高速公路路基沉降计算

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浅谈高速铁路路基工后沉降及其计算方法

浅谈高速铁路路基工后沉降及其计算方法

中圈 分 类号 :U 2 3 8 文 献标 识 号 :A 文 章编 号 :2 3 0 6 - 1 4 9 9( 2 0 1 3 )0 9 - 0 0 7 4 - 2
1 . 路基工后沉降的定义和组成 路基 在填筑过 程 中 ( 至铺 轨前 )所产 生的沉 降称为施 工沉 降,这 部 分沉 降可 以采 用填补加 高来解 决。路基在铺 轨完成 后所产 生的沉 降称 为 工后沉 降 ,这部 分沉 降只能 以抬 道补碴来 调整 ,它 直接影 响到线路养 护 维修工作量和高速铁路 的运营 能力 。路基工后沉降 由路基填土压密下沉、 行车引起 的基床累积变形和软 土地基产生 的工后沉 降三 部分组成 。 1 . 1路基填土压密下沉 路基 填土压密 下沉,是 由填土 的 自重引起 的,它发 生在两个 阶段: 是施 工阶段 的下沉 ,不计入工 后沉 降;二 是施工 完成后对 后期运营 有 影 响的工后沉 降。 由散体 材料填筑 而成 的路基本体 产生一 定的压密 下沉 是 正常的 ,其 大小取 决于填料和 施工质 量。如果 下沉量较 大,说 明填 土 的压实度不足 、强度低 ,容 易造成 不均匀变 形。 目前世界各 国关于路堤 填土 的压 密下沉通 常是通过压 实密度 予以保 证 的。例如其 中较 具 代表 性的 日本 对填土 的压实质量 采用值 作指标 ,为 了保证填土 具有
填料 缀配砂 砾石
釜 - 、 l
一 一 、 一
实压标 准
孔隙 率Ⅱ
l 地基蔡 数瑚 《 鲴 P | 触) l
0 : 7 0

>1  ̄9 0

( 1 8 %
表 卜2 基床底层填料及压实标准
地基系数 K3 O 《 a 舨) ≥1 1 0 ≥l 3 O ≥l 5 o

高速铁路膨胀土路基沉降计算方法与比较

高速铁路膨胀土路基沉降计算方法与比较
均布荷载 P = 10 N m 。 5 .6k /
8 k / 0 Nm
l i l l
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8 k / 0 Nm
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H—斗—卜 +1 l
路堤横断面见图 2 ,根据 《 时速 20k 0 m客货共线 铁 路设计 暂行规定》 ,试验 段路 堤基 床底层 压缩模 量 为 2 . MP ,底 层 以 下 填 料 压 缩 模 量 E 04 a 为
3 .1 0 MPa 。
地基土 自 由膨 胀 率 F :4 % ,蒙 脱 石 含 量 M = 8 l. 18% ,阳离子 交换量为 23 4m o k ,属于弱 膨 1. m l g / 胀土 ;D 14+00~ +60路 堤 ,填 高 0~85 m, K14 6 5 . 自由膨胀率 F = 7% ,蒙脱 石含量 M =1. 5 8 1% ,阳 离子交 换 量 2 17m o k ,属 中等 强度 弱 膨 胀 土。 7 . m l g / 试验段填料性质具有代表性 。
维普资讯

lO・ 1
全 国中文核 心期 刊
路基 工程
20 0 7年第 4期 ( 总第 13期) 3
高 速铁 路膨 胀 土路 基 沉 降计 算 方 法 与 比较
余 口0 ,绍 一 J 水 、
( 中铁 十二局集团有限公司 山西太原 002 ) 30 4
指 数 法 A ak soa法
3 2 地基沉 降计算 . 由于地质资料与计算方法 的不足 ,分层 总和法 主 固结沉降 的计算结果 比观测值大很 多。因此 ,根据 实 测数据来预测地基的最终沉降并合理控制预压 期是很

