趋势,验证和指导施工,正确控制路堤填筑速率,以确保路基和路面的完成时间。

3.3确保路基稳定和施工安全 4路基沉降变形观测方案 4.1 观测内容 根据设计及规范要求,确定观测的主要内容有:填方段的基底沉降观测、水平位移观测、路基本体沉降观测;涵洞、路堤的过渡段沉降观测。 4.2观测断面设置 4.2.1基底沉降观测 根据《公路路基施工技术规范》要求,沿线路方向每隔100~200m 设置一个观测断面,路堤填筑施工前,在基底地面的线路中心线位置埋设一个沉降板,并进行首次观测。 4.2.2路堤水平位移观测 根据《公路路基施工技术规范》要求,沿线路方向每隔100~200m,在路堤两侧坡脚外2m、10m处各设置水平位移观测桩,路基填筑前埋桩并进行首次观测。 4.2.3路基本体沉降观测 填筑到设计标高后,在基底沉降板埋设断面里程对应的基床表层顶面,左右设计线外3.2m处设置观测桩,与其他观测桩同步观测。

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:

地基沉降预测方法分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/2c721373.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

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