考虑路堤分层填筑的沉降修正计算方法
高速公路软基路基沉降观测及变形观测技术探讨
高速公路软基路基沉降观测及变形观测技术探讨 摘要：在沿海地区修建高速公路，常常会遇到软土地基问题。由于软土地基的压缩性高、透水性低以及固结变形持续时间长，因此软土地基沉降量及其速率的预估就成了工程施工中的主要问题。沉降量及其速率的预估是在沉降观测的基础上进行的，所以，我国所有的高速公路项目在修建过程中都必须进行沉降观测。 关键词：软基路基，路基沉降，变形观测 Abstract: in coastal areas built highway, often encounter problems of soft soil foundation. Because of the soft soil foundation, low permeability of high compactness and consolidation deformation lasted for a long time, so soft soil foundation settlement rate and its estimate of the engineering construction is the main problem. The settlement and its estimate of the rate in settlement observation is conducted on the basis of, so, our country all the highway project in the process of building to the settlement observation. Keywords: soft foundation of roadbed, embankment settlement, deformation observation
向分层总和法计算基础中点最终沉降量案例
单向分层总和法计算基础中点最终沉降量 已知柱下单独方形基础，基础底面尺寸为2.5×2.5m，埋深2m，作用于基础上（设计地面标高处）的轴向荷载N=1250kN，有关地基勘察资料与基础剖面详见下图。试用单向分层总和法计算基础中点最终沉降量。 解：按单向分层总和法计算 （1）计算地基土的自重应力。z自基底标高起算。 当z=0m，σsD=19.5×2=39（kPa） z=1m，σ sz1=39+19.5×1=58.5（kPa）
z=2m，σ =58.5+20×1=78.5（kPa） sz1 z=3m，σ =78.5+20×1=98.5（kPa） sz1 z=4m，σ =98.5+(20-10)×1=108.5（kPa） sz1 z=5m，σ =108.5+(20-10)×1=118.5（kPa） sz1 z=6m，σ =118.5+18.5×1=137（kPa） sz1 z=7m，σ =137+18.5×1=155.5（kPa） sz1 =20kN/m3。（2）基底压力计算。基础底面以上，基础与填土的混合容重取γ （3）基底附加压力计算。 （4）基础中点下地基中竖向附加应力计算。 用角点法计算，L/B=1，σzi=4K si·p0，查附加应力系数表得K si。 （5）确定沉降计算深度z n 考虑第③层土压缩性比第②层土大，经计算后确定z n=7m，见下表。
例题4-1计算表格1 z (m) z B/2 K s σ z (kPa) σ sz (kPa) σ z /σ sz (%) z n (m) 0 1 2 3 4 5 6 7 0.8 1.6 2.4 3.2 4.0 4.8 5.6 0.250 0 0.199 9 0.112 3 0.064 2 0.040 1 0.027 0 0.019 3 0.014 8 201 160.7 90.29 51.62 32.24 21.71 15.52 11.90 39 58.5 78.5 98.8 108.5 118.5 137 155.5 29.71 18.32 11.33 7.6按7m计 （6）计算基础中点最终沉降量。利用勘察资料中的e-p曲线，求按单向分层总和法公式 计算结果见下表。
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：
路基土的变形原理及路基沉降
