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）
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： S d 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）
为求t 时刻的沉降，上式右边有四个未知数，即S 、S d 、α、β。在实测初期沉降一时间曲线(S-t)上任意选取三点:(t 1,.S 1),(t 2, S 2), (t 3,S 3)并使t 3-t 2=t 2-t l ，将上述三点分别代入上式中，联立求解得参数和最终沉降量S 以及S d 的表达式，其中S d 的表达式中还含有α这个变量。一般在求S d 时，α可采用理论值：28πα=
,将所求得的β,S, S d 分别代入式(2-3)中便可取得任意时刻的沉降。
以下是具体求解过程：
11)1(1t d t e S e S S ββαα--∝+-= （2—4）
1212)1(2ββαα--∝+-=e S e S S d （2—5）
33)1(3ββαα--∝+-=e S e S S d （2—6）
由此解得
2312)(21S S S S e t t --=-β （2—7）
231212ln 1S S S S t t ---=β （2—8）
)()()()(2312232123S S S S S S S S S S S ------=∝ （2—9）
ββαα--∝--=e e S S S t d )1( （2—10）
三、抛物线法
河海大学通过对沪宁高速公路塑板处理段的工后沉降资料分析，发现公路完建后的沉降曲线在初期并不表现双曲线或指数曲线的形式，而在沉降一时间对数坐标系(S-lnt)中沉降曲线可由两部分组成，第一部分可由抛物线来拟合，第二部分即次固结部分可由直线拟合;第一部分和第二部分发生的量级和时间取决于土层固结后达到的孔隙比所对应的当量固结应力，只要运营期的有效应力小于预压期末的固结应力，次固结可以忽略不记，否则，就应该考虑次固结的影响。
实践证明，除有机质含量很高的土外，沉降量主要集中在第一部分，沉降曲线的一般表达式为：
S =a(lgt)2 +blgt +c
(3-1)
式中参数a, b, c 可用优化方法求得。
应用该法，仅需掌握短期的实测资料即可求得满足工程精度要求的工后沉降量及铺筑路面时对应的沉降速率，并可以及时指导施工，该法实际推算结果比双曲线法更加可靠。
四、指数曲线法
指数法方程为 []m Bt t S Ae S --=1 （4—1） 式中:Sm —最终沉降;
A, B —系数求法同双曲线法中a, b 。
上两式简单实用，但是前提是假定荷载一次施加或者突然施加的，这与实际情况不符，因此上述方法尚可改进，下面的修正指数曲线法将路堤荷载分为若干个加载阶段，将各级荷载增量所引起的沉降叠加。
五、修正指数曲线法
图3 加荷与沉降发展曲线
对于多级加荷的、路堤沉降曲线“台阶状”发展的情况，可把常规的指数曲线模型拓展为
[]∑=--=m
k k Bt t S Ae S 11
（5-1）
式中：m 为加荷的总级数；t 为沉降预测时刻t i 到第k 级荷载施加时刻t k 的时间间隔(图3)； S k 为第k 级荷载增量所引起的最终沉降量，当加荷速率与土层状况不变时， S k 与?P k 比值近似为定值，若令C 为比例常数，则有 S k = C ? P k ， ?P k 为第k 级荷载增量；A ，B ，C 均为反应土体固结性质的参数，设其与荷载的施加无关，视为常量。式4-1就变为：
[]∑=-?-=m k k Bt t P C Ae S 11
（5-2）
根据沉降实测值，采用试算法确定式(4-2)中的参数A ，B ，C ；将已确定出的参数带回上述经验公式模型中，分别计算各级荷载在t i 时刻所引起的沉降量，将各级荷载在t i 时刻所引起沉降量进行叠加，即得t i 时刻总沉降量。
六、沉降速率法
方程为 c t t t S U P P m S ??
?