高速公路路基沉降观测及预测方法

高速公路路基沉降观测及预测方法
21 0 0年 第 6期 ( 总第 16期) 9
黑 龙江交通 科技
HE L N I O GJANG I L JAOT ONG J KE
No 6,0 0 . 2 1
( u o 16 S m N .9 )
高 速 公 路 路 基 沉 降 观 测 及 预 测 方 法
黄 侃
( 江苏省交通科学研 究院股份有限公司 ) 摘 要: 随着 目前公路交通量 的的交通运输
关键词 : 沉降观测 ; 高速公路 ; 观测点布设 ; 降量预测 ; 沉 三点法
中图 分 类 号 :4 6 1 U 1 .
1 工程 概 况
文献 标 识 码 : C
文章 编 号 :0 8— 3 3 2 1 ) 6— o 8一 2 10 3 8 ( 00 0 03 o
沪宁高速公路是江苏省建成通 车的第一条高速公路 , 自 19 9 6年建成通车后 , 宁高 速公路 江苏 段 的交通量 快速 上 沪 升, 原有双向四车道 已不 能满足 日益增长 的交通量 的需求 , 部分路段的通行能力 已经饱 和 , 道路服务水 平 明显 降低 , 扩 建 已是 势在 必 行 。 扩建工程主 线全长 2 8 2 6k 按八 车道 高速公 路标 4 . 1 m, 准建设 , 全封 闭, 全立交 , 算行 车速度 为 10k / 。扩建 计 2 m h 工程从 2 0 5月试 验段 开始 ,0 3年 1 全面 开工建 03年 20 1月 设 ,0 5年 6月 底 , 宁 高 速 公 路 南 幅 四车 道 基 本 完 成 路 面 20 沪 的施工 ,05年 1 20 2月底全线八车道建成通车。
2 沉 降 观 测 的 目 的和 意 义
根据我院施工期 的沉 降观测 大纲确 定 , 在 20 并 04年 5月 一 20 06年 6月实测数据的基础上进 行 了优化 。由于路基施工 期未在北 幅设置沉降观测点 , 因此本次工后沉降观测在北 幅 部分桥头也设置 了观测点 , 以掌握扩建后北 幅路基的沉 降变 形规律。

高速拓宽软土路基差异沉降数值计算及监测分析

高速拓宽软土路基差异沉降数值计算及监测分析
中图 分 类 号 :U 7 T 4 文献标识码 : A
NUM ERI CAL CALCULATI oN AND oNI M ToRI NG ANALYS S ON F ER- I DI F ENTI S AL ETTLEM ENTS oF oFT oI S S S L UBGRADE N I EXP RES W AY S
( ①天津市市政工程设计研究 院 天 津
( 清华 大学 ② 水 利土木工程 学院
305 ) 0 0 1
北京
10 8 ) 0 0 4



路基差异沉 降控制是软 土地 区高速拓 宽工 程中的关 键性技术问题之一 , 本文 以北 方某 高速 拓宽工程 的试验段为 例 ,
运用 A A U B Q S软件进行 了拓宽软土路基变形 的有 限元数值计算 , 并与路基现场变形监测数据进行对 比分析 , 数值计算 与实测 结果基本 吻合 , 结论一致地反映 了路堤填筑初始 阶段新路基 的沉 降速 率较 大 , 旧路 基在填筑后 期才产生较 明显 的附加沉降变 形; 路基变形在拓宽侧呈现 明显 的“ 降盆” 沉 效应 , 、 新 旧路基的差异沉 降是造成 路基路 面纵 裂的主要 因素 ; 端地基 土呈现 桩 出较 明显 的侧 向挤压效应 , 则表 明采用带 帽 F C桩复合地基 中用于减沉时 , Y 桩端 应置于具有较高承载力的有效持力层上。 关键 词 高速拓宽 软土路基 差异沉降 带帽 P C桩 T 数值计算 监测分析
s npo c.T i pp rea ie ee pr etsci f n x rsw yet s npo c i nr en C ia i rj t hs ae x m n s h x e m n et n o o eepes a xe i rj t n ot r hn . o e t i o no e h

