地基沉降计算及预测方法研究
地下施工降水工程对已有建筑物地基沉降的分析与计算
地下施工降水工程对已有建筑物地基沉降的分析与计算摘要：随着城市建设的飞速发展，高空和地下空间资源正在越来越多的被利用和开发。
而开发地下空间的施工过程中常常需要降低地下水位，这样势必引起已有建筑物地基土体内水位的变化和应力场的改变造成周围建筑物的附加沉降。
本文结合某降水工程为例对其周边已有建筑物的基础沉降经行分析与计算。
关键词：地基；施工工程一、工程概况某公司在锦州中央大街和平路至南京路段投资建设地下人防工程。
基坑开挖深度约10m。
由于基坑开挖降水工程将引起地下水水位变化,周边已有建筑物将产生不均匀沉降，对其是否满足建筑物的地基变形允许值需作出分析计算。
二、建设场地临街建筑物概况、地质及水文地质条件锦州商行凌云支行A坐（高72m）, 基础类型为平板式筏型基础;据该项目岩土工程勘察报告，地层结构从上至下依次为①杂填土层：松散，层厚0.30-2.00m，②1粉土层：松散，层厚0.40-3.40m，埋深1.20-5.00m，②2粉质粘土层：层厚2.00-6.00m，层底埋深4.50-7.00m，③园砾层：层厚9.90-13.60m，一般粒径为2-20mm，层底埋深8.87-12.62m，④砾岩层：层顶埋深8.87-12.62m。
地下水类型为第四系松散岩类孔隙水，主要赋存于圆砾层中。
通过观测井实际监测水位埋深在4.43-5.94m之间。
三、降水对已有建筑物的影响评价计算根据该工程项目的水文地质环境，地层结构等具体情况对由此产生的沉降量进行计算分析，以确认地基产生的沉降变形是否超过建筑物允许范围。
确保生产安全。
该地段的含水层主要为圆砾层，也是主要建筑物的基础持力层。
其地下水水位埋深在4.43-5.94m之间。
在计算时采用潜水完整井公式，沉降计算的压缩模量分段取值，即计算点降水曲线上部地层取平均值（ES1），降水曲线下部地层取平均值（ES2）。
最终沉降量为降水曲线上部因降水而增加的竖向附加应力所产生的沉降与降水曲线下部因水的渗流而增加的平均竖向附加应力所产生的沉降的总和。
高层建筑地基沉降及控制措施研究
高层建筑地基沉降及控制措施研究随着经济的发展和城市化进程的加快，高层建筑的建设越来越多，而高层建筑的地基沉降问题也逐渐凸显。
地基沉降是指建筑物所在地基的下沉变形，是地基工程中重要的变形现象之一、地基沉降的不合理控制会导致高层建筑结构的不稳定，甚至可能引发建筑物倾斜、倒塌等严重事故。
因此，对高层建筑地基沉降进行研究，并采取相应的控制措施，具有重要的实际意义和应用价值。
高层建筑地基沉降的研究，首先需要对地基沉降机理进行深入的探索。
地基沉降的产生与导致原因众多，包括地下水位变动、土壤固结、荷载作用等等。
因此，通过土壤力学理论和工程实践经验，分析高层建筑地基沉降的机理，能够为后续的控制措施制定提供指导。
其次，高层建筑地基沉降的控制措施需要针对性强。
在实际工程中，可以采取多种措施来限制地基沉降。
例如，可以通过改变地下水位，调整地基的水分含量，降低土壤的固结性来减少地基沉降。
此外，还可以采取加固地基的方式，如施工桩机构、土体加压灌注等，增加地基的承载能力和抗沉降性能。
不同的控制措施需要根据具体情况来选择和应用，因此，需要在研究中对不同控制措施的效果和适用条件进行评价和总结。
最后，高层建筑地基沉降的监测和预测至关重要。
通过对地基沉降的监测和预测，能够及时发现和掌握地基沉降的情况，采取相应的控制措施。
目前，地基沉降监测技术已经非常成熟，可以通过使用激光测距仪、压力计、测斜仪等设备来进行实时监测。
此外，还可以利用数学模型和计算机仿真技术对地基沉降进行预测，为工程实践提供科学依据。
综上所述，高层建筑地基沉降及控制措施的研究是一个复杂而重要的问题。
通过深入地研究地基沉降机理，制定针对性强的控制措施，加强地基沉降的监测和预测，能够有效地控制高层建筑地基沉降，提高建筑物的安全性和稳定性。
这对于推动城市建设的可持续发展，保障人民群众的安全和利益，具有重大的意义和价值。
深基坑工程降水沉降分析计算
深基坑工程降水沉降分析计算1. 引言1.1 深基坑工程降水沉降分析计算概述深基坑工程是指在城市中心或繁华商业区建设的高度超过一定数值的基坑，通常用于建造高层建筑或地下商业空间。
由于基坑深度较大，土层承受的压力也会增加，因此在施工过程中需要考虑降水沉降分析计算。
降水是指由于人工挖土、降雨等原因导致基坑内水位升高的情况，如果不及时排水处理，可能会导致基坑失稳甚至发生塌陷。
降水量的计算与分析对于深基坑工程至关重要。
除了降水量，还需要考虑降水对工程的影响，包括地基土壤的稳定性、土壤压力分布等方面。
地下水位的变化也会影响沉降情况。
当地下水位下降时，可能导致土层产生松动而引起沉降，而地下水位上升则可能导致土层变得密实而减缓沉降速度。
在进行沉降计算时，需要考虑地下水位变化对沉降的影响。
为了准确地进行深基坑工程降水沉降分析计算，需要建立相应的计算方法与模型。
通过实例分析不同工程条件下的降水沉降情况，可以验证计算方法的准确性，为实际工程建设提供参考依据。
深基坑工程降水沉降分析计算是一个综合性的工程问题，需要系统地分析各种因素的影响，以确保工程的安全与稳定。
2. 正文2.1 降水量计算与分析降水量的计算与分析在深基坑工程中起着至关重要的作用。
深基坑工程施工过程中，需要考虑地下水的影响，尤其是降水对工程的影响。
