高速公路软土路基沉降预测方法的应用分析
高速公路软土路基沉降分析与加固
高速公路软土路基沉降分析与加固
随着高速公路的不断建设和完善，软土路基沉降问题也越来越重要。
高速公路的软土路基特点是地基压缩性较大，土体特性复杂，易引起路面沉降。
如果不及时采取有效的加固措施，将会带来较大的交通和安全问题。
软土路基沉降分析主要分为实测沉降和计算分析两个方面。
实测沉降是通过在路基上设置沉降观测点，利用仪器对路基沉降进行实时监测，来了解路基的沉降变化情况。
计算分析则是通过对路基的地质信息、水文地质特征、应力状态等进行综合分析，建立数学模型，进行路基沉降预测和计算。
针对软土路基沉降问题，可以采用多种加固措施。
基础改良措施包括增加基础面积、加固路基、使用加筋土壤等。
表层改良措施包括加强路面结构、使用轻质隔离层、加设混凝土地基板等。
其中，加筋土壤和混凝土地基板是两种常用的加固措施。
在加固路基时，往往还需要考虑保护环境、简化施工等因素。
总之，高速公路的软土路基沉降问题需要认真对待。
通过实测沉降和计算分析，可以对路基进行全面的了解。
同时，针对不同情况，采用合适的加固措施，可以有效减少路基沉降，保障行车安全。
在进行加固措施时，还需要综合考虑多个因素，确保施工安全和环保要求。
高速公路软土路基沉降现状分析及预测优化组合
高速公路软土路基沉降现状分析及预测优化组合基于国内外常用的沉降预测方法，选取主要沉降预测方法为参考指标，结合工程实例，通过概率组合，得出沉降计算优化预测公式，对类似工程具有借鉴意义。
标签：沉降；现状分析；预测组合1、引言在我国南方，软土分布广泛，必须经过处理才能满足结构物的使用要求；且符合路堤上部基床底层质量要求的填料数量较少，多采用第四系粘性土经改良处理后用作基床底层填筑。
尤其是高塑性的下蜀粘土，在我国南方地区广泛分布，工程性质较特殊，在以往铁路建设中因其引起的路基基床病害相当普遍，常引起基床翻浆冒泥、路肩鼓胀、路堑侧沟壁挤出等。
精确地预测沉降具有十分重要的意义。
2、国内外研究现状分析如何通过实测沉降资料来准确计算和预测最终沉降量是我们现在亟待解决的问题。
近几十年来，国内外学者提出了很多计算沉降量与时间关系的方法。
第一类为根据固结理论，结合各种土的本构模型，计算地基沉降量的各种有限元法；第二类为根据实测资料推算沉降量与时间关系的预测法。
目前，廣泛应用于工程沉降预测的方法有：泊松曲线预测法、指数型函数预测地基后期沉降（三点法）、法、改进后的双曲线法【3】。
3、优化预测公式法优化预测公式法基于沉降预测方法，选取泊松曲线预测法、指数型函数预测地基后期沉降（三点法）、法、改进后的双曲线法四种沉降预测方法，分别计算大量工程实例的沉降，并与实际沉降量相比较，运用概率思想，达到95%的保证率，得到加权系数，最终得出较为先进的优化预测公式。
根据、求得各预测法的μ和σ见表1：求得各方法的加权系数建议值如表2示：上述讨论了沉降量的建议取值，是点估计问题。
然而，不管取的加权系数建议值是多么的优良，用上述参数去估计最终沉降量也只是一定程度的近似。
至于如何反映精确度，它没有回答。
对于不同的地区、不同的施工方法、不同的地下水位等等，设计人员可以更好的把握沉降量，从而设计出更为安全、更为经济的方案。
根据，那么即为加权系数取值范围，如表3示：则优化预测公式：4、实例验证本章三个工程实例均摘自文献「4」，分别用泊松曲线法、指数型函数预测地基后期沉降（三点法）、Asaoka法、改进后的双曲线法及优化组合公式法进行预测最终沉降量及比较结果表4。
软土路基分级加载沉降预测模型及应用
第３卷 ， ３ Ｉ 第 期
２００６年 ６月
中 南 公 路 工 程
Ｃｅ ｔａ ｏ ｔ ｇ ｗａ ｇｎ ｅ ｉ ｎ ｒｌＳ ｕ ｈ Ｈｉｈ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ Ｊ
Ｖｏ ． １ ３１． Ｎｏ． ３
Ｊ ｎ．，２００６ ｕ
Ｓ ｔｌｍ ｅ ｔＰｒ ｄ ｃ ｉｎ Ｍ ｏ ｅ ｏ ｏ ｔＣｌｙ Ｒｏ ｄ ｅ ｔ ｐ Ｌｏ ｄ ｅ ｔｅ ｎ ｅ ｉｔｏ ｄ ｌｆ ｒ Ｓ ｆ ａ ａ ｂ ｄ Ｓ ｅ ａ