软土路基沉降计算问题探讨

软土路基沉降计算问题探讨

同常规的优化方法相 比,遗传算法不直接和模 型参数打交道 , 而是处理代 表参 数的编码 ,遗 传算法在 整个 操作过程 中,同时控制 着一个解群 ,而不是局限于一个点。这就大大提高了搜索效率,并 避免陷入局部极值;求解时,不计算 目标函数的微分,故对 目标函 数和约束条件没有苛刻要求,这在处理高度 非线性问题方面与传统 方法 比较 ,具有明显的优势。 2 . 3沉降计算方法讨论 以上介绍的七类方法 中,前三类为沉降及沉降速率的预估,用 于施工前的设计 ,而后 四类根据前期沉 降实测资料进行后期沉降的 推算 ,指导后续旌工,确定路面的最佳铺筑时间 ,减少工后沉降量。 目前,工程 中最为常用的沉降预估还是采用常规计算方法 ,沉降推 算采用 曲线拟合法 ,这是 由于这两类方法较其它方法来得简单 ,工 程技术人员便于应用 。虽然其它方法可能精度更高,但 由于过于复 杂 ,对试验技术和参数选取的要求过高或需要高深的数学理论,因 此 即使在将来,也不会在工程 中完全 替代常规分析法 。 3沉 降计算 中的一些 问题 3 . 1土 体 自重 应 力 的 计 算 软土地基 中的地下水位通常很高 ,对于地下水位 以下 的土体 , 当其液性指数为 0 < I < l 时,土颗粒是否受到水的浮力作用,浮力多 大 ,尚无法确定 ,从而影 响到此种情况 下的土 中应力计算 。目前只 能按对工程不利情况考虑 ,在沉 降计算 中是采用浮容重计算 自重应
1 引 言
2 . 2 . 6 人 工神 经 网络 法
人工神经网络法具有集体运算和 自 适 应能力,善于联想、综合 与推断,能够对 路基前期沉降资料进行分析 ,记忆存 储路 基填土的 基本性质 ,通过模拟填土性质、加载与变形之间沉 降 的预 测 。
S = S d + S 。 + S 。

关于路基沉降量计算方法的讨论

关于路基沉降量计算方法的讨论

关于路基沉降量计算方法的讨论问:现在软土路基很多,但进行计算沉降土方量遇到难题了,现在有没有规范的方法计算沉降土方量?观点一:这个问题问我就对了!我现在所在地广东省佛山市到处都有这种地基问题。

关于土方沉降工程量的计算:1、当填完路基到设计图纸上路基顶层标高时,为了使路基保持稳定,不出现下沉等现象而造成路面结构层的破坏,通常设计单位采用造价较低的超载预压、欠载预压等方法使路基趋于稳定。

2、土方沉降工程量指的就是已经填好的路基顶标高(超载预压土、欠载预压土顶标高)与现状路基(已沉降的路基)之间的高差数值×道路宽度×道路长度=土方沉降工程量。

3、建议各位不熟悉计量的朋友们使用计算工程量计算类软件时先弄清楚工程量计算的原理再使用这些软件!以免出现不必要的损失!本人认为手工计算比较好一点!免得无法在监理、业主们面前无法解释清楚工程量是如何计算出来的!观点二:你这个算法不被承认,当初我们也是这样计算的,但业主们死活不承认,让我们找出依据来!而他们的算法也没什么依据,不过比这样算要少三分之一的工程量!求权威的算法!观点三:靠,这种算法都不承认?是不是你没有测量原始数据?还是其它原因?我所在的佛山一环工程这里85多公里路这么多标段全是这样计算的!!!详细计算方法:1、测量得出预压之前路基的高程,联系地质院(或其它单位)联测,每15天观测一次设置好的观测点,纪录高差数据并要求现场监理、业主、联测单位签字。

2、路基趋于稳定时再联测,利用测量得出预压之前路基的高程与稳定后的高差数据计算工程量。

3、计算方法:(路基顶宽度×2+沉降高差×路基边坡×2)/2×沉降道路长度。

观点四:你说业主、监理方不承认,肯定是因为你们没有联系联测或计算错误,还有可能你们关系不好所致,以上的方法是计算工程量标准计算方法!实际上计算土方沉降量与计算填挖方土方量是一样的.计算公式:路基设计宽度×2+沉降高差×路基边坡×2)/2×沉降道路长度=沉降段工程量其实就是把沉降段做为一个立体梯形计算出梯形的体积。