287 浅析路基土的变形原理及路基沉降 李俊岩 济南市城市道路桥梁管理处 宋金平 山东省水利勘测设计院王 丽 济南黄河路桥工程公司 摘 要：伴随我国经济的高速发展，道路建设成果日益显著，而随着交通运输量的增加和超载、自然等因素， 致使道路使用中表现出各种问题，比如路基的不均匀沉降导致的路面病害等，本文通过分析土的变形原理及路基不均匀沉降的特征，对路基不均匀沉降的类型和主要影响因素进行了分析，以供参考。 关键词：路基土；变形原理；路基沉降 影响路基沉降的因素较多，比如荷载的大小、路基土的性质、土层分布，以及土的应力历史等等，总之，路基不均匀沉降是由于诸多因素造成的。通常，路基的不均匀沉降表现以下几种形式，比如路基填土压实度不足、地基存在软土层、地基存在岩溶、路堤填料不均、地下水影响、及复合型几大类型。因此，了解路基土的性质和导致路基变形的原理，即会清晰地认识路基沉降，进而作出相应的应对策略和预防措施。 1 路基沉降表现 众所周知，填土内部发生裂缝是无法避免的，但是通常这种裂缝的程度较小，而当这种裂缝扩大直至导致过大的裂缝出现，则会对路基或路面造成损害，甚至影响公路的根本使用能力。填土裂缝根据其裂缝部分可分为表面裂缝和内部裂缝，根据走向分为横向裂缝、纵向裂缝，及鬼裂缝，从裂缝成因上看，其又可分成变形裂缝、水力劈裂裂缝、渗流裂缝、滑坡裂缝、干缩裂缝、冰冻裂缝和振动裂缝等等。在这些多种多样的裂缝形式上，对路基影响最大且出现次数最多的是变形裂缝。而导致变形裂缝产生的主要原因即是由于路堤的不均匀沉降、或是路基边坡临界状态失衡、抑或是沿路堤的不均匀沉降导致的。 路基沉降的表现多种多样，这就导致路面病害的形式也十分复杂，比如较为常见沥青路面出现的裂缝、变形、松散等情况，一般混凝土路面的病害主要表现类型有两大类，一类是因为路基的结构被破坏或损害，比如常见的变形、开裂或接缝损害等情况，另一类是指表面损坏导致其使用功能受到影响的功能性病害。在这两大类路面病害中，主要因素即是由于路基不均匀沉降导致的，或是由于路基不均匀沉降和其他因素联合作用导致的，尤其是路面结构的整体变形和破裂路基沉降更是罪魁祸首。 2 填方路基土的变形原理 路基土的变形即由于土的压缩性导致的，土的压缩性即指土在压力作用下发生的压缩变形，致使原有体积变小的性质，同时这也是填方路基土变形的根本原因。导致土体积变 小的原因归结起来有3种，即根据土的多孔分散性质，一种是土粒自身的压缩变形导致的土体积变小，一种是是因为土粒孔隙中不容形态的水和气体受到压缩导致的变形，最后一种是孔隙中一部分的水和气体被外力挤出，致使土粒之间距离变小，孔隙体积减少而导致的土体积压缩变小。这种压缩变形的过程与水和气体的排出速度有关，开始时变形速度较大，然后随着颗粒之间接触点的增加，变形逐渐减弱。 路基土是路面结构的最下层，承受着由面层传下来的车辆荷载和上部结构的自重。实践证明，没有一个坚实、均匀、的土基，即使采用很坚固的面层，路面结构在车辆荷载作用下，也会很快发生破坏。实际工程中，无论是水泥混凝土路面还是沥青路面出现的损坏现象，大部分都是由于土基强度不足，稳定性变差，在外荷载作用下产生的过量变形所致。因此，设计和构筑一个坚实、均匀、稳定的土基，提高土基的抗变形能力，是保证公路路面结构具有良好使用品质的根本措施。 3 路基地基应力 负荷作用会导致路基变形，而在在荷载作用以前，地基中本就存在初始应力场，它与土体自重，以及该土地地下水位相关，同时与其地基土层的地质历史也有一定关系。在荷载作用下，地基中的应力场发生了改变，而被改变的部分即被称为附加应力场，地基土层的形状和应力场的分布与荷载大小息息相关，荷载相同，则地基土层几何形状相同。在计算荷载作用下欠固结土地基的沉降量时，应考虑土自重引起的这部分固结沉降。地下水位的变动将改变地基中的应力场，地下水位下降将使地基中部分土层上覆压力增大，地基土产生固结，地面产生沉降。地下水位上升使地基中部分土层的上覆压力减少，卸载使地基竖向变形产生回弹现象。不少城市因从地下抽去大量生活用水和工业用水，致使地下水位陡降，引起城市地面大面积沉降。地基也会因地下水位下降产生地面沉降现象。其中，附加应力即指车辆或人行荷载在路基内引起的应力增量，是使路基失去稳定产生变形的主要原因。路基可认为是具有一定宽度的无限长条形基础，其面积上受有分布荷载，且荷载在长度方向的分布规律不变。
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
解析路基不均匀沉降的形成原因危害及处理措施
路基不均匀沉降形成原因危害及处理措施 09土木（交通）赵鑫龙0919011011 【关键词】：路基纵向不均匀沉降，路基横向不均匀沉降，形成原因，造成危害，处理措施。 【摘要】：近年来，科学技术发展的为我国的交通事业的发展注入了强大的原动力。我国的交通状况正发生着日新月异的变化交通的高速发展已成为我国的经济版图中最引人注目的心篇章，数字化交通征打造着我国交通的新理念。然而路基的不均匀沉降这一难题始终困扰着我们的工程技术人员，阻扰在公路工程的发展和完善。 一，路基不均匀沉降的类型 1）纵向不均匀沉降 路基纵向不均匀沉降主要表现为桥头跳车和纵向填挖交界处不均匀沉降，致使路、桥过渡段出现不同程度的台阶，且路面平整性受损，严重影响了公路的使用功能。 2）横向不均匀沉降 由于车载、地下水及自重等作用,路基横向不均匀沉降引起的公路工程病害已成为公路工程质量通病之一。 二，路基横向不均匀沉降的原因分析 路基横向不均匀沉降的发生是多方面因素综合作用的结果。其中，内因在于地基及路基本身；外因是车载、地下水及自重等作用。 1.地基对路基横向不均匀沉降的影响 (1)路堤地基处理不当 ①伐树除根及表土处理不彻底或是路基基底的压实度不够，致使路堤形成后，一旦杂