???+-=0)1(
（6—1） t
t e U βα--=1
（6—2） 式中： S c —固结沉降量;
m —综合性修正系数;
P t —t 时的累计荷载:
P 0—总的累计荷载;
U t —t 时的固结度。
在恒载条件下，可得沉降速率为:
t
c v e AS S β-=
（6—3） )(8
11
20--=∑=n n e e q P A n
i n ββπ
（6—4）
式中： q n —第n 级的加荷速率
t n ,t n-1—第n 级加荷的终点和始点时间。
七、星野法
星野根据现场实测值证明了总沉降(包括剪切应变的沉降在内)是与时间平方根成正比。沉降计算公式为:
)t t (K 1t t AK S S 020
0t 0-+-+=+=S S （7—1）
式中： S 0一一假定的瞬时沉降;
S t 一一随时间变化的沉降量;
t 0一一假定瞬时沉降时的时间:
A, K-一待定参数。
将上式改变为直线方程形式:
)(11)(0222200t t A K A S S t t -+=-- （7—2）
式(6-1)适合于荷载瞬时施加情况下的沉降曲线，但在实际施工中，荷载是逐级增加的，因此必须加以修正，在加载方法规则的情况下，以加载期间的中点作为瞬时起点t 0，在加载方法不规则的情况下，应根据实测沉降曲线的趋势在加载的初期适当假定一个瞬时加载的起点t 0和相应的沉降S 0。
星野法推求最终沉降量的步骤如下:
(1)假定几组t 0和S 0，根据实测值点绘(t-t 0)l(S-S O ) 一 (t-t 0)的关系曲线。
(2)取最符合线性关系的直线，求出相应的系数A, K ；
(3)将A, K 值代入式(6-1)计算。
八、 Asaoka 法
用以下简化递推关系可近似地反应一维条件下以体积应变表示的固结方程，
利用此简化递推关系可用图解法来求解最终沉降值。
110-?+=i i S S ββ （8—1）
图解法推算步骤如下:
①将时间划分成相等的时间段△t ，在实测的沉降曲线上读出t 1， t 2.所对应的沉降值S l ，S 2... ...，并制成表格。
②再以S i-1和S i 坐标轴的平面上将沉降值S l , S 2…以点(S i , S i-1)画出，同时作出S i =S i-1的 45直线。
③过一系列点(S i , S i-1)作拟合直线与 45直线相交，交点对应的沉降为最终沉降值。
在Asaoka 法推算的过程中，t ?的取值对最终沉降量的推算结果有直接的影响。t ?过小会造成拟合点的波动性较大，拟合直线的相关系数较小： t ?过大，S i 点过少，易产生较大的偏差，而且对是否已进入次固结阶段不易作出判断。一般取t ?在30-100d 之间。在实际的推算过程中，宜同时多计算几个不同的t ?得出相应的最终沉降值，而后在其中选取相关系数较好的沉降值作为最终沉降值。
九、 泊松曲线法
宰金珉在研究沉降与时间的关系时发现全过程的沉降量与时间的关系包括两个方面：一是(S - t)曲线不通过原点；二是S 一t 曲线呈“S ”形。
1、不通过原点的机理分析
对于饱和土来说，在荷载作用下会立即发生瞬时沉降(亦称初始沉降或不排水沉降)。其变形是在体积不变情况下由负载区域下的剪应变引起的。当粘土的渗透性很低时，则几乎不发生排水。在荷载中心线下，垂直压缩和侧身膨胀同时发生，Bjerrum (1972)年指出，这一沉降的组成部分更确切地说应是侧身的屈服。对非饱和土，荷载施加后，空隙中的气体可立即压缩，土骨架可变形，故开始荷载就由骨架、水和气三者来承担。随着水和气的排出，骨架进一步压缩，水和气的应力逐渐转移到骨架上。这表现到沉降过程线上存在一个瞬时的沉降，且饱和度愈小，初始
沉降愈大。对工程上所涉及的土，通常都遭到扰动，在荷载的作用下也会存在瞬时沉降。综上所述，由于初始沉降的存在，故不通过原点。
2、 “S ”形机理分析