高速公路路基沉降计算方法

高速公路路基沉降计算方法

高速公路路基沉降计算方法“高速公路路基沉降计算方法”是一种用于计算高速公路路基可能出现的沉降情况的方法。

该方法首先对道路路面上的沉降和抬升异常进行检测,然后通过分析历史数据、地形因素、材料特性以及施工工艺等因素,进行沉降风险分析和预测,最后给出防止沉降发生的具体措施和建议,以便采取有效的技术措施来减少或避免沉降的发生及其后果。

高速公路路基沉降计算方法主要包括以下几个步骤:1、观测路面沉降和抬升异常首先,根据实际情况选择合适的监测技术,定期观测路面沉降和抬升异常,并以图表形式记录和统计数据。

2、分析历史数据其次,根据历史监测数据,对路基沉降现象进行分析,如果发现路基沉降的规律性,应当加以关注,并对历史数据进行详细的分析,以便进一步了解路基沉降的原因。

3、考虑地形因素在考虑路基沉降计算时,还要考虑地形因素,如:路基处于低洼地带,或者路基处于水库、河流、湖泊等易受水位影响的地带,都会对路基沉降产生影响。

4、分析材料特性路基沉降计算还要考虑材料特性,如:路基所用的基础材料的性质,以及混凝土配合比等,都会影响路基的沉降程度。

5、分析施工工艺此外,路基沉降计算还要考虑施工工艺,如:施工过程中使用的机械设备,是否采用了可以有效阻止沉降的技术措施,以及压实温度是否适宜等,都会影响路基的沉降情况。

6、给出技术措施和建议最后,根据以上数据和分析,给出可以预防路基沉降发生的具体措施和建议,以保证路基的安全及质量。

总之,高速公路路基沉降计算方法是一种用于计算高速公路路基可能出现的沉降情况的方法,包括观测路面沉降和抬升异常、分析历史数据、考虑地形因素、分析材料特性和施工工艺,最后给出防止沉降发生的具体措施和建议,以便采取有效的技术措施来减少或避免沉降的发生及其后果。

浅谈高速铁路路基工后沉降及其计算方法

浅谈高速铁路路基工后沉降及其计算方法

浅谈高速铁路路基工后沉降及其计算方法作者:李志雪来源:《江苏商报·建筑界》2013年第09期摘要:随着高速铁路的建设与发展,列车运行的安全性和稳定性日益突出,在多次重复列车荷载作用下所产生的累积沉降和不均匀下沉造成轨道的不平顺,将影响列车的运行速度和线路养护,因此高速铁路对路基的工后沉降提出了严格的要求。

本文简单介绍了路基工后沉降的定义与组成,并考虑超载对主固结沉降的影响,通过利用砂井固结解析理论计算出主固结沉降,推导出高速铁路工后沉降的计算式。

关键词:高速铁路;路基;工后沉降;计算方法1. 路基工后沉降的定义和组成路基在填筑过程中(至铺轨前)所产生的沉降称为施工沉降,这部分沉降可以采用填补加高来解决。

路基在铺轨完成后所产生的沉降称为工后沉降,这部分沉降只能以抬道补碴来调整,它直接影响到线路养护维修工作量和高速铁路的运营能力。

路基工后沉降由路基填土压密下沉、行车引起的基床累积变形和软土地基产生的工后沉降三部分组成。

1.1路基填土压密下沉路基填土压密下沉,是由填土的自重引起的,它发生在两个阶段:一是施工阶段的下沉,不计入工后沉降;二是施工完成后对后期运营有影响的工后沉降。

由散体材料填筑而成的路基本体产生一定的压密下沉是正常的,其大小取决于填料和施工质量。

如果下沉量较大,说明填土的压实度不足、强度低,容易造成不均匀变形。

目前世界各国关于路堤填土的压密下沉通常是通过压实密度予以保证的。

例如其中较具代表性的日本对填土的压实质量采用值作指标,为了保证填土具有足够的强度,规定了MPa/m的控制标准,并对满足此条件的许多工点进行了实测,日本的经验认为,路基本体的压密沉降约为填土高度的0.1%~0.3%(砂性土)和0.5%~2.0%(粘性土),并在通车后一年的时间内渐趋稳定。