降水量的计算是确定降水对工程的影响程度的关键步骤。
降水量计算通常基于降水量的统计数据和气象学原理进行。
常用的降水量计算方法包括传统统计方法、数值预报方法和概率预测方法。
传统统计方法主要基于历史气象数据和统计分析，通过对历史降水量数据的分析来推测未来降水量。
数值预报方法则是基于数值模型进行降水量预测，利用大气环流动力学原理推算未来一段时间内的降水量。
概率预测方法则是将降水量视为一个随机过程，通过概率统计分析来推测未来降水量的可能范围。
在深基坑工程中，降水量的计算与分析需要考虑多种因素，如地形地貌、气象条件、工程施工方式等。
常用的地基沉降计算方法
常用的地基沉降计算方法地基沉降计算是工程施工中非常重要的一项计算工作，它可以用于预测地基沉降的大小和速率，帮助工程师进行地基设计和施工安排。
下面将介绍几种常用的地基沉降计算方法。
1.标贯法：标贯法是用于预测地基沉降的一种常用方法。
它通过在地基中插入一根钢质钻杆并运用连续冲击力将其驱入地基，然后根据所需驱入力和驱入深度来计算地基沉降。
这种方法简单快捷，适用于较小规模的工程。
2.应变曲线法：应变曲线法也是一种常用的地基沉降计算方法。
它通过在地基中安装应变计和标尺，测量地基在不同深度下的应变变化，然后根据应变-应变曲线来计算地基沉降。
这种方法适用于较大规模的工程，但需要一定的测量设备和专业知识。
3.弹性地基沉降计算方法：弹性地基沉降计算方法是一种常用的地基沉降计算方法。
它基于地基的弹性性质，通过分析地基的应力-应变关系来计算地基沉降。
这种方法适用于弹性土层和较小的地基变形。
4.孔隙水压力法：孔隙水压力法是一种基于地下水压力变化来计算地基沉降的方法。
它通过在地基中安装压力计和水位计，测量地下水位和孔隙水压力变化，然后根据孔隙水压力-应力关系来计算地基沉降。
这种方法适用于饱和土层和较高地下水位的情况。
5.数值模拟法：数值模拟法是一种较为精确的地基沉降计算方法。
它通过将地基和加载条件建模，并应用数值计算方法求解其力学行为，然后根据计算结果来预测地基沉降。
这种方法适用于复杂的工程和土层情况，但需要一定的计算资源和专业知识。
综上所述，地基沉降计算方法多种多样，选择适合的方法需要考虑工程规模、土层情况、测量条件和计算资源等因素。
工程师在进行地基沉降计算时应根据实际情况选择合适的方法，并结合实测数据和经验判断，以得到准确可靠的地基沉降预测结果。
地基沉降的数值模拟与监测方法
地基沉降的数值模拟与监测方法地基沉降是建筑工程中常见的问题，它会对建筑物的结构稳定性和使用寿命产生重大影响。
因此，数值模拟和监测地基沉降的方法变得至关重要。
本文将就地基沉降的数值模拟和监测方法展开探讨。
首先，地基沉降的数值模拟是预测地基沉降的一种有效手段。
数值模拟可以通过建立地基沉降的数学模型，模拟目标地区土壤的变形和沉降过程。
目前使用最广泛的数值模拟方法是有限元法。
有限元法将土壤和建筑物等复杂结构划分成一个个小单元，通过求解各个单元的力学方程，得出土壤和建筑物的位移和应力分布。
这种方法可以较为准确地预测地基沉降的程度和变形趋势。
同时，有限元法还可以根据不同的土壤条件和负荷情况进行参数敏感性分析，帮助工程师确定合适的地基处理和建筑物设计方案。
然而，数值模拟只是一种理论推导，为了验证数值模拟方法的准确性，我们还需要监测实际的地基沉降情况。
地基沉降的监测方法多种多样，常用的有经验法、测量方法和遥感技术。
其中，经验法是依靠历史数据和专家经验来判断地基沉降的程度和变化趋势。
这种方法在工程实践中比较常用，但由于受限于经验和数据的局限性，其结果可能不够准确。
测量方法是较为常用的地基沉降监测方法，通过在建筑物周围设置测点，利用测量仪器测量地表和建筑物的沉降量。
常用的测量仪器有水平仪、水准仪和全站仪等。
测量方法能够实时监测地基沉降的情况，提供直观的数据支持，但需要考虑安装测点的数量和位置以及测量误差等因素。
除了传统的测量方法，现代遥感技术也为地基沉降的监测提供了新的解决方案。
遥感技术利用航空摄影、卫星影像和高精度测绘数据等手段，通过比对同一地区的不同时期的影像，分析地表的沉降情况。
这种方法具有和测量方法相比更广阔的监测范围和更低的成本，但由于受限于分辨率和数据获取的难度等因素，其准确性仍有待提高。
综上所述，地基沉降的数值模拟和监测方法是解决地基沉降问题的重要手段。
数值模拟通过建立数学模型预测地基沉降，可以为工程师提供设计和处理建议。
静载试验累计沉降计算公式
静载试验累计沉降计算公式静载试验是土木工程中常用的一种地基工程试验方法，用于评估地基承载力和变形特性。
在进行静载试验时，需要对地基的沉降进行监测和计算，以便评估地基的变形情况。
累计沉降是评估地基变形的重要参数之一，其计算公式是地基工程中的重要内容之一。
累计沉降计算公式的推导。
在进行静载试验时，通过在地基上施加不同的荷载，监测地基的沉降情况，然后根据监测数据进行累计沉降的计算。
累计沉降的计算公式可以通过地基力学原理进行推导。
假设在地基上施加荷载P，地基的沉降为Δ，地基的刚度为K，则根据弹性力学原理，可以得到以下公式：P = K Δ。
其中，P为施加在地基上的荷载，K为地基的刚度，Δ为地基的沉降。
根据上述公式，可以得到地基的沉降计算公式：Δ = P / K。
在实际工程中，地基的刚度K可以通过静载试验得到，因此可以根据上述公式计算地基的累计沉降。