质腐烂变质，地基将会发生松软和不均匀沉降。 ②地面横坡大于1：5的路段，路堤填筑前地基未按规定要求挖成台阶，填料与地基结合不良，在荷载作用下填料极易失稳而沿坡面发生滑移，从而产生横向不均匀沉降。 (2)特殊地基地段 ①软土地基对路基横向不均匀沉降的影响 当路基修筑在软土地段时，软土层本身力学性能差，在附加应力作用下，会发生固结沉降、次固结沉降和侧向塑性挤出，导致明显的沉降变形。有些河谷、水塘地段虽作了清淤处理，但是处理不彻底或回填材料控制得不好，从而形成人为的相对软土层，造成路基的不均匀沉降。在高填方填筑后，地基出现不均匀沉降，甚至路面开裂。在一些地表水和地下水自然排泄困难的地方，地基土中的软土层在固结过程中的较大沉降变形，也是产生过大沉降和沉降差的重要原因。有些路段所处地基不属于软土地基，但处于低洼、河谷处，长期受水冲蚀，天然含水量较高，在设计时未发现或未作特殊处理，在施工时也未做等载或超载预压，也会产生不均匀沉降。 ②岩溶地基对路基横向不均匀沉降的影响 在碳酸盐岩地区，路基下有时分布有岩溶洼地或漏斗，其中的沉积物松软，在行车动载的作用下，沉积物压实、侧向流动和下陷，造成路基沉陷。比较有代表性的工程实例是在昆明至瑞丽公路，有一处属这种类型。该公路通过处为灰岩地区的凹状地形区，自1991年开始，路面每年下沉约1.5m，1993年7～9个月，每月垫高路面0.5m，侧向变形作用不明显。其原因主要是路基以下为岩溶洼地，洼地内风化残积物疏松软弱，该处在地貌上易于地下水的汇集。在交通荷载作用下，残积物压密和侧向流动，使路基近于垂直下沉。一般说来，土层的天然含水量越高、天然孔隙比越大，则压缩系数越大、承载力越低，则路基的沉降量和沉降差越大；抗剪强度和承载力越低，则侧向塑性挤出甚至局部坍滑的可能性越大。故地基中存在岩溶，容易导致路基的横向不均匀沉降。 2.路基本身引起的路基横向不均匀沉降 (1)路堤填料不均匀 在公路施工过程中，对填料、级配很难得到有效的控制。若填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣质土，或土中含有未经打碎的大块土或冻土等，或在填石路堤中石料规格不一，性质不匀，乱石中空隙很大，在一定期限(例如雨季)可能产生局部明显横向下沉。另外，填料常常是路堑的挖方、隧道掘进产生的废方。这些填料性质差异大、级配也相差很远。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
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 。
解析路基不均匀沉降的形成原因危害及处理措施
路基不均匀沉降形成原因危害及处理措施09土木（交通）赵鑫龙0919011011 【关键词】：路基纵向不均匀沉降，路基横向不均匀沉降，形成原因，造成危害，处理措施。 【摘要】：近年来，科学技术发展的为我国的交通事业的发展注入了强大的原动力。我 国的交通状况正发生着日新月异的变化交通的高速发展已成为我国的经济版图中最引人注目的心篇章，数字化交通征打造着我国交通的新理念。然而路基的不均匀沉降这一难题始终困扰着我们的工程技术人员，阻扰在公路工程的发展和完善。 一，路基不均匀沉降的类型 1）纵向不均匀沉降 路基纵向不均匀沉降主要表现为桥头跳车和纵向填挖交界处不均匀沉降，致使路、桥过渡段出现不同程度的台阶，且路面平整性受损，严重影响了公路的使用功能。 2）横向不均匀沉降 由于车载、地下水及自重等作用,路基横向不均匀沉降引起的公路工程病害已成为公路工程质量通病之一。 二，路基横向不均匀沉降的原因分析 路基横向不均匀沉降的发生是多方面因素综合作用的结果。其中，内因在于地基及路基本身；外因是车载、地下水及自重等作用。 1.地基对路基横向不均匀沉降的影响 (1)路堤地基处理不当 ①伐树除根及表土处理不彻底或是路基基底的压实度不够，致使路堤形成后，一旦杂质腐烂变质，地基将会发生松软和不均匀沉降。 ②地面横坡大于1：5的路段，路堤填筑前地基未按规定要求挖成台阶，填料与地基结合不良，在荷载作用下填料极易失稳而沿坡面发生滑移，从而产生横向不均匀沉降。 (2)特殊地基地段 ①软土地基对路基横向不均匀沉降的影响 当路基修筑在软土地段时，软土层本身力学性能差，在附加应力作用下，会发生固结沉降、次固结沉降和侧向塑性挤出，导致明显的沉降变形。有些河谷、水塘地段虽作了清淤处理，但是处理不彻底或回填材料控制得不好，从而形成人为的相对软土层，造成路基的不均匀沉降。在高填方填筑后，地基出现不均匀沉降，甚至路面开裂。在一些地表水和地下水自然排泄困难的地方，地基土中的软土层在固结过程中的较大沉降变形，也是产生过大沉降和沉降差的重要原因。有些路段所处地基不属于软土地基，但处于低洼、河谷处，长期受水冲蚀，
