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【摘要】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。
【关键词】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。
(1)为了得到较为准确的后期沉降量推算结果,必须对路基的沉降进行准确的观测,应该在路堤开始填筑时就进行观测,同时应尽可能地进行长期观测,在数据处理时应选择有实际意义的数据。
(2)在实际的沉降预测中,并不单纯地依赖某一种方法,只有对每一种计算方法的原理、优缺点和计算结果的精度都有了了解之后,才能在实际的运用过程中灵活地选择
(3)优化组合公式结合了多中计算方法,使可靠度提高。
(4)本优化公式仅局限适用于软土路基,并且各地区设计人员应根据实际工程的土质、地下水位及季节性的变化幅度、地层结构、成因年代、均匀性等确定加权系数。
参考文献:
[1]宇云飞,张文彤,张梅.泊松曲线在软土路基沉降预测中的应用研究.河北农业大学报.2004.7,96-99.
[2]李凡,吴志昂,孙四平.软土地基路堤最终沉降量推算方法研究.合肥工业大学学报(自然科学版).2003.4,277-280.
[3]甘友文,王志亮,郑华.地基沉降预测中的双曲线模型修正.水文地质工程地质.2004.1,98-100.
[4]王志亮等.增加曲线模型在路基沉降预测中的应用研究.岩土力学.2004.6,901-903,912.
【关键词】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。
(1)为了得到较为准确的后期沉降量推算结果,必须对路基的沉降进行准确的观测,应该在路堤开始填筑时就进行观测,同时应尽可能地进行长期观测,在数据处理时应选择有实际意义的数据。
(2)在实际的沉降预测中,并不单纯地依赖某一种方法,只有对每一种计算方法的原理、优缺点和计算结果的精度都有了了解之后,才能在实际的运用过程中灵活地选择
(3)优化组合公式结合了多中计算方法,使可靠度提高。
(4)本优化公式仅局限适用于软土路基,并且各地区设计人员应根据实际工程的土质、地下水位及季节性的变化幅度、地层结构、成因年代、均匀性等确定加权系数。
参考文献:
[1]宇云飞,张文彤,张梅.泊松曲线在软土路基沉降预测中的应用研究.河北农业大学报.2004.7,96-99.
[2]李凡,吴志昂,孙四平.软土地基路堤最终沉降量推算方法研究.合肥工业大学学报(自然科学版).2003.4,277-280.
[3]甘友文,王志亮,郑华.地基沉降预测中的双曲线模型修正.水文地质工程地质.2004.1,98-100.
[4]王志亮等.增加曲线模型在路基沉降预测中的应用研究.岩土力学.2004.6,901-903,912.