累计沉降计算公式的应用。
累计沉降计算公式在地基工程中具有重要的应用价值。
通过累计沉降的计算，可以评估地基的变形情况，为工程设计和施工提供重要参考依据。
在进行地基设计时，需要对地基的变形进行评估，以确保地基能够满足工程的使用要求。
通过累计沉降的计算，可以评估地基在不同荷载作用下的变形情况，为地基设计提供重要参考。
在地基施工过程中，需要对地基的变形进行监测和控制。
通过累计沉降的计算，可以及时发现地基的变形情况，为施工过程提供重要参考，确保地基施工的质量和安全。
此外，累计沉降计算公式还可以用于地基的监测和预测。
通过对地基的沉降进行长期监测，可以得到地基变形的趋势，为地基的长期稳定性评估提供重要依据。
总结。
累计沉降计算公式是地基工程中重要的计算方法之一，通过对地基的沉降进行监测和计算，可以评估地基的变形情况，为工程设计和施工提供重要参考。
在实际工程中，累计沉降计算公式具有广泛的应用价值，对地基工程的设计、施工和监测具有重要意义。
因此，对累计沉降计算公式的理解和应用具有重要的工程实践价值。
沉降预测的方法和适用性研究
（ ３ ）总沉降还可 以由瞬时沉降 、主固结沉
降ｓ 及 次 固结沉 降 ｓ 之 和计 算 ：
Ｓ ＝Ｓ ｄ ＋ Ｓ 。 十 Ｓ （ ３ ）
（ ４ ）任 意 时 刻 地 基 的沉 降 量 ，考 虑 主 固结 随 时 间的变 化过 程 ，按下 式 计算 ：
１ ． １ 理 论计 算方 法
一
后 沉降 是影响公路 通车后 施工质量 的重要 因素 。
沉 降 预 测 就 是 使 用 某 种 方 法 得 到 公 路 的工 后 沉 降 或总 沉 降的过 程 。 目前 沉 降 预 测 的方 法 已经 有 很 多 ，而 且 随 着 技 术 的 发 展 不 断 有 人 提 出新 的预 测 方 法 。现 在 工 程 中 使 用 的沉 降 预 测 或 沉 降 计 算 方 法 基 本 可 以分
（ ２ ）总沉 降宜采用沉降系数 ｍ 与主 固结沉降
计算 ：
Ｓ ＝， ｎ Ｓ （ １ ）
沉 降 系数 ｍ。 为 经验 系数 ，与 地基 条件 、荷 载 强 度 、加荷 速 度等 因素 有关 ，其范 围值 为 １ ． １ ～
等 。现 在 常 用 的有 限元 分 析 软 件 有 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ／
般预压时取 ０ ． ９ ０ ； Ｈ为路基 中心高度 （ ｍ） ； 为
填料 重度 （ ｋ Ｎ ／ ｍ ） ； Ｖ为填 土速率 修 正系 数 ，填土
速率在 ０ ． ０ ２ — ０ ． ０ ７ ｍ ／ ｄ 之间时 ， 取０ ． ０ ２ ５ ；Ｙ为地质因
素修 正 系数 ，满 足 软土 层不 排水 抗 剪强 度小 于
现 在 我 国规 范 中使 用 的 理 论 计 算 方 法 大 多 为 分 层 总 和 法 或 分 层 总 和法 的变 形 ，该 方 法 多用 于
建筑物地基沉降预测与控制方法
建筑物地基沉降预测与控制方法随着城市化进程的不断推进，城市建筑物的数量不断增加，然而建筑物的安全使用与地基的稳定性密切相关。
地基沉降是建筑物使用过程中常见的问题之一，地基沉降不仅会影响建筑物的使用寿命和稳定性，还会对周围环境产生一定的影响。
因此，建筑物地基沉降的预测与控制方法显得尤为重要。
地基沉降是指土壤在其固结、压实或聚集等工作过程中的垂直变形。
预测地基沉降的方法可以分为经验经验法和理论法两大类。
一种常用的经验法是基于历史数据的预测。
这种方法可以通过查阅历史地基沉降数据来预测新建筑物地基沉降量。
通过对历史数据的回顾分析，可以得出不同地区、不同类型建筑物的地基沉降规律，从而对新建筑物的地基沉降进行预测并制定相应的控制措施。
另一种预测方法是基于试验的预测。
这种方法一般通过进行土压缩机试验、重型冲击试验等，来模拟不同地质条件下的沉降情况，通过试验结果来评估建筑物地基沉降的风险。
除了经验法和试验法之外，理论方法也被广泛应用于建筑物地基沉降的预测与控制中。
理论方法主要包括数学模型和数值模拟两种。
在数学模型中，常用的方法是根据所选用的土壤模型和建筑物等参数，通过数学计算来推算建筑物地基沉降。
这种模型主要考虑土壤的物理力学性质和建筑物的受力情况，通过建立数学方程来求解地基沉降量。
这种方法具有精确度高、应用范围广等优点，适用于各种土壤条件和建筑物类型。
数值模拟方法则是通过建立地基沉降的数值模型，利用计算机模拟地基沉降过程。
模拟过程中，需要考虑土壤的力学性质、建筑物的受力情况以及地下水位等各种因素，并采用数值计算方法进行求解。
这种方法能够更加真实地反映地基沉降的过程，具有较高的准确性。
除了预测方法之外，建筑物地基沉降的控制也是十分重要的。
常用的控制方法包括土建施工控制和地基加固两种。
在土建施工控制中，主要采取的措施包括合理土方开挖、土方填筑、保证土方质量等。
在土方开挖中，应根据地质调查结果，合理选择开挖方式和开挖深度，避免对地基造成过度破坏。
沉降量计算公式
沉降量计算公式1. 什么是沉降？沉降指的是土地表面在一段时间内的下沉或抬升，常见于建筑物或其他重型设施施工后。
沉降量的大小与地层的性质、施工方式、建筑物质量等多种因素有关。
2. 沉降量的计算公式沉降量的计算需要考虑土壤的变形及建筑物的载荷，因此计算公式也分为多种方法。
其中，比较常见的是弹性沉降和地基不均匀沉降的计算方法。
