地基沉降的几种预测方法及其影响因素
地表沉降的三角形法抛物线法指数法
地表沉降是指地表在一定时间内因地下水开采、地下开挖、地质活动等原因而发生的形变和沉降现象。
地表沉降不仅会对城市基础设施和建筑物造成影响,还可能引发地质灾害和环境问题。
为了准确监测和评估地表沉降的情况,科学家们提出了多种测量方法,其中三角形法、抛物线法和指数法是比较常用的方法。
下面将分别介绍这三种方法的原理和应用。
一、三角形法三角形法是通过建立控制网,利用连续多期的地面形变数据,采用三角化方法对地表沉降进行监测和分析的一种方法。
其原理简单,操作容易,适用于监测小范围区域的地表沉降情况。
使用三角形法测量地表沉降的步骤如下:1. 建立监测控制网,确定监测点及其位置,设置监测仪器;2. 进行连续多期的地面形变数据采集,获取各监测点的坐标变化;3. 利用三角化原理,对采集到的数据进行计算和分析,得出地表沉降的情况。
二、抛物线法抛物线法是一种基于测量点之间水平位移的测量方法,通过对地表监测点的相对位置进行测量,并根据监测点位置的变化曲线来判断地表沉降的情况。
抛物线法适用于大范围地表沉降的监测,其测量步骤如下:1. 布设监测点,确定监测仪器的位置;2. 进行连续的水平位移测量,获取监测点相对位置的变化;3. 通过对监测点位置变化曲线的分析,判断地表是否发生沉降以及沉降的速率和幅度。
三、指数法指数法是一种基于指数函数的地表沉降监测方法,通过对地表监测点的沉降变化进行指数函数拟合,来分析地表沉降的发展趋势和变化速率。
指数法适用于长期和大范围地表沉降的监测,其测量步骤如下:1. 布设监测点,确定监测仪器的位置;2. 对监测点进行连续的沉降变化测量,获取地表沉降数据;3. 利用指数函数进行数据拟合和分析,得出地表沉降的指数趋势和变化速率,并预测未来的沉降情况。
总结:三角形法、抛物线法和指数法是常用的地表沉降监测方法,它们各自适用于不同情况下地表沉降监测的需求。
在实际应用中,可以根据具体监测的范围和时间要求,选择合适的方法进行地表沉降的监测和分析,以及提前预防和防范地表沉降可能引发的问题。
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。
混凝土路基沉降预测方法
混凝土路基沉降预测方法一、引言混凝土路基是建筑工程中重要的结构体系之一,它在工程建设中扮演着至关重要的角色。
然而,在实际使用过程中,混凝土路基会出现沉降现象,影响其使用寿命和安全性能。
因此,混凝土路基沉降预测方法的研究和应用具有重要意义。
本文将介绍混凝土路基沉降预测方法的具体步骤和技术要点。
二、混凝土路基沉降的成因混凝土路基沉降主要有以下四个原因:1.地基土壤的压缩变形;2.地基土壤的渗透变形;3.路基结构的变形;4.降雨、渗水等外界因素的影响。
三、混凝土路基沉降预测的方法1.经验法经验法是根据历史数据和经验公式来预测混凝土路基沉降的方法。
具体步骤如下:(1)收集历史数据和相关资料;(2)分析历史数据和相关资料,得出经验公式;(3)根据经验公式计算混凝土路基沉降。
2.数学模型法数学模型法是根据混凝土路基的材料特性和结构特征建立数学模型,利用计算机进行仿真计算来预测混凝土路基沉降的方法。
具体步骤如下:(1)建立混凝土路基的数学模型;(2)输入相关参数,进行仿真计算;(3)根据仿真结果预测混凝土路基沉降。
3.现场试验法现场试验法是在混凝土路基使用过程中进行现场试验,通过对试验结果的分析来预测混凝土路基沉降的方法。
具体步骤如下:(1)选择合适的试验点位,进行试验;(2)收集试验数据,进行数据处理;(3)根据试验数据预测混凝土路基沉降。
四、混凝土路基沉降预测的技术要点1.地基土壤性质的测试地基土壤的性质对混凝土路基沉降具有重要影响,因此在进行混凝土路基沉降预测前需要进行地基土壤性质的测试。
测试内容包括土壤类型、密度、含水率、剪切强度等。
2.混凝土路基结构的分析混凝土路基结构的分析是混凝土路基沉降预测的重要环节。
需要对混凝土路基的结构特征进行分析,包括路基的高程、断面形状、荷载分布等。
3.预测模型的建立预测模型的建立是混凝土路基沉降预测的核心。
需要根据经验公式、数学模型和现场试验等方法建立预测模型,以预测混凝土路基沉降。
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法地面沉降是指由于人类活动或地质作用导致地面下沉的现象。
