地基沉降的几种预测方法及其影响因素

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.wendangku.net/doc/856458681.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

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)；

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

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。

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

路基沉降观测方法

路基沉降观测方法集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

目录 目录 路基沉降观测实施方法 1.编制依据 根据铁道部京沪高速铁路建设总指挥部2008年5月《京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案》，结合本工班管段路基工程的具体情况制定实施细则。 2.任务范围及工作内容 2.1任务范围： 商合杭一分部管段路基总长614.11米，分为三段如下表： 第一段：DK674+162.92-DK674+433.98路基全长271.08。 第二段：DK680+980.19-DK681+101.27路基全长121.08。

2.1工作内容： 路基工程沉降变形观测。 3.参照执行的标准及规范 （1）《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）； （2）《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》（铁建设[2006]189号）； （3）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）； （4）《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）； （5）《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）； （6）《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）； （7）《工程测量规范》（GB0026－93）； （8）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054－97）； （9）《客运专线无砟轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号）； （10）路基工程设计图纸 沉降变形监测网建立及测量技术要求 沉降监测网的建立、精度要求等符合《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的要求;根据《商杭合铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案》规定，沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点。其布设按下列要求： （1）每段路基均建立独立的监测网，设置1个稳固可靠的基准点。基准点设在沉降变形 影响范围以外便于长期保存的稳定位置，与相邻桥梁共用。 （2）工作基点选在比较稳定的位置。工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测 量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。（3）沉降变形观测点设立在沉降变形体上能反映沉降变形特征的位置，具体点位布设详 见5.2。 4.1沉降变形监测测量工作基本要求 水准基点使用时首先作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点。

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

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.wendangku.net/doc/856458681.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

路基沉降常用预测方法

路基沉降常用预测方法 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。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： 一、双曲线法 双曲线方程为： bt a t S S t ++=0 （1—1） b S S f 10+= （1—2） t S ——时间t 时的沉降量； f S ——最终沉降量(t ＝∝)； S0——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、根据实测资料计算t／（St-S0），见图1。 图1 用实测值推算最终沉降的方法 3、绘制t与t/(S t-S0)的关系图，并确定系数a，b见图2。 图2 求a，b方法 4、计算St 5、由沉降—时间双曲线关系推算出S-t曲线。 上述公式反映了平均沉降速度，按双曲线规律减少的假定前提下绘出的。 说明：①起点日之前的沉降量S0即为初期沉降量，见图1。

②图1，预压时间至少应大于三个月，否则偏差大。 ③当地基土为成层地基时，应分层绘制各层沉降过程线，否则会对残余沉降估计偏低。 双曲线法是一种经验方法，推算原理不强，理论性不够明确，也会因实测沉降时间不够，无法用双曲线法推测，但比较简单明了，所以有一定的实用性。 二、固结度对数配合法（三点法） 该法由曾国熙于1959年提出。由于固结度的理论解普遍表达式为： t e U βα-?-=1 （2—1） 不论竖向排水、向外或向内径向排水，或竖向和径向联合排水等情况均可使用，所不同的只是α、β值。 根据固结度定义: d d t t S S S S U --=∝ （2—2） 软土路基的沉降机理及其发展规律预测方法研究 式中： Sd 一瞬时沉降量 ∝S 一最终沉降量 由式(5.1)和式(5.2)联立可得: )1(t t d t e S e S S ββαα---+= （2—3）

路基沉降常用预测方法

附件六： 路基沉降常用预测方法 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。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： 一、双曲线法 双曲线方程为： bt a t S S t ++=0 （1—1） b S S f 10+= （1—2） t S ——时间t 时的沉降量； f S ——最终沉降量(t ＝∝)； S0——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、根据实测资料计算t ／（St-S0），见图1。

图1 用实测值推算最终沉降的方法 3、绘制t 与t/(S t -S 0)的关系图，并确定系数a ，b 见图2。 图2 求a ，b 方法 4、计算St 5、由沉降—时间双曲线关系推算出S-t 曲线。 上述公式反映了平均沉降速度，按双曲线规律减少的假定前提下绘出的。 说明：①起点日之前的沉降量S0即为初期沉降量，见图1。 ②图1，预压时间至少应大于三个月，否则偏差大。 ③当地基土为成层地基时，应分层绘制各层沉降过程线，否则会对残余沉降估计偏低。 双曲线法是一种经验方法，推算原理不强，理论性不够明确，也会因实测沉降时间不够，无法用双曲线法推测，但比较简单明了，所以有一定的实用性。 二、固结度对数配合法（三点法） 该法由曾国熙于1959年提出。由于固结度的理论解普遍表达式为： t e U βα-?-=1 （2—1）

铁路路基工程沉降变形观测要求参考资料

路基工程 1、路基沉降变形观测 （1）路基沉降观测控制标准 无砟轨道地段路基可压缩性地基均进行沉降分析。按照《客运专线无砟轨道铁路设计指南》，应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm；沉降比较均匀、长度大于20m的路基，允许的最大工后沉降量为30mm，并且调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求： R sh≥ 0.4V sj2 式中：R sh——轨面圆顺的竖曲线半径（m）； V sj——设计最高速度（km/h）。 （2）一般规定 1）观测的目的是通过沉降观测，利用沉降观测资料分析、预测工后沉降，指导进行信息化施工，必要时提出加速路基沉降的措施，确定无砟轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无砟轨道结构的安全。 2）路基上无砟轨道铺设前，应对路基沉降变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和沉降变形满足无砟轨道铺设要求。 3）路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。 4）评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问，要进行必要的检查。 （3）沉降观测的内容

路基变形监测的内容主要有：路基面沉降变形监测、路基基底沉降监测、既有线监测、水平位移监测、地基土深层沉降监测。 （4）沉降观测断面和观测点的设置 沉降观测装置应埋设稳定，观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。根据经验，埋设的观测设施的有效性以及对其保护是否得力是决定整个观测工作成败的关键。各部位观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。 路基沉降观测断面及观测断面的观测点的布置应按设计要求进行布设，并根据地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、地形地势的起伏情况、堆载预压等具体情况，结合沉降观测方法和工期要求核对设计资料，根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。 1）观测断面布置原则 ①沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5m的路堤、对于CFG桩加固至基岩的地段可放宽到100m。 ②对地形横向坡度大或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。 ③一个观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。 ④路堤与不同结构物的连接处应设置沉降观测断面，每个路桥过渡段设置距离桥头5~10m、20~30m、50m处分别设置一个沉降观测断面，每个横向结构物每侧5m、20m处各设置一个观测断面。