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
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
路基沉降的原因及处理措施
路基沉降的原因及处理措施 作者：唐勇军来源：本站原创发布时间：2010年01月06日点击数： 1275 摘要：文中就路基沉降的原因进行了分析，并就路基产生沉降的处理措施进行了探讨，指出应从设计方法与施工两个方面着手，分析路基沉降造成的原因并采取切实有效的措施，以避免及减小路基沉降的发生。 关键词：路基沉降原因措施 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、路基不均匀沉降的原因 造成路基不均匀沉降的原因很多，下面笔者从以下几点进行论述：1. 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)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。 (4)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，对于较高的填方路基，通常都要做相应的处治。 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，这些附加应力主要来自以下几个方面: ①车载，尤其超载情况;②含水量变化造成土体容重的改变;③地下水位升降而导致浮力作用改变;④土体饱和度改变，引起负孔隙水压力改变。这些附加应力引起土体中有效应力改变，从而导致土体发生压缩变形。 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。 1.2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、隧道掘进产生的废方，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。
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。
路基沉降变形测量方案
增建第二线工程站前*标段路基沉降变形测量方案 工程项目经理部 二〇一五年十二月
增建第二线工程站前*标段路基沉降变形测量方案 编制： 复核： 审批： 工程项目经理部 二〇一五年十二月
目录 一．编制依据............................................ - 1 - 二．路基沉降变形监测的目的.............................. - 1 - 三、路基沉降变形观测范围及项目 .......................... - 1 - 1.路基沉降变形观测范围................................ - 1 - 2.路基沉降变形观测项目................................ - 2 - 3. 路基沉降变形观测适用原则........................... - 2 - 四、路基沉降变形观测点的选取与埋设 ...................... - 2 - 1．断面及观测点的设置原则............................. - 2 -2．观测断面及点的设置、元件布设....................... - 3 -3．观测元件的选取、埋设............................... - 4 -4．路基沉降观测的频次................................. - 5 - 五、过渡段沉降观测...................................... - 6 - 六、沉降变形测量........................................ - 6 - 1．一般要求........................................... - 6 -2．观测水准基点、工作基点的布设....................... - 7 -3．沉降变形观测主要技术要求........................... - 7 - 4．测量观测资料整理及提交资料......................... - 8 -七、附表................................................ - 9 -