地面沉降预测参数即预测地面沉降的一些关键参数,包括沉降量、变形速度、影响范围等。
下面将介绍地面沉降预测参数的变化规律与计算方法。
地面沉降量是指地面从原始高程下降的距离。
其变化规律与计算方法取决于沉降原因、地质条件、时间和空间分布等因素。
-沉降原因:不同的沉降原因会导致地面沉降的不同变化规律。
例如,地下水开采导致的地面沉降通常呈现出中心沉降、边缘沉降和环形沉降等形式;地下采矿导致的地面沉降则呈现为矿井周围辐射状沉降。
-地质条件:地质条件对地面沉降的影响很大。
例如,软弱地基往往容易发生大幅度的沉降,而岩石地基则相对稳定。
根据地质勘探数据,可以采用地质模型来计算地面沉降量。
-时间和空间分布:地面沉降通常是一个随时间逐渐发展的过程。
在时间上,沉降速度可能会逐渐减小、稳定下来或呈周期性变化。
在空间上,沉降通常具有不均匀性,呈现出不同区域的沉降量差异。
地面沉降量的计算方法多种多样,根据具体情况选择适合的方法。
常用的计算方法包括经验公式法、解析解法、有限元法等。
其中,有限元法是一种较为精确的计算方法,可以考虑复杂的地质结构和荷载情况。
地面沉降速度是指地面沉降的变形速率,可以用来评估沉降的快慢和趋势。
地面沉降速度的变化规律与计算方法和地面沉降量有一定的关联。
-沉降原因:地面沉降速度受不同沉降原因的影响。
例如,地下水开采引起的地面沉降速度通常呈现先快后慢的变化趋势;地下采矿引起的地面沉降速度一般呈现出初始快速增长,然后逐渐趋于稳定的规律。
-时间和空间分布:地面沉降速度通常随时间的推移而发生变化。
在时间上,沉降速度可能在初始阶段较大,然后逐渐减小并趋于稳定。
在空间上,不同区域的沉降速度可能有较大差异。
地面沉降速度的计算方法与地面沉降量类似,可以根据具体情况选择合适的方法。
常用的计算方法包括利用监测数据进行趋势分析和通过模型计算等。
浅谈路基沉降常用预测方法及实例分析
浅谈路基沉降常用预测方法及实例分析摘要:在道路施工过程中,为了控制施工进度,指导后期施工组织和安排,同时保证路基的稳定与实用,需要对地基不同时刻沉降及最终沉降量进行预测。
由于沉降对于工程安全的重要性,国内外学者对沉降的预测方法进行了大量的分析和研究,提出不少预测模型,常根据前期实测沉降数据来预测后期沉降,从而使工程在以后产生过大沉降时能及时提出防治措施。
关键词:路基沉降预测方法实例分析一.沉降常用的预测方法通过大量的沉降观测资料的积累,可以找出地基沉降过程中具有一定实际应用价值的变形规律,这是工程中最为常用的方法。
通常利用沉降资料进行预测路基沉降随时间发展的常用方法有以下几种:1.双曲线法(1)规范双曲线法双曲线方程为:(1)=+(2)——从满载开始的时间;——初期沉降量();——最终沉降量();——将荷载不再变以后的实测数据经回归求得的系数。
由对实测沉降进行回归,如图1:图1a,b的求解方法总之,沉降计算的具体顺序:(1)确定起点时间(),可取填方施工结束日为;(2)就各实测计算,见公式(1);(3)绘制与的关系图,并确定系数,见公式(2)及图1(由实测各点在图中构成的直线的斜率及截距即可求出值)。
(4)计算;(5)由双曲线关系推算出沉降—时间曲线。
(2).修正双曲线法假设沉降时程曲线近似于双曲线,可以用以下方程进行描述:,其中,(3)式中——自土方工程开工以来时间(天);——时刻的沉降();——时刻的荷载[];——设计最大荷载[];可以利用直线的斜率计算出最大沉降:。
采用修正双曲线法,可以计算在任意最大荷载下产生的沉降。
在这样的情况下,可以利用下式计算填方的当前荷载和最大荷载:(4)式中——填方高度;——填方材料重度()。
2.固结度对数配合法(三点法)(1)固结度的理论解表达式为:(5)式中:,——与地基土的排水条件、性质等有关的参数。
(2)路堤地基的沉降按发生的先后和机理不同可分为瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降三部分,可由下式表示:(6)式中:——时刻地基的沉降量;——地基的瞬时沉降量;——地基的主固结沉降量;——地基的次固结沉降量;——时刻地基的固结度。
建筑物地基沉降预测与控制技术
建筑物地基沉降预测与控制技术建筑物地基沉降是一个常见的问题,不仅会影响到建筑物的稳定性和使用寿命,还可能给地下设施带来一系列的问题。
因此,预测和控制建筑物地基沉降是一个非常重要的技术。
