文档介绍：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: 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; bta tSS t??? 0b SS f1 0??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=02、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。 4、计算 St 5、由沉降—时间双曲线关系推算出 S-t 曲线。图2 求 a,b方法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: (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: (2-2 ) 式中: Sd一瞬时沉降量一最终沉降量 teU ??????1d dttSS SSU?????S 由式(2-1) 和式(2-2) 联立可得: 为求 t时刻的沉降,上式右边有四个未知数,即 S、Sd、α、β。在实测初期沉降一时间曲线(S-t) 上任意选取三点:(t1,.S1),(t2, S2), (t3,S3) 并使 t3-t2=t2-tl ,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 Sd的表达式,其中 Sd的表达式中还含有α这个变量。一般在求 Sd 时, α可采用理论值: ,将所求得的β,S, Sd 分别代入式(2-3) 中便可取得任意时刻的沉降。)1( t tdteSeSS ?????????28???以下是具体求解过程: 由此解得 1 1)1( 1 td teSeSS ?????????? 1 2 1 2)1( 2 ??????????eSeSS d 3 3)1( 3 ??????????eSeSS d23 12 )( 21SS SSe tt?????23 1212 ln 1SS SStt?????)()( )()( 2312 232123SSSS SSSSSSS??????????????????e eSSS td)1(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。