弹性沉降的计算公式为：△h=E×△b/2×[1-(1-v^2)/Epl]式中：△h为沉降量，E为弹性模量，△b/2为建筑物载荷作用面的下降值，v为泊松比，Epl为等效弹性模量。
地基不均匀沉降的计算公式为：△h=∑[Zi/Gi×(qi-△p)]×[1+∑(dZi/Di)×(qi-△p)]式中：Zi、Gi、qi、△p代表第i层的厚度、剪切模量、第i层的土层压力和建筑物自重引起的土压力，dZi、Di分别为第i层的厚度变化和刚度变化。
3. 沉降量的实际应用沉降量是设计和施工过程中需要考虑的重要因素。
在建筑物和其他重要设施的施工过程中，如果未考虑到沉降量的大小及其对工程的影响，可能会导致建筑物结构变形、裂缝等问题的出现。
沉降量的计算公式可以帮助工程师们对土层的变形及建筑物的载荷进行科学计算和合理预测，从而制定出更为准确的施工方案和使用方案。
同时，沉降量的实际检测工作也十分重要，可以为施工和使用中的管理提供数据支撑和指导。
4. 总结沉降量的计算公式有多种，需要根据实际场景和建筑物质量等条件综合考虑。
同时，实际应用中需要进行科学检测和数据记录，以确保施工和使用的安全性和持久性。
如果您需要进行相关计算和检测工作，建议咨询相关专业机构和专业人士的意见。
地基沉降的几种预测方法及其影响因素
应设置在满载以后 ， 为 ｔ Ｓ 时刻的地基沉降。按式（） ３作线性拟合 求得待定参数 ａｂ ， ，后 按式（） ４推算地基的最终沉降量 —
Ｓ －。 ｓ ＋ １ｂ ｔ 。＝ １ ／ （） ４
３ 工程 实例 及分 析
某市政道路位于滨海滩涂 ， 现状场地标高约 ２ ７ 地基土 ． ｍ， 层 自上而下依次为 ： 人工 吹填淤泥层 （ 已沉积约 １ Ｏ年）厚 度约 ， ２ ７ 淤 泥层 ， 度约 ５ ９ｍ； 层 ， ． ｍ； 厚 ． 砂 厚度 约 ２ １ｍ； 卧淤 泥 ． 下 层， 厚度约 １８ｍ； ． 再往 下 为亚粘 土层 。淤泥层 土 的主要 物理 力学 指标 为 ： 含水率 ６ ． ％， 隙 比 １ ８ ， ２５ 孔 ． ７ 密度 １ ． ＫＮ ｒａ ６ ２ ／ｎ ，
ｓ ｎ ｕ ｅ ｏ ｇＺ ｍ ｉ
（ｉｏ ｙ ｒ ｕｅｕ１ ｏ ａ ｙＬｍｉ ｄ ３ ０ １ ） Ｓｎ ｈ ｄｏＢ ｒａ Ｃ ｍｐｎ ｉ ｔ ５ ０４ ６ ｅ
Ａｂｓｒ ｃ ：ｎｔ ｉ ａ ｅ ， ｏ ｄ Ｓｇ ｏ ｎ ｅ ｔ ｍｅ ｔ ｓｐ ｅ ｉｔｄｒｓ ｅｔｖ ｌ ｙＨ ｙ ｅｂ ｌ ｅｈ ｄａ ｄ Ａｓ ｏ ａｍｅｈ ｄ ｔａ ｔ Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ａｒ ａ ｒ ｕ ｄｓ ｔｌ ｎ ｒｄｃｅ ｅ ｐ ｃｉｅｙｂ ｐ ｒ ｏｉ ｍ ｔｏ ｎ ａ ｋ ｔｏ ．Ｖａ ｉｕ ｅ ｗａ ｃ ｒ ｓ ｏ
固结压缩 系数 ａ 一 １４ ａ 固结压 缩模 量 ２ １ ＭＰ ， 聚 ｖ ． ＭＰ ～， ．２ ａ粘
力 ６ ９ Ｐ ， 摩擦 角 ２ ３。 ．ｋ ａ内 ．。
２ 浅 冈法 、 曲线法 简介 双
（ ） 冈 法 １浅
浅冈法在一维垂直固结方程的基础上 ， 推导出线性拟合方程
如何准确测算软基沉降
如何准确测算软基沉降在高速公路的修建过程中，不可避免地要通过软土地基。
由于软土地基的压缩性大、承载力低、在外荷作用下会产生较大的变形，而过大的沉降或沉降差会影响路面的平整度及路面结构的稳定性，继而影响行车速度和安全。
因此，软土地基沉降计算方法的可靠程度对软土地区高速公路的建设具有十分重要的意义。
1 软土地基沉降的计算方法《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中计算软土地基的总沉降量有两种方法：一种是按瞬时沉降（Sd）、主固结沉降（ Sc）、次固结沉降（Ss）之和计算，即 S=Sd+Sc+Ss。
一种是采用经验系数校正法即 S=m·Sc ，m为沉降系数，它是考虑了地基的初始沉降、塑性变形及其它影响因素的综合修正系数，其大小与地基条件，荷载强度，加载速率等因素有关，取值范围为1. 1～1.7。
瞬时沉降是指在荷载作用下，因地基侧向剪切变形而产生的沉降，一般认为是当路堤填土荷载施加后立即发生并很快完成的，目前一般按弹性理论计算。
主固结沉降是由于地基排水固结而产生的沉降，一般采用一维压缩的分层总和法。
根据计算中所用试验参数的差异，分层总和法包括e-p 曲线法、压缩系数av法和压缩指数Cc 法等。
次固结沉降是指作用在土骨架上的有效应力基本保持不变的条件下，地基随时间的增长而发生的沉降,一般可利用土样的室内试验结果进行估计，其计算可按从主固结沉降完成后开始，由e-lgP曲线的斜率采用次固结系数法近似求得。
2 计算的误差分析2.1荷载强度计算路堤荷载作用下地基中不同深度处的附加应力是计算地基主固结沉降的重要内容，路堤荷载计算是把路堤看成一个梯形断面的无限长垂直条形均布荷载来考虑的，这与现场实际情况会存在一定差距。
地基沉降计算时，路堤荷载一般取为梯形断面范围内的填土荷重，但由于软土地基的沉降量较大，在施工期间的地基沉降是由后继填土补填起来的，从而会使实际填土荷载大于原设计荷载。
另外，当地下水位很高时，沉降至地下水位以下的填土会受到水的浮力作用，导致基底附加应力减少，从而影响了地基土附加应力的计算精度。
地基沉降预测的几种简单方法
将三点代入上式，可求出未知参数。（α采用理论或经验值）