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［ ｙｗ ｒ ｓ ｏ ｌ ａｂ ｄ ｔ ａ ； ｖｒ ｅｓ ｐ ； ｅｌｍ ｎ ｐｅ ｉ ｉ Ｋｅ ｏ ｄ ］ｓｆｃ ｙｒ ｄ ｅ ；ｓ ｐｌ ｄ ａｅ ｇ ｏ ｅ ｓｔｅ ｅｔ ｒｄ ｔ ｎ ｔ ａ ｏ ｅ ｏ ａ ｌ ｔ ｃｏ
估 计 建筑 （ 构筑 ） 物沉 降在 土木 工程 建设 中具有
性 ， 论预测的精度较低 ， 理 而基 于现 场 实 测 资 料 的 观 测 法 显 示 出 较 高 的精 度 ， 是 现 有 的大 多 数 计 算 方 法 只 能适 用 但
于一级荷载下沉 降预 测。在灰色理论 的基础上发 展了一种预测地基分级加载 沉降预测的方法 ， 结合某拓 宽改造工
程实例进行了沉降预测分析。 ［ 键 词 ］软 土路 基 ； 级 加 载 ； 均斜 率 ；沉 降 预 测 关 分 平 ［ 图 分 类 号 ］Ｕ４６ １ 中 １ ． ［ 献 标 识 码 ］Ａ 文 ［ 文章 编 号 ］１０ — ２ ５２０ ）３ ０ ２ － ４ ０２ １０ （０６ ０ － ０ ２ ０
高速铁路软土地基路基沉降稳定分析及工后沉降预测
高速铁路软土地基路基沉降稳定分析及工后沉降预测一、本文概述随着高速铁路的快速发展，其建设过程中的技术难题也日益凸显。
其中，软土地基引起的路基沉降问题尤为突出，不仅影响高速铁路的运营安全，还直接关系到工程的经济性和耐久性。
因此，对高速铁路软土地基路基沉降的稳定性进行分析，以及准确预测工后沉降，已成为高速铁路建设领域亟待解决的关键问题。
本文旨在深入探讨高速铁路软土地基路基沉降的稳定性分析方法和工后沉降预测技术。
文章首先回顾了国内外在相关领域的研究现状，分析了现有研究的不足之处，并指出了本文的研究目的和意义。
随后，文章详细阐述了软土地基的基本特性及其对高速铁路路基沉降的影响机制，介绍了常见的路基沉降稳定性分析方法，包括经验法、理论计算法和数值模拟法等。
在此基础上，文章提出了一种基于多因素耦合分析的软土地基路基沉降稳定性评估方法，并通过实例验证了该方法的可行性和有效性。
文章还深入研究了工后沉降预测技术，提出了一种基于时间序列分析和机器学习算法相结合的预测模型。
该模型能够综合考虑多种影响因素，实现对工后沉降的准确预测。
通过实际工程案例的应用，验证了该预测模型的准确性和实用性。
文章总结了高速铁路软土地基路基沉降稳定性分析及工后沉降预测的研究成果，指出了当前研究的局限性和未来研究方向，为高速铁路建设中的软土地基处理提供了有益的参考和借鉴。
二、软土地基路基沉降稳定分析在高速铁路建设中，软土地基的处理是一个重要且复杂的工程问题。
软土由于其高含水量、低强度、高压缩性和低透水性等特性，使得在其上建设的路基容易发生沉降变形，进而影响高速铁路的平稳运行。
因此，对软土地基路基的沉降稳定性进行分析，以及预测其工后沉降量，对于确保高速铁路的安全性和稳定性具有重要意义。
软土地基路基沉降稳定分析主要包括两个方面：一是分析路基在软土上的变形规律，二是评估路基的沉降稳定性。
变形规律分析主要是通过监测路基在施工和运营过程中的沉降变形数据，结合软土的工程特性，分析路基的变形特点和发展趋势。
高速公路软土地基沉降预测技术及应用
高速公路软土地基沉降预测技术及应用邱斌;白婧【摘要】@@ 软土地基的沉降机理rn当建筑物通过基础将荷载传给地基以后,在地基内部将产生应力和变形,从而引起基础的下沉,在工程上将荷载引起的基础下沉称为基础的沉降.土体受力后引起的变形可分为体积变形和形状变形.体积变形主要由正应力引起,它只会使土的体积缩小压密,不会导致土体破坏.【期刊名称】《交通世界（建养机械）》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】2页(P210-211)【作者】邱斌;白婧【作者单位】菏泽市公路勘测设计院;菏泽市公路勘测设计院【正文语种】中文软土地基的沉降机理当建筑物通过基础将荷载传给地基以后，在地基内部将产生应力和变形，从而引起基础的下沉，在工程上将荷载引起的基础下沉称为基础的沉降。