沿海地区高速公路软基路堤沉降变形分析
沿海地区高速公路软基路堤沉降变形分析 摘要：沿海地区高速公路软基路堤工程力学性质较差，且易受到扰动影响，土性参数的试验取值困难，使得告诉公路路基的设计与施工成为工程中遇到的主要技术难题。本文主要探讨路基沉降变形的组成、特点及规律。 关键词：软基路堤、沉降变形、组成、特点、规律 Abstract: soft embankment engineering mechanical properties is poor Expressway in coastal areas, and are vulnerable to disturbance, test values difficult soil parameters, the design and construction of highway subgrade told become the main technical problems encountered in project. This paper mainly discusses the composition, characteristics and rule of subgrade settlement deformation. Keywords: soft base embankment, settlement, composition, characteristics, law 中图分类号: U412.36+6 文献标识码：A文章编号： 沿海地区大多沉积了较深厚的海相、滨海相淤泥和淤泥质软土，其表层则被受风化、淋滤作用所形成的硬壳层所覆盖。软土地基具有高压缩、低强度、低渗透等特点；硬壳层一般具有中等或低的压缩性，较高的强度。由于软土的工程力学性质较差，且易受到扰动影响，土性参数的试验取值困难，使得软土地区公路路基的设计与施工成为工程中遇到的主要技术难题，也对高速公路的设计和施工提出了很高的要求[1][2]。本文主要分析软基路堤的沉降变形组成、特点及规律，为更好的解决这个难题提供理论支持。 1、高速公路软基路堤沉降变形组成 在软土地基上兴建高等级公路通常需要填筑一定高度的路堤，在路堤荷载作用下，在地基内部将产生应力和固结变形。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，此时的变形将不断发展。通常在地基中是不允许发生大范围剪切破坏的。本文中所讨论的沉降主要是指由正应力作用引起体积变形所产生的沉降。天然软土在荷载施加之后，为了抵抗压应力的增加，土体会产生一定的压缩应变，在饱和的条件下，这种压缩应变的产生过程就叫固结。
沉降处理方案
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、路基不均匀沉降的原因 造成路基不均匀沉降的原因很多，下面笔者从以下几点进行论述： 1. 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)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。 (4)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，对于较高的填方路基，通常都要做相应的处治。 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，这些附加应力主要来自以下几个方面: ①车载，尤其超载情况;②含水量变化造成土体容重的改变;③地下水位升降而导致浮力作用改变;④土体饱和度改变，引起负孔隙水压力改变。这些附加应力引起土体中有效应力改变，从而导致土体发生压缩变形。 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。 1.2路堤填料不均匀，控制不当 在路面施工过程中，对填料、级配很难得到有效的控制，填料常常是开挖路
新旧结合路堤沉降计算理论方法