还有如西班牙在修建高速铁路时,曾对20多处路堤在施工期间和施工以后的沉降进行观测,得出工后沉降约为填土高度的0.1%~0.4%。

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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。


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。

3.2双曲线配合法
该法认为时间沉降量为一双曲线,可由此确定路基的沉降量。

但用该
公式的计算结果与实测比较后发现偏离较大3,推算的最终沉降量也偏大,如果沉降过程的观测历时较长,而且在求算最终沉降量时着重于
后一阶段的沉降曲线的话,就可得到较好的结果。

双曲线配合法模型
简单实用,预测值较实测值稍微偏大,偏于保守,但对工程沉降预测
有利。

3.3指数函数配合法
指数函数配合法即在沉降时间关系曲线上,取最大横载段内的三点,
并使三点的时间间隔相等,将三点的时间与相应的沉降代入固结度的
常用式U=1-ae-bt即可得指数函数配合法的具体表达式,由于上述方
法中采用了实测的三点时间和对应沉降值,该方法又称三点法,三点
的选择以沉降曲线趋于稳定的阶段,且三点间隔尽可能大最为有利,
此时推算的沉降值最准确。

4.其他计算方法
4.1原位试验法4
通过原位试验来确定沉降量的方法主要有:平板载荷试验法、静力触
探法、标准贯入试验法和旁压试验法。

其中平板载荷试验法主要适用
于砂土地基,该方法是对一定面积逐级施加荷载增量,并测量由这些
增量所引起的沉降,可得到荷载与沉降的关系曲线,该方法通常要进
行尺寸效应修正。

静力触探法如标准贯入试验法是利用由大量的资料
分析所得到的这些试验结果与土的压缩性指标之间的关系来计算沉降。

旁压试验法是用旁压试验得到的模量应用弹性理论得到预估沉降量,
该方法将沉降分为二部分:由球形应力张量引起的沉降和由偏斜应力
张量引起的沉降。

4.2有限单元法5
有限单元法是将地基和结构作为一个整体来分析,将其划分网格,形成离散体结构,在荷载作用下算得任一时刻地基和结构各点的位移和应力。

该方法可以将地基作为二维甚至三维问题来考虑,反映了侧向变形的影响。

它可以考虑土体应力应变关系的非线性特性,采用非线性弹性的本构模型,或者弹塑性本构模型。

目前用得最广的是邓肯-张双曲线模型。

它可以考虑应力历史对变形的影响,还可以考虑土与结构共同作用,考虑复杂的边界条件,考虑施工逐级加荷,考虑土层的各向异性等。

从计算方法上来说,是一种较为完善的方法。

它的缺点是计算工作量大,参数确定困难,要做三轴排水试验,目前主要用于重要工程、重点地段的计算。

4.3反分析法
反分析法是依靠在工程现场获取位移量测信息反演确定各类未知参数的理论和方法6。

在反分析确定了路基参数后再根据所选择的模型能准确地求出路基的沉降量。

进行反分析计算要注意的问题有:一个可靠的反分析必须依靠一套可靠和完整的数据测定;在反算某些参数时,总要对其他一些辅助参数进行实测,有时还需要估计;进行反分析首先要对整个数学模型某种假定,这些假定的可靠度将影响反分析的适用性;在反分析的模型选择、介质特性假定等方面,经验的工程判断将起到重要作用。

5.结论
不同的计算方法有不同的优缺点,不同的适应范围。

在实际工程的沉降计算中,并不单纯地依赖于某一种方法,只有对每一种计算方法的原理、优缺点和计算结果的质量都有了了解之后才能在实际运用的过程中灵活地选择适合的计算方法。

高速公路路基沉降计算。

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