成长曲线反映的实际上是事物的发生、发展、成熟并达到一定极限的过程。这一点和荷载逐步增加与测点逐步发生沉降的关系十分相似。加载过程中的沉降也可分为四个阶段:
（1）发生阶段
在刚加载时，测点的土体尚处于弹性状态。随着荷载的增加，测点的沉降量近乎线性增加。
（2）发展阶段
随着荷载的不断加大，测点土体所受的荷载也越来越大，并使其逐步进入到弹塑性状态。随着塑性区的不断开展，测点的沉降速率也在不断地增加，直到荷载不再增加为止。
（3）成熟阶段
当荷载不再增加时，由于固结尚未完成以及土体的流变，测点的沉降将随着时间的推移而继续，但沉降速率递减。
（4）到达极限
理论上讲，当时间为无穷大时，到达极限状态。事实上，我们取t 足够大即可，如对公路t 取为15年+填筑时间;而对于建筑物，t 取5年即可。
泊松曲线亦称逻辑斯蒂或推理曲线，也有人称之为饱和曲线。在时间序列预测中，泊松曲线的表达式为
bt t ae k y -+=1 (8-1)
式中y t 为t 时刻对应的预测值，t 为时间；a, b 和k 为待定参数且为正，a 无量纲，b 的单位为时间的倒数，k 的单位为与y t 相对应的长度单位。
利用时间序列求出上述三个待定参数，即可建立泊松曲线方程，从而可以对今后的y t进行预测。
十、灰色理论
灰色理论属于系统科学理论，它提供了在贫信息情况下求解系统问题的新途径。它将一切随机变量看作是在一定范围内变化的灰色量，将随机过程看作是在一定范围内变化的、与时间有关的灰色过程。对灰色量用数据生成的方法，将杂乱无章的原始数据整理成规律性较强的生成序列，然后建立模型而进行预测。这样，就能在较高的层次上处理问题，从而较全面揭示系统的长期变化规律。
十一、人工神经网络
神经网络模型就是采用物理可实现的系统来模仿人脑神经细胞的结构和功能
的系统，它是由大量功能简单的神经元相联结而成的高度非线性动力系统，是并行的结构;并有较强的容错能力，少量的神经元和连接发生差错对整体功能影响较小:同时具有很强的自适应性能，可通过自身学习，以适应外部环境的变化。尤其在处理信息复杂、背景不清楚、规则不明确的问题，更求救其独特的优越性。利用神经网络较强的非线性映射能力，根据实测沉降资料，通过神经网络的BP网络进行建模，具有很强的客观性和适应性。
地基沉陷受多种因素的影响和制约，其变化的自然规律很难用一个显式的数学公式予以表示。而人工神经网络是这一领域的一个突破，该方法视传统函数的自变量和因变量为输入和输出，将传统的函数关系转化为高维的非线性映射，而不是显式的数学表达式。该方法在处理非线性问题上，具有独特的优越性。在针对软土地基沉降预测时，就是利用实测资料对复杂的非线性的土工结构进行直接建模。具体做法是:先应用ANN建立沉降影响因素参数(如处理方式、软土层厚度、地基硬壳层厚度、软土的压缩模量、硬壳层的压缩模量、路堤宽高比、施工期和竣工时沉降量)与沉降之间的非线性关系，再将待测点的实测沉降影响因素参数输入到己训练好的网络中，即可得到预测的沉降量。
对于郑西线推荐采用修正双曲线法为主要分析方法，同时考虑修正指数函数法、双曲线法和星野法。修正双曲线法具有较好适用性，并且可预测在未来某个时
间点施加荷载后产生的沉降，而双曲线法和星野法均不能预测在未来某个时间点施加荷载产生的沉降。同时从大量分析结果看，修正双曲线法预测的结果一般偏大，而郑西客运专线要求标准高，选用修正双曲线法其结果偏于安全，是比较适宜的。
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/a99984892.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 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：
路基工后沉降分析