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3抛物线法
公式是
S = a (lg t ) 2 + b lg t + c
做出S-lgt曲线即可求 出a、b、c
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4指数曲线法
指数法方程式 S t = 1 − Ae − Bt S m 材料上说A、B的求法和双曲线法一致。 我感觉和三点法一致。
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5沉降速率法
方程为 S ∞ = mS c 在恒载条件下沉降速率为 S t = AS c e − β t 通过lnSt和t的数据进行线性回归分析。 求出A、Sc、和 β Pt U t = 1 − αe − β t 又 S t = [(m − 1) P + U t ]Sc 0 可求得各级荷载的m。
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通过这些方法在项目数据上的运用，了解 到得出的一些数据也有很大不确定性，还 有很多细节要处理。
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谢谢大家 Thanks for your attention
地基沉降预测的几种简单方法
这五种方法包括： 1双曲线法 2固结度对数配合法 3பைடு நூலகம்物线法
4指数曲线法 5沉降速率法
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1双曲线法
双曲线方程为St=S0+ a + bt Sf=S0+
t
1 b
第一个公式可变成
t = a +bt St - S0
可做出 值。
软土地基沉降计算及预测方法研究
料， 发现次 固结 阶段 的变形与 时间对数 成接 近线性关
系， 由此引 出次固结 系数 ， 该法 得到 了普遍支 持 。
＝ ～
的条件相 对容 易满 足 ， 是高 速 公 路 不 仅 要求 路 堤 但 稳定 ， 而且对 于工后 沉降也 有很 高 的要求 ， 特别是 需 要严 格控 制工后 不均 匀沉 降量 和构筑 物相 邻路基 的
工后 沉 降量 。
Ｃ．ｇ １
ｈ
ｆｌ
式 中 ： 为半 对 数 曲 线 上 直 线 段 的 斜 率 ， ｅ 即次 压 缩
系数 ｔ为 主 固结达 到 １０ 的时 间 ； 为需 要计 算 ０
次 固结 的 时 间 。
一
自１２ ９３年太沙基 创立 了 固结理 论 以来 ， 随着实
践 的增 多 ， 人们 逐渐 发 现 ， 固结 的 后 期 ， 孔 隙水 在 当
将 降低 ， 最后 孔 隙压 力 消散基 本 完成 ， 到不 变的有 达
效 应力 状态 ， 部 分 沉 降称 为 主 固结 沉 降 。主 固结 该 后 ， 土骨 架长期 的剪应 力作 用 下 ， 在 软土地 基将 发生
蠕 变沉 降 ， 这就 是 次 固 结 沉 降 ， 次 固结 过 程 中 ， 在 实
软 土地 基 的工后 沉 降在 表 现程 度 上 会 有 所 不 同 ， 估
算 工后 沉 降 的方法 也 应 有 所 区别 ， 键 在 于 对 该 工 关 程 地基 软土 性状 的正确 描述 。
２ 软 土 地 基 沉 降预 测 方 法
自 １２ ９ ３年太 沙基 固结 理论 问世 以来 ， 软 土地 对
盖层 ， 主要 特征 ： 其 天然 含水率 高 、 天然 孔 隙 比大 、 强 度低 、 灵敏度 高 、 水性 弱 、 缩性 大 ， 透 压 因此 软土地 基
[建筑]路基沉降常用预测方法
![[建筑]路基沉降常用预测方法](https://img.taocdn.com/s3/m/35dbcec9172ded630b1cb63a.png)
21
S3 S (1 e 3 ) Sde 3
e
( t1 t 2 )
1 S S1 ln 2 t2 t1 S3 S2
S2 S1 S3 S 2
S
S3 ( S2 S1 ) S2 ( S3 S2 ) ( S2 S1 ) ( S3 S2 )
P St (m 1) t U t Sc P0
Ut 1 e t
式中： Sc—固结沉降量; m—综合性修正系数; Pt—t时的累计荷载: P0—总的累计荷载; Ut—t时的固结度。
在恒载条件下，可得沉降速率为:
Sv ASce t
A 8 P0 2
S t 1 Ae
k 1
m
Bt
CP
k
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ti时刻所引起 的沉降量，将各级荷载在ti时刻所引起沉降量进 行叠加，即得ti 时刻总沉降量。
六、沉降速率法
方程为
式中：
Sd一瞬时沉降量
S一最终沉降量
由式(2-1)和式(2-2)联立可得:
St S d e t S (1 e t )
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
一、双曲线法
双曲线方程为：
t St S0 a bt
1 S f S0 b
软土地基沉降计算
软土地基沉降计算
软土地基沉降计算是指根据软土地基的特性和荷载条件，通过计算来预测地基在荷载作用下的垂直位移量。
软土地基的沉降主要包括立即沉降和长期沉降两个方面。