土体受力后引起的变形可分为体积变形和形状变形。
体积变形主要由正应力引起，它只会使土的体积缩小压密，不会导致土体破坏。
而形状变形主要由剪应力引起，当剪应力超过一定限度时，土体将产生剪切破坏，变形将不断发展。
这里讨论的沉降主要是指由正应力作用引起的体积变形。
基础沉降量或沉降差的大小，首先与土的压缩性有关，易于压缩的土，基础的沉降大。
其次，与作用在基础上的荷载性质和大小有关。
一般而言，荷载愈大，相应的基础沉降也愈大；而偏心或倾斜荷载所产生的沉降差要比中心荷载产生的大。
软土地基沉降预测技术研究软土一般是含水量和孔隙比大，抗剪强度和渗透性低且压缩性和灵敏度高的粘性土的统称。
在外荷载作用下，其沉降一般都较大，且沉降计算中存在许多不确定性，表现为：地基土参数的不确定性；土质条件的不确定性；软土地基沉降计算模式的不确定性；荷载的不确定性。
要建立一个全面反映这些影响因素的理论分析模式难度很大。
正是由于软土的特殊工程性质，土的固结和压缩的规律是相当复杂的，它的一些参数也是不易准确测定的，因此，工程的计算结果和实测结果，往往会有一些差异，如何利用实测沉降资料进行沉降计算就显得重要而有意义。
软土路基工后沉降预测技术与应用实践
软 土 路 基 工 后 沉 降 预 测 技 术 与 应 用 实 践
赵 庆鑫
摘
丛
林
要 ： 对 软 土 路 基 工 后 沉 降 的数 据 特 点 ， 别 建 立 了双 曲 线 和 灰 色 理 论 沉 降预 测 模 型 ， 结 合 某 省 高速 公 路 路 基 工 针 分 并
பைடு நூலகம்
后沉降观测数据进行 了实例 应用 ， 预测结果表 明， 曲线法和灰 色模 型法能够较为准确地反 映路 基沉降规律。 双 关键 词 ： 软土路 基， 曲线 法， 双 灰色模型 ， 沉降预测
评估计算过 程 ： ） 际调 查 高峰 小 时调 查路 段 车辆 运 行状 道在最大程度 减缓 交通 拥挤 的 同时也带 来 了一系 列需要 研究 的 １实 况 。２ 计算各车辆类 型观测 出行方 式分担。３ 实际交通调查计算 问题 ： ） ） ） １ 车辆需要通过 多次 变道 才能从最外 侧 的车道 到达专用 车 无Ｈ ＯＶ和设置 Ｈ Ｖ前后车辆运行时间。４ 重新分 配出行 分担率 。 道 ， ０ ） 离开则是相 反的过程 ， 这需要较 长距离完成此 过程 ， 易产生交 ５ 结果分析 比较 。 ） ２． 合 理 规 划 ２ 划上的缺陷。鉴于美国经验 ， 我国在设计和规划上应注意以下问题： 通事故 隐患 和时问延误 ；） ２ 如何解 决交叉 口瓶 颈地 区 ＨＯ Ｖ车 辆 的优先通行 。建议从 事研究和管理 的人员借 鉴发达 国家的经验 ， 分挖掘 、 合理分配现有 道路 的 资源 ， 让现 有 的交通 资源发 挥更 好
在实 际运 营过程中 ， 国管理车道也 产生 了诸多 在设 计和规 结合 中国的实际做一些 探索 ， 美 贯彻 以人 为本 、 安全 至上的理念 ， 充 １专用车道最好结合新 区道 路 网规 划来 考虑 。２ 交通 繁忙 的作用 ， ） ） 为国家的经济建设做 出更大的贡献 。
高速公路软土路基沉降预测方法
高速公路软土路基沉降预测方法摘要：软土路基段的高速公路建设中，利用沉降观测资料准确地推算沉降有着重要意义。
目前常用的预测方法有曲线拟合法，以及发展较快的灰色预测法与人工神经网络法等。
文中介绍了主要预测方法的基本原理及优缺点，为准确预测高速公路软土地基的沉降量提供一定的参考。
关键词：沉降预测；曲线拟合；灰色预测；神经网路.1 引言高速公路软土地基路段的建设过程中,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,如何利用沉降观测资料较为准确地推算后期沉降(包括最终沉降)显得至关重要。
本文研究了曲线拟合法、灰色系统法、人工神经网络法、遗传算法等多种沉降预测方法的原理及应用,为准确预测高速公路软土路基的沉降提供一定的参考。
2沉降预测方法此法采用与沉降曲线相似的曲线对沉降过程进行拟合，再外延推求最终沉降量。
包括双曲线法、星野法、泊松曲线法及Asaoka法等。