路基工后沉降标准资料分析 随着高速铁路的发展，对路基工后沉降的要求越来越高。路基的工后沉降包括：路堤填筑部分的沉降和地基的沉降。一般路基施工完成后的工后沉降，路堤填筑部分的沉降极小，主要是地基的沉降。各国对路基工后沉降的要求是考虑线路维修养护条件及路基不均匀沉降差对线路的影响。 法国高速铁路对于有碴轨道不均匀沉降差为20mm/10m，最大沉降量为5cm；对于无碴轨道不均匀沉降差为30mm/20m，最大沉降量为5cm。 德国高速铁路对于无碴轨道考虑扣件调整范围为20mm，在保证轨道线形的情况下，路基工后最大沉降量为3倍的扣件允许调整量，则路基工后最大沉降量为6cm。 日本高速铁路对于无碴轨道考虑路基工后最大沉降量为3cm。 韩国高速铁路考虑路基工后沉降最大沉降量为7cm。（可能为有碴轨道） 台湾高速铁路考虑路基工后沉降标准是采用法国标准。 目前各国高速铁路在制定路基工后沉降标准时主要是考虑线路的维修养护标准，特别是考虑了无碴轨道结构对路基沉降的高标准要求，其工后沉降较小。从高速铁路线路平顺性考虑，路基应控制沉降差和最大沉降量。我们认为高速铁路路基是免维修的，而实际上高速铁路路基是处于常维护的状态（每天要对线路状况进行检查，按日常养护维修标准对其进行调整）。高速铁路的每2年要进行一次大的维修养
护。高速铁路的养护维修模式与一般铁路有了质的变化。 对于路基工后沉降应提出路基工后沉降差和最大沉降量的标准，供设计和施工考虑。路基工后沉降从轨道养护维修标准考虑，路基工后沉降差应考虑线路短波不平顺和扣件可调值，路基工后最大沉降量应考虑线路长波不平顺和钢轨位置的可调整量。 着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，旅客对于乘坐车辆舒适度和速度的要求越来越高，具体到客运专线而言，即是对路桥结构变形和强度指标的要求越来越高。从德、法、日三国针对我国高速铁路设计咨询结果来看，德、法强调控制路基的不均匀沉降，其追求沉降的目标是不均匀沉降为零；工后沉降5cm或3cm的指标相对而言较为严格，如何确保路基沉降变形满足质量标准要求成为路基工程的重点课题。我国很早开始对高速铁路基础关键技术进行了一系列的研究,在借鉴国外高速铁路大量理论、试验和建设实践的基础上，相继制定了有关设计暂行规定和设计指南，初步形成了我国客运专线技术体系。为保证列车高速、平稳、舒适、安全运行，我国相关规定路基工后沉降量不应大于5cm，沉降速率应小于2cm/年，桥台台尾过度段路基工后沉降量不应大于3cm；无蹅轨道路基工后沉降量不大于15mm，不均匀沉降变形20mm/20m。详见表1-1。 二、路基沉降的概念 1.工后沉降：在铺轨工程完后（指有蹅轨道工程竣工或无蹅轨道道床工程完后，下同）以后，基础设施产生的沉降量。工后沉降标准与项目建设速度目标、轨道类型、施工类型、施工日期、轨道维修养护标准和维修周期、工程投资大小等因素相关，同时也与地质勘探试验、沉降计算、沉降观测、工后沉降预测等的方法和精度密切相关，表1-1正是上述思想的反映。 2.均匀沉降：铺轨工程完成后，一定区域范围内路基沉降量的相同性及其分布。 3.不均匀沉降：铺轨工程完成后，一定区域范围内不同测点路基沉降量的差异大小及其分布。 4.台后沉降：铺轨工程完成后，桥台台尾过渡段路基工后沉降量。 5.差异沉降：铺轨工程完成后，路基与桥台、隧道等结构物间的沉降变形量差。 三、路基沉降的组成 路基的变形主要由路基本体和地基基础的变形组成；路基本体的变形通常指机床表层、机床底层和基床下路堤的变形。路堤结构各部的沉降组成见表3-1。 1、基床表层：通常由级配碎石或级配砂砾石组成。基床表层的变形在填筑完成约1周后基本自调完毕，该变形量可以忽略不计。
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 。