立即沉降是指荷载施加后地基的初始沉降，一般由地基的重压引起，可以通过地基沉降试验或者经验公式进行预测。
而长期沉降则是指在荷载作用下，地基逐渐继续沉降的过程。
长期沉降一般由以下几个因素决定：土壤的压缩特性、剪切刚度、孔隙水压力变化等。
软土地基沉降计算的一般步骤如下：
1. 通过现场勘察和土质分析，确定软土地基的性质和特征参数；
2. 根据地基受到的荷载情况，计算出单位面积的荷载大小；
3. 根据软土地基的压缩特性和剪切刚度参数，利用合适的沉降计算方法，计算出荷载引起的立即沉降；
4. 根据土壤的压缩特性曲线和剪切变形参数，计算出荷载引起的长期沉降；
5. 对立即沉降和长期沉降进行合并计算，得到总体的地基沉降；
6. 利用计算结果进行地基设计和建设的评估。
需要注意的是，软土地基的沉降计算比较复杂且存在较大的不确定性，因此在实际工程中还需要考虑一定的安全系数，并进行实测验证和监测。
同时，不同的软土地基可能需要采用不同的计算方法和模型，具体计算时需要结合实际情况和相关规范进行综合分析。
地基的最终沉降量
土力学方法
基于土力学原理，考虑土的压缩 性、侧限压缩性等因素，建立沉 降量计算模型。适用于较软弱的
地基。
有限元法
将地基视为离散的有限个单元， 通过模拟每个单元的应力-应变 关系，计算出整个地基的沉降量。 适用于各种复杂的地形和地质条
件。
经验公式计算方法
普氏经验公式
根据大量实测数据总结出的经验公式，适用于无 粘性土和粘性土的地基沉降量计算。
而减小沉降量。
施工后的监测与维护
沉降监测
在施工完成后，对基础进行定期沉降监测，了解沉降变化情况， 为维护提供依据。
维护与加固
当发现沉降量超过允许范围时，采取相应的维护和加固措施，如 注浆、加桩等，以控制沉降量进一步发展。
使用管理
加强建筑物使用管理，避免超载、超压等人为因素导致基础沉降 量增加。
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施工因素
不合理的施工方法、过大的填 土荷载等施工因素也可能导致 地基沉降。
外部荷载作用
建筑物或其他外部荷载作用在 地基上，可能导致地基土层的
压缩，进而产生沉降。
地基沉降的影响
01
02
03
04
建筑物倾斜或开裂
地基沉降不均匀可能导致建筑 物出现倾斜或开裂，影响建筑
物的安全性和使用寿命。
设备损坏
不均匀沉降可能导致设备基础 发生偏移，影响设备的正常运
地基的最终沉降量
• 引言 • 地基沉降的原因和影响 • 地基最终沉降量的计算方法 • 地基最终沉降量的预测 • 地基沉降控制措施 • 案例分析
01
引言
主题简介
定义
地基的最终沉降量是指在建筑物 荷重下，地基土体发生的持续沉 降量，通常以mm为单位表示。
路基沉降计算影响因素分析及预测方法研究
路基沉降计算影响因素分析及预测方法研究摘要：在许多工程实践中，路基沉降值的测定是关键的施工步序，但是路基沉降的理论计算值与实际测量值之间存在一定的误差。
影响路基沉降的因素很多，本文对这些因素进行了详细分析，同时针对这些影响因素对理论计算公式进行改进，提出了根据路基的初始沉降对其沉降规律进行预测的技术，系统介绍了路基沉降的预测方法，结合工程实例重点介绍了曲线拟合方法在路基沉降预测中的应用。
abstract： in many engineering practice， the subgrade settlement value determination is the key of the construction step， but there is a certain error between theoretical calculation value of the subgrade settlement and the actual measured value. there are many influence factors in embankment settlement， this paper has carried on detailed analysis of these factors， and improved the theoretical calculation formula aiming at these effect factors， proposed the predict technology of settlement regularity according to the initial subgrade settlement. the system introduces the prediction method of embankment settlement， and the application of curve fitting method in subgrade settlement combining with engineering examples.关键词：路基沉降；沉降监测；曲线拟合；沉降预测key words： subgrade settlement；settlement monitoring；curve fitting；settlement prediction中图分类号：u416.1 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）22-0115-020 引言路基沉降的理论计算方法很多，每种方法的计算结果不同，同时影响路基沉降实际值的因素较多，这就使得理论值与实际值之间偏差较大。