2.1 双曲线法双曲线法[1]假定沉降量S与时间t按“沉降平均速度呈双曲线递减”的规律变化，其表达式为：（1）由上式看出,α和β分别为(t- t0) /(st-s0)—(t-t0)关系图中的截距和斜率，可用图解法求出。
将得到的α、β和S0、t0代入式(1)，则可求得任意时刻t的预估沉降量S(t)。
最终沉降量为：（2）基于太沙基一维固结理论，U与T之间应该是指数关系，而双曲线法简化了此关系，且可用图解法简单易行，适合工程人员用。
但此法只能推算地基最终沉降量，难以反映地基固结参数，已有的工程实例表明预测结果比实测值偏大。
2.2对数抛物线拟合法文献[2]在路基完建后的沉降-对数坐标系上看出沉降大致由两部分组成：第一部分可用抛物线拟合；第二（即次固结）部分可由直线拟合。
实践证明，除有机质含量高的土体外，沉降量主要集中在第一部分，表达式为：（3）式中A、B、C可用优化法求得。
该法仅需掌握短期观测资料，便可求得满足要求的工后沉降量及铺设路面时的沉降速率。
高速公路软基沉降预测方法研究
观测断面ZK4+082通车后一年内的路基中心月沉降速 率和累积沉降基本情况如表1所示。
观测时间 （d） 430 461 492 520 551 581 612 642 673 703 734 765 795
表1 断面ZK4+082通车后现场实测数据
通车后月沉降速率 （cm/m）
通车后累积沉降 （cm）
现场沉降观测起始于路基填筑，经过冬歇期、路面施工期及通 车后一年的时间。选择ZK4+082观测断面进行监测数据分析。 路基的填筑高度为6.2 m，底部有30 cm的灰土层，边坡为1： 1.5，路基顶宽28 m。采用直径为50 cm，桩间距为1.4 m的水泥 搅拌桩进行施工。水泥搅拌桩按三角形布置。 2.1 观测断面ZK4+082沉降数据
（5） 式中：yt为t时刻的沉降量；a、b、k为待定参数，利用时间 序列求出待定参数。
收稿日期：2017-06-11 作者简介：左劼（1975—），男，高级工程师，主要从事高速公路建设与管理研究工作。
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A
: T hi s p ap e r i s f or e cas i ng he sbs i de nceo f
r o adbe ds e ci o nsb
s i ng gr e p r edi ci o n smeho d and he fi nal co ncl s i on
ep o ne ni alc resmeho d，and go
制， 以验证和优化设计， 达到缩短工期 , 降低造价和提 � 某高速公路 K 0 50 + 350 K 10 2 + 375 是软土 路 高工程质量的目的 � 因此， 如何及时根据施工现场实 段， 该路段地势平 坦， 沟渠密布， 多为 水稻田 ; 地 层为 第四系松散沉积物， 主要是淤泥质粘土 , 粉质粘土 , 粉
1 号断面预测对比结果 12 40 6 .0 39 0 .0 421.5 13 423 .0 40 7 .5 440 .6 14 432.0 422.6 458.1 15 443.0 437.4 474.0 16 455 .2 443 .2 488.5 17 459 .6 455.3 510 .6
表2 预测时间 ( 月) 实测沉降值 ( m m ) 指数预测沉降值 ( c m ) 灰色预测沉降值 ( c m ) 10 6 30 .4 6 32 .0 6 58.7. 11 6 55.7 6 58.3 6 78.6
A
1
1.1
两种预测方法简介
灰色理论
�1 �
灰色理论包括许多内容， 其中灰色模型是其核心 � a M o de ) 是利用系统部分己知数列 部分， 灰色模型 ( G r
H OU X
( 1 .J S Q U Q C S M
-
1
， H A IG R ; 2.B R
3
E M ; 3 .T
2
，