新旧结合路堤沉降计算理论方法 摘要：本课题将以新旧结合填筑路堤为研究对象，重点分析新旧结合路堤及斜坡地基上填筑路堤的应力分布特点及重分布规律，提出斜坡地基上填筑路堤使用简便、结果相对可靠的沉降计算方法。关键词：新旧路基；时间；变化；沉降；计算 随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，公路交通量飞速发展，20世纪90年代早期建成的部分高速公路，存在不能满足日益增长的交通量需要的可能。这样，就需要对原来修建的旧公路进行必要的扩建或改建处理，因而出现了诸如旧路基的拓宽及不同公路之间的搭接等新旧路基结合的实际工程问题，新旧路基结合部的处治已经成为公路改扩建工程的关键技术问题。与新建路基相比，新旧路基结合部设计施工技术中除了要遵守一般规定外，还应着重考虑新旧路基结合工程的特殊性对设计和施工的要求。 1 路堤沉降计算方法的对比 1.1 沉降计算的分层总和法 分层总和法是一类沉降计算方法的总称。它将压缩层范围内的土层分成若干层，分层计算土体竖向压缩量，然后求和得到总的竖向压缩量，即总沉降量。 传统的分层总和法是假定地基土为直线变形体，在外荷载下的变形只发生在有限的厚度范围内（即压缩层），将压缩层内的地基土分层，分别求出各个分层的应力，然后用土体应力－应变关系求出各个分层的变形总量，加起来即为地基的最终沉降量。同时，该法
还假定地基土在侧向上不能变形（侧限），只能在竖向上发生压缩，如此假定无侧向变形会导致软土地基的沉降计算结果偏小，一般采用乘以一个修正系数的方法来解决这个问题。 1.2 沉降计算的数值分析法 （1）有限差分法 有限差分法求解土工问题就是将研究区域用差分网格离散，对每一个节点通过差商代替微商反问题的微分方程转化为差分方程，然后结合初始条件和边界条件，求解线性方程组得到问题的数值解。使用有限差分法必须注意边界条件的变化，如渗水或不渗水边界，同时注意固结系数的选取，应用到平面或轴对称问题时需要加以校正。 (2)有限单元法 有限元方法是求解数理问题的一种数值计算方法，这种方法的实质就是将研究区域离散成若干个有限的单元，并组成集合体。在每个单元内，假定位移场或应力场，应用变分原理建立代数方程组，然后结合初始条件和边界条件，以节点处的广义位移或广义应力作为未知量进行求解方程组，得到问题的数值解。有限元基本方法有三种，即力法、位移法、混合法。力法对于计算应力精度较高，位移法对于计算变形精度较高，混合法则介于两者之间[50]。有限单元法能较好地模拟填料的应力－应变关系，能较好地考虑讯息工期逐级加载情况。有限单元法的关键是岩土体本构模型的选择，其突出特点在于可以用于求解非线性问题，易于处理非均质材料和适用
高填方路基沉降防治
高填方路堤沉降防治 【摘要】高填方路堤沉降对公路质量影响重大，通过分析高填方路堤沉降产生的原因及影响因素，提出了在施工阶段所采取的工程措施。 【关键词】高填方沉降防治 一、引言 近年来我国公路建设大力发展，高填方路堤屡屡出现。高填方路堤是指在水田或常年积水地带，用细粒土填筑的路基高度在6m以上，其它地带填土或填石高度在20m以上的路基。高填方路堤的沉降表现为均匀沉降和不均匀沉降。均匀沉降一般发生在自然环境一致，如路线通过地质、地形、地下水变化不大，并且施工机械、施工工艺无显著变化的路段。不均匀沉降一半发生在地质、地形地表水、填挖结合部及筑路材料发生显著变化处。一般来说，不均匀沉降带来的危害更大。 二、高填方路堤沉降的成因 （一）、设计因素 设计单位应当没有足够的质量意识，当公路路线设计有高填方路基时，没有对高路堤进行稳定性验算和沉降计算，或验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况时，造成设计的不合理，从而产生路基病害。 （二）、地质因素 在不良地质地带、软地基地段填筑的高填路堤由于原地面土质松散、密度小、压缩变形大、承载能力低，当路堤填高不断增加时，原地面土壤易发生压缩沉降和挤压移位，地基的压缩变形致使路堤随之沉降或开裂。 （三）、路基填料不合格 如果路堤填料土质差，填料中含有种植土、泥沼土或腐殖土等劣质土，由于这类土质中有机物含量多、透水性差、强度低，完成后的路堤将出现较大的塑性变形或沉陷破坏。特别是膨胀土，遇水膨胀，强度降低，干燥时则收缩开裂，水稳定性差，用做填料如不采取处理措施，会对路堤的形成极大的危害。 （四）、施工因素 高填方路基的填料在分层填筑时，应严格按照《施工规范》要求的厚度进行铺筑。如果随意加厚松铺铺筑厚度，压实度将难以达到《规范》规定的要求。容易在载荷与填料自重作用下产生沉陷。未按要求的压实工艺进行碾压，路基的压实强度不均匀，压实度达不到规定要求。施工中路基含水量控制不严，导致压实不足。施工组织安排不当，先施工低路堤，后施工高填方路堤。高填方路堤施工完成后即铺筑路面，路基没有足够的固结时间，使路面使用后产生沉降。现场施工人员的责任心不强、技术管理力量不足、施工现场混乱，将使工程质量降低，造成施工中的隐患，危及路基的施工质量。 三、高填方路堤沉降的预防 （一）、施工准备 应优先安排高填方路堤施工。高填方路堤的地基土体，由于填筑体对其施加了较大压力，会产生非弹性的压缩变形，填筑体在自重作用下也会压密变形，这两个变形都需要一定的时间才能完成，并逐步达到稳定。优先安排施工，使沉降大部分在施工期内完成，提高工后的稳定性，减小工后沉降。 填筑路基前需做好路基临时排水工作，并考虑与永久性排水系统有机结合。施