软土地基沉降的预测方法
1.解析法。分层总和法是建立在一维变形假定上的软基 变形计算方法, 即在地基压缩层范围内, 按土的特性及应力 状态分成若干层, 然后利用侧限条件下土的压缩性指标计算 各分层的压缩量, 最后求其总和。由于一维变形的假定与实 际变形情况有差异, 导致计算结果与实测数据往往有较大偏 差，但是计算较简便，常用于计算最终沉降量。 最终沉降量s为： n n i zi zi i i i= 1 i=1 i si
3.基于实测数据的预测方法 由于软土地基的沉降受到许多不确定因素的影响， 沉降与时间是复杂的非线性关系，所以用纯理论（解 析法和数值法）计算的沉降量与实测沉降量往往有较 大的出入。因而根据已获得的部分实测数据来估算软 土地基的沉降，无疑具有重要的工程意义。对此，国 内外学者进行了大量的试验研究和理论分析，提出不 少估算软土地基沉降的方法，这些方法大多将软土地 基的时间一沉降曲线假定为某一数学模型，利用已获 得的试验数据确定该数学模型中的各个参数。 这类方法同时考虑了实测数据和理论模型，不需 要太多的假设条件，因此较好地模拟了场地的实际情 况，具有较高的可靠性，并且避免了繁琐的试验，是 值得广泛推广的实用方法。
3.人工神经网络
人工神经网络(Artificial Neural Network，ANN) 是人工智能领域较为活跃的一个重要分支。它通过模拟人类的 脑神经系统复杂的激励过程，建立能够进行学习，记忆和反 馈的网络，来解决一些人们尚未真正认识其规律的“灰色领 域”问题。神经网络分析方法具有较强的非线性动态处理能 力，不需要精确的数学模型，也无需知道各变化的参数之间 的关系，可以实现高度的非线性映射。 BP神经网络是应用最广泛的一种神经网络，它是误差逆 传播(error back—propagation)网络的简称。BP网络是一种 单向传播的多层前馈网络．它的神经元是分层排列的．各层 神经元之间通过不同的权重连接．权重的大小反映了互连神 经元之间的相互影响的形式与大小．BP神经网络一般由三层 结构组成．包括输入层、隐含层、输出层，各层间实现水量高 、天然孔隙比大、强度低、透水性弱、压缩性高 等。 因此，软土地基具有沉降量大，固结完成时间 长等不利的工程特性。一般建筑物在施工期间完成 的沉降量,对于砂土可认为其最终沉降量已经基本 完成。对于低压缩性粘土可以认为已完成最终沉降 量的50 %～80 %;对于中压缩性粘土可以认为已完 成20 %～40 %;对于高压缩性粘性土可以认为完成 最终沉降量的5 %～20 %。 由于软土的固结沉降是一个随时间增长的过程， 所以需要地基的沉降量进行预测。
浅谈地基沉降的预测方法及其影响因素
软 土地基 下 沉的一 个主 要原 因是软 土地 基 的沉降 ， 括 立方程解得 ： 包 瞬时沉 降、 固结 沉 降 和 次 固结 沉 降 三 部 分 。 （） 时 沉 降 ： 指 加 荷 后 立 即 发 生 的 沉 降 ， 饱 和 或 接 １瞬 是 对
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摘要 ： 大的沉降 ， 别是 不均 匀沉 降 ， 过 特 会使 建筑物发 生倾 斜、
开 裂 以致 不 能 正 常 使 用 。 文 章 主 要 从 地 基 沉 降 类 型 、 基 沉 地 降 的预 测 方 法 、 基 沉 降 影 响 因 素 分 析 这 三 个 方 面进 行 阐述 ， 地
以供 参 考 。
压 缩 性 构 成 了路 基 沉 降 的 主 要 原 因。
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－ （） 固 结 沉 降 ： 般 定 义 为 当 土 体 中超 孔 隙 水 压 力 基 本 ２２ 灰 色 系统 法 ３次 一 灰 色 系统是 指信息 不完全 与不确 知 的系统 ， 它是一种 综 消散 后地 基所产 生的沉降。 这部分沉 降 比主 固结沉降要 小得
２ 地基 沉 降的预 测方法
２ １ 曲线拟合法 ＿
用适 当的 方式逼 近 ， 以此 曲线作 为预 测模 型 ， 系统 进行 预 对 测。一般 意义 的灰 色模型 为 ＧＭ（ ， ）表示对 ｈ个变量 建立 ｎ ｈ，
Ｍｆ，）在 该 方法属 于经验 方法 ， 即假 定地 基 沉降 历程符 合某 一种 ｎ阶微 分 方程。 做预 测用 的模型 一般 为 Ｇ ｎ １， 沉降 预 １ １模 已知函数 曲线 ， 利用 实测沉降 数据 拟合 曲线参数 ， 然后 利用确 测 中 实 际 应 用 最 多 的 是 ＧＭ （， ） 型 。 由 于 ＧＭ 法 是 在 沉 降 预 测 中 以 已知 的 单 位 时 段 内 的 沉 降 量 为 研 究 对 象 ， 过 对 通 定 后 的 曲 线公 式 预 估 算 地 基 在 任 一 时 间 的沉 降 量 。 常 用 的 方 法有对数 曲线 法、 曲线法等 。 双
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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