路基沉降原因分析及处理措施
路基沉降原因分析及处理措施 1、路基不均匀沉降的原因 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。另一方面，由于回填料的性质不一样，特别是有的回填料具有膨胀性，在路基排水系统局部失效后，水的渗入会使路面局部隆起，影响行车舒适度，严重的会使路面破坏。 控制不当体现在： （1）选用了稳定性较差的路堤填料，如采用高液限粘土、粉质土或使用淤泥、腐殖质含量较高的土料填筑路堤，会使路堤产生整段或局部的变形。 （2）采用不同土质填筑路堤时，因土的性质不同如填筑方法不当，碾压成型后易造成不均匀性沉降。 1.3、地下水的影响
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)；
路基的沉降控制标准[综述]
路基的沉降控制标准［综述］ 1、沉降问题的提出 我国的高速公路有相当部分达不到设计使用年限，与国外相比有很大的差距。造成这种现象的原因很多，路基的差异沉降是其中之一。 我国路面设计仅考虑路基的模量，在路面基层弯拉应力的计算中不考虑因路基的差异沉降变形所引起的附加应力，这种计算方法与国外基本相同，但我国的路基与国外差别很大。我国农村人口占全国的2／3，在高速公路密集的中东部地区，为方便高速路两侧村庄的通行，必须留有一定高度的通道，间距往往只有数百米，为满足纵坡要求，路基高度很难降低，高速公路路基高度一般在2～3Ｍ。在南非、欧洲等高速公路发达地区，公路的视线很好，道路基本上是顺着地形贴着地表走，路基的沉降几乎为零，虽然这可能导致道路的纵坡较大，但国外良好的车况抵消了这种影响，这在南非最典型。在意大利北部与奥地利等多山国家，多采用架桥或分离式路基，很少有高填方路基。另外国外以柔性路面居多，柔性路面对路基差异沉降的承受能力明显要高于半刚性基层。因此在国外不必考虑的因素在我国可能必须加以考虑。因路基差异沉降引起路面开裂的例子较多，预想性路面对路基模量值很高，但过大的工后沉降引起了路面十多处开裂，所以说强度与变形是路基的两个同样重要的控制指标。我国传统的观念往往将路基视为简单的土石方工程，这在低级路面时代问题不大，但对高速公路这种观念将带来严重的后果，路基是路面的基础，服务于路面，可以说是路面的一个组成部分。
2、我国路基的沉降控制标准 路基的沉降指标主要有：总沉降量、沉降速率、差异沉降率。所谓差异沉降率是指道路任意两点间在单位时间内的沉降差值与这两点间的距离之比。 我国路基设计规范对软土地区路基变形的控制是彩工后总沉降量（对高速公路则是通车后15年内的总沉降量），即对一般路段的工后沉降量不大于30ｃｍ，涵洞、箱涵、通道处不大于20ｃｍ，桥台与路堤相邻不大于10ｃｍ。从已建高速公路的调查分析，彩总沉降量指标并不能完全消除路面的开裂，在一些鸡爪沟地形的山区，路基的总沉降量也许不大，但其差异沉降率较大引起了路面的开裂，在软土地区也因路基的差异沉降率过大而引起路面开裂与波浪起伏，因此对于路基的变开控制除采用总沉降量外还应考虑采用差异沉降率控制。总沉降量、沉降速率、差异沉降率这三者之间有一定的相关性，但并不完全呈对应关系，总沉降量小并不意味着沉降速率或差异沉降率小，反之亦然。 3、沉降控制标准的确定 对于路基的沉降控制标准，主要从如下3个方面进行探索。 3.1工程经验的总结 交通部公路科研所对太旧路进行全面调查后认为两点间的差异沉降率应控制在0.6％以内，超过此值则有可能引起路面开裂。我国东部沿海地区的许多高速公路存在软土地基，软基深，路基沉降量大，时间长。为了确保新铺筑的路面不因路基沉降而引起开裂，我国各条
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
高速公路路基沉降变形观测实施方案
高速公路 路基沉降变形观测实施方案