建立反映系统发展规律的微分数学方程� 一般的灰色 h) ) 模型 ， 模型为( G M ( n， 表示 h 个变量� 灰色理论通 过灰色的不同生成方式， 数据的不同取舍， 不同级别的 残差 G M 模型， 来调整, 修正 , 提高精度� 灰色 G M 模型 一般采用三种检验， 即残差大小的检验, 关联度检验, 后
� 厚度约在地 面下 7.0 m 范围内 ， 压缩模 量为 2.14 册一级建造师 ( 公路) � 交通部试验检测工 程师， 主要研究
方向为公路施工 , 公路路面和桥梁的试验检测�
� 42 �
山东交通科技 M P a， 平均静探阻力值约为上层软土层的 6 地表下 1 8 倍; 在
20 10 年第 5 期 2 号断面 � 对两个断面分别用 两个断面 ， 分别记为 1 , 指数曲线法和灰色预测的方法进行沉降预测 ， 并随时 间的推移与实测沉降数据进行对比， 预测对比的结果 见表 1 , 表2， 预测沉降曲线见图 1 , 图 2:
收稿日期: 20 1 0 �0 7 �29
2
工程实例
� 土等 �该路段地势平坦， 地下水位埋深约 0 .5 1.0 m 左右 �根据地质钻探资料， 该沉降观测段地基软土层 3.15 M P a; 其 下 土 体 压 缩 性 较 低， 压缩 模量为 晓东( 19 男， 山东 青岛人， 工 程师， 注
� � 0 �
b me anso f co mp ar i ng be e en he f or ecas i ng r e sls
引言
通过对方程的求解来达到计算沉降量的目的， 进 而得到沉降预测曲线 �
为了有效控制软土地基 , 路基整体稳定和工后沉 降量， 需要在路 基施 工过程 中进 行沉 降变 形动 态控
2.5 m 范围内土体 为素填土和 杂填土 ， 由
于长 期受地下水的浸湿， 其强度 很低， 压缩模量与淤 70 + 050 和 K 76 + 150 泥质粘土接近 � 该高 速公路 K
表1 预测时间 ( 月) 实测沉降值 ( m m ) 指数预测沉降值 ( c m ) 灰色预测沉降值 ( c m ) 10 36 2 .0 36 5 .2 377 .4 11 39 2.0 378.2 40 0 .5
高 速 公 路 软 土 路 基 沉 降 预 测 方 法的 应 用 分 析
1 2 3 周晓东 ， 翟公宁 ， 孟庆新
( 1 .荣乌支线高速公路即墨管理处， 山东 青岛
26 6 0 6 1 ; 300 222 )
2.青岛市滨海公路管理处， 山东 青岛 26 6 10 0 ; 3.天津科技大学，天津
摘要 : 采用灰色预测和指数曲线两种方法对两个 断面进行了沉降预测， 并通过与实际观测的沉降 值进行了对比分析并得出最终的结论� 关键词: 软土路基; 沉降观测; 灰色预测 中图分类号 : U416 .1 文献标识码 : B
指数曲线法就是根据现场实测的统计结果， 近似 and he s edi me nai o n al e s b o bs e ri ng. � S ， : 认为沉降量 是时间 的指数函数 可以表示为 K : s of r o adbed; sbs i de nce o bs e ra i o n; � � � S ( ) = S -(S -S � � 0 ) e ( 其中 � 0 ) gr e p r e di ci on ������������������ ( 1 )
测沉降资料来推算地基后期沉降 ( 包括最终沉降 ) ， 有 着重要的现实意义 � 根据实测资料来推测沉降量， 归 纳起来主要有 这几类方法 : 反分析方法 , 多 元非线性 相关分析法 , 双曲 线法, 指数曲线 法, 星野法 , 灰 色预 测法 , 有限元法 , 人 工神经网络 法等� 这 里只用 其中 的灰色预测法和指数 曲线法两种方 法进行实际 工程 预测 ， 并对两种预测方法进行了对比分析 �
M EN G Q
R 26 6 0 6 1 C ，S T Q
，
26 6 10 0 C ， T
30 0 222 C
)
验差检验 �残差大小检验是按点检验 ， 关联度检验是建 o 立的模型与指定函数之间近似的检验， 后验差检验是残 差分布统计特性的检验� 应用计算机编制程序， 根据观 测的数据进行计算， 最后得到预测的曲线 � 1.2 指数曲线方法