上产生的位移便是沉降。
从饱和土体方面讲，由于受到了上部荷载，土体空隙中存在的水分，即自由水便会排除，而孔隙受到挤压而变小，超空隙水压力转移至土骨架，土体变密集，有效应力增大，空隙密度减小，从微观角度观察土体会发现其结构密度明显得到改善。
受到荷载作用，在应力状态上路基必然会发生改变，因而地基会发生变形，从而发生沉降。
但是，路基沉降并非一蹴而就，通常其沉降是分阶段的，按照时间先后对沉降进行分类可以分为以下几种：瞬时沉降、固结沉降以及次固结沉降。
2 常用沉降计算方法
2.1 分层总和法
2.1.1 根据不同土层的压缩系数或压缩模量计算各层土的压缩量，然后再把地基受压层范围内各土层压缩量相加即可；
2.1.2 选取实际压力变化范围，按照实测e～p压缩曲线进行计算；
2.1.3 考虑应力历史对沉降的影响，利用e-lgp’曲线计算沉降。
2.2 考虑三向变形效应的计算方法
中国学者黄文熙提出一种计及应力水平与应力路径影响的计算方法，他考虑了实际土体三向受力与三向变形条件，建议用三轴压缩试验实测土的应力应变关系。
2.3 按应力路径法计算沉降量
2.3.1 室内模拟试验法
用高质量的原状试样做三轴试验，加荷方式模拟现场土体的有效应力路径（不排水与排水）。
直接测得垂直应变分量εu和εd（下标u、d分别表示不排水和排水），按下式计算沉降量
S=Si+Sc=（ε1u+ε1d）H
式中，H为压缩土层厚度。
2.3.2 应变等值线法
在地基中采取原状试样，绘制原状土试样在不同等压固结后的三轴不排水试验的有效应力路径和等应变线，然后计算瞬时加荷后地基的瞬时沉降和固结后总沉降。
2.4 数值方法
在沉降的计算中，数值方法相对较为完善，可以对土体的应力状态以及弹塑性和非线性和非均质进行分析，但是在计算的过程中最难的还是构建合理的土体结构模型，因而还需要进一步提高建模理论，其主要的参数大多还依赖于室内实验，因而就需要克服扰动影响，加之数值计算较为复杂，建立本构模型也复杂，数值方法计算是相当精确的，但由于本构模型和参数误差大，因而最终结果也难以准确，因而在一般的工程应用中实用方法仍是主流应用的方法。
3 常用沉降预测方法
在进行公路施工时，为了保证施工进度可以得到控制，对后期施工的安排以及组织进行知道，并保证路基的稳定，需要对路堤进行实时沉降量和最终的沉降量预测。
对于软基路堤的沉降量，通常需要通过三维分析，并且由于土层的复杂状况，需要通过对实时数据进行后期沉降的推算。
应用最为广泛的方式为经验公式法，该种方法主要可以分为：指数曲线模型法、双曲线模型法、Logistic模型法、Verhulst模型法、和对数抛物线拟合法。
另外还有灰色理论方法和神经网络预测法等，其他非经验公式法普遍存在理论复杂、参数多、理解困难、一般工程技术人员难以掌握的特点，因其原理复杂内容较多在此不一一赘述。
通过前面的叙述可以知道：计算地基沉降的方法众多，不同的模型各有利弊，通过对工程岩土体的分类特点采取不同的计算方法、获取相关参数来描述沉降过程很重要。
后续两种方法（灰色理论和神经网络）虽然精确度较前面好，但理论复杂参数较多不易用于工程实践。
一个好的预测模型应该准确性好；适应性高；参数容易取得；前期观测数据尽量少；公式简单易懂，计算方便。
最后，通过计算+监测+预测的综合运用，到达掌握沉降规律。
4 基于P-S曲线的沉降计算法
正如上所述，影响实用方法计算精度一方面是计算模型的简化误差，而最主要的则是土的参数采用与实际相差较大，从而造成计算误差大，而土力学的发展从1925年沙基土力学诞生以来到现在已80多年，但地基沉降变形计算的准确性仍是一个没有很好解决的问题。
针对传统沉降计算方法的优点和不足，文章介绍一个新的沉降计算方法。
该方法依据原位压板试验曲线确定土的非线性变形参数——原位土的切线模量或割线模量，然后用于分层总和法，该法参数来源于原位土，可克服传统取樣扰动的影响，同时，切线模量或割线模量可考虑荷载水平的影响，这是目前采用变形模量法所不能考虑的，文中同时介绍了该方法在筏板、桩基、复合地基、堤坝地基等的初步应用。
初步应用表明，这是一个具有较高精度的地基沉降计算方法。
具体应用包括以下四种方法：原位土的双曲线模型法、原位土的双曲线切线模量法、原位土的双曲线割线模量法、原位土的任意曲线的切线模量法
5 结束语
通过从地基土变形的根本机理出发，阐述了不同的地基变形计算方法及其优缺点，通过对比研究可以知道，地基沉降计算的复杂性主要来源于地基土本构模型的复杂性，模型及其参数的合理确定的困难。
以原位压板试验曲线提炼相应的土体参数用于地基及基础的非线性沉降计算，可以较好地解决现有的计算理论中主要以室内试验为主所带来的误差，由此建立的计算方法可以进行较准确的基地沉降计算，进一步发展完善可望成为一个较精确的地基沉降计算方法，对于促进和发展按沉降变形控制的设计理论具有重要作用。
最后，因为岩土体自身的复杂性，任何一种计算模型都不可能适用所有的岩土体，运用统计分类的方法针对不同的地基类型和荷载工况找出最优计算模型是非常有意义的。
参考文献
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[2]杨光华.地基沉降计算的新方法[J].岩石力学与工程学报，2008，27（4）：679-686.
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