目录 1、适用围 (3) 2、编制依据 (3) 3、工程概况 (3) 4、沉降变形观测的目的 (4) 4.1施工期沉降观测 (4) 4.2运营期沉降观测 (5) 5、路基工程沉降变形观测技术要求 (5) 5.1变形观测断面及观测点的设置原则 (5) 5.2变形观测容与断面类型 (6) 5.3观测元件与埋设技术要求 (6) 5.4观测点布置 (9) 5.5观测技术要求 (10) 6、过渡段工程沉降变形观测技术要求 (12) 6.1观测断面和观测点的设置原则 (12) 6.2观测元件与埋设技术要求 (13) 6.3观测技术要求 (13) 7、沉降变形监测网主要技术要求及建网方式 (13) 7.1 沉降变形观测点 (13) 7.2 沉降变形观测主要技术要求 (13) 7.3 观测水准基点、工作基点的布设 (14) 8、水平位移监测网主要技术要求及建网方式 (15) 9、变形监测测量工作基本要求 (16) 9.1水准基点的引测 (16) 9.2沉降观测各项限差规定及精度要求 (16) 9.3仪器设备要求 (16) 9.4沉降观测水准测量方法 (16) 9.5 观测测量操作要求 (17) 10、测量观测资料整理及提交资料 (17) 10.1 一般要求 (18) 10.2 资料整理 (18) 11、资源配置 (19) 11.1人员配置 (19) 11.2 设备机具配置 (19)
1、适用围 为评估预测XX新区西外环高速公路路基工程最终沉降量和工后沉降，合理指导施工，确保施工质量，制定本沉降观测技术方案。 2、编制依据 1.1XX新区西外环高速公路施工图设计； 1.2《工程测量规》，GB50026-2004； 1.3《国家一、二等水准测量规》，GB/T12894-2006 1.4《精密工程测量规》，GB/T 15314-95； 1.5《建筑变形测量规程》，JGJ/T 8-94； 1.6《城市测量规》，CJJ8-99； 1.4《公路路基路面现场测试规程》，JTJ059-95。 3、工程概况 西外环高速公路是XX新区综合交通体系重要组成部分和环线高速的骨干道路。作为新区高速环线西侧重要通道，西外环高速公路北起永定新河，止于海景大道，连接塘沽、汉沽、大港，全长37.7公里。工程将跨越海河、永定新河，穿越北环铁路、京山铁路、蓟港铁路、港铁路、津滨高速、京津塘高速、津滨轻轨等。项目建设采用全封闭、全立交、全部控制出入的高速公路标准，设计行车速度为每小时100公里，主线采用双向6-8车道。全线设特大桥、大桥9座，互通及分离式立交桥11座，涵洞19道。该高速路工程的建设将进一步提升XX新区基础设施建设水平，对于加快构筑对外交通、双城间交通和区交通“三大体系”，落实全市“双城双港”城市空间战略，优化新区路网布局，构建南北快速通道，实现客货分离，进一步提升区域发展环境等，都具有重要意义. 本项目路线位于XX市东部XX新区行政围西侧，为XX新区的快速交通干道。该工程场地微地貌主要以人工开挖的鱼塘、耕地、水库、灌溉水渠、公路、沟垄为主，地表主要为人工填土及耕植土；工程沿线地处永定新河下游，场地围河流渠道纵横，坑塘洼淀广布；根据沿线钻孔揭示的地层情况，路基浅层（第Ⅰ海相层及以上土层）软土的分布在起点（K0+000）至海景大道附近（K34+629），本段
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
地基沉降预测方法分析
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/a99984892.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
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。