一、地基沉降的原因地基沉降是由于地下土壤的物理性质发生变化所导致的。
主要的原因有以下几个方面:1. 地下水位变化:地下水位的变化是导致地基沉降的重要原因之一。
当地下水位下降时,土壤中的水分含量减少,导致土壤收缩,从而引起地基沉降。
2. 地下挖掘:地下挖掘作业是导致地基沉降的一个重要原因。
挖掘过程中,土壤遭受到压实和变形,从而导致地基沉降。
3. 土壤沉降:土壤本身具有一定的可压缩性,当土壤中的水分排走后,土壤颗粒之间的沟通将会增加,从而引起土壤的沉降。
4. 天然地震:地震会产生强大的地面运动,这种运动会引起地基沉降。
二、地基沉降预测技术地基沉降预测是通过对地下土壤进行调查和分析,利用相关的工程手段,预测地基沉降的可能性和程度。
目前,常用的地基沉降预测技术主要有以下几种:1. 土壤探测:通过土壤取样和实地测试等手段,了解土壤的物理性质和含水量等参数,从而推测可能的地基沉降情况。
2. 数值模拟:利用计算机模拟软件,建立地下土壤的数值模型,通过对各种因素的模拟和计算,预测地基沉降的程度和分布情况。
3. 实测法:通过在地基上布设测量点,定期对地基的沉降进行实时监测,以得到地基沉降的实际数据,并进行分析和预测。
4. 经验法:根据历史数据和经验,结合当前的建筑物和地基情况,预测地基沉降的可能性和趋势。
三、地基沉降控制技术地基沉降控制技术是指通过一系列的工程措施和方法,来预防和减轻地基沉降对建筑物的影响。
常见的地基沉降控制技术有以下几个方面:1. 加固地基:此技术主要是针对软弱土壤地基而言。
通过注浆、灌浆、桩基等方式增强土壤的承载力,减少地基沉降的程度。
2. 控制地下水位:对于受地下水位变化影响较大的建筑物,可以通过加设排水系统,降低地下水位的变化幅度,从而减少地基沉降的可能性。
第四章桩基沉降计算
第四章桩基沉降计算第四章内容为桩基沉降计算。
桩基沉降是指在桩基施工之后,由于土体的沉降而引起的桩基沉降现象。
桩基沉降的计算是土木工程中一个重要的计算问题,对工程的安全性和稳定性具有重要影响。
下面将从桩基沉降的计算方法、影响因素以及计算实例三个方面来展开阐述。
一、桩基沉降的计算方法桩基沉降的计算方法主要有经验法和理论法两种。
经验法通常是根据历史工程的经验数据和实测数据,通过统计分析得到的经验公式来进行计算。
这种方法虽然简单,但缺乏理论依据,适用范围有限。
理论法则是基于土力学和弹性力学的理论,通过计算地基土体的变形来估算桩基的沉降。
桩基沉降的计算方法一般有弹性计算方法和弹塑性计算方法两种。
弹性计算方法适用于土体的变形较小的情况下,一般认为土体的应力-应变关系服从线性弹性假设;弹塑性计算方法适用于土体的变形较大的情况下,考虑土体的弹性和塑性特性。
二、桩基沉降的影响因素桩基沉降的影响因素主要包括桩基自重、土体重应力改变、桩侧土体的变形和桩身上的加荷等。
具体而言,桩基自重是引起桩基沉降的主要因素之一,因为桩基自身的重力会导致土体的压实和沉降;土体重应力改变是指桩基施工前后由于荷载的引入或移除而导致的土体重应力的改变,也会影响桩基的沉降;桩侧土体的变形是指由于桩身的施工而引起的土体变形,也会对桩基沉降产生影响;桩身上的加荷是指桩体在使用过程中受到的荷载,也是产生桩基沉降的重要因素之一三、桩基沉降的计算实例以工程中的桩基沉降计算为例,假设桩基直径为1.2m,桩的长度为20m,桩体所在的土体为黏性土,桩侧土体的变形系数为0.3、根据经验公式得到的桩基沉降计算公式为:δ=0.047Hs,其中,δ为桩基沉降,H 为桩的长度,s为黏性土的塑性指数。
根据给定的参数,代入公式计算得到桩基沉降为:δ=0.047*20=0.94m。
即桩基沉降为0.94m。
以上就是关于第四章桩基沉降计算的内容,主要包括桩基沉降的计算方法、影响因素以及计算实例的阐述。
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法地面沉降预测参数的变化规律与计算方法取决于许多因素,例如土壤
类型、覆盖层、地下水位、地下结构和施工过程等。
以下是一些常用的预
测参数及其变化规律和计算方法:
1.土层压缩系数:土层压缩系数是衡量土壤固结性质的重要参数,它
反映土壤吸力的变化情况。
在地下工程施工过程中,土层压缩系数会随着
孔隙水压力的变化而变化。
计算方法一般是基于现场试验数据和监测数据
进行回归分析。
2.现场沉降观测数据:现场沉降观测数据是预测地面沉降的最直接的
依据。
根据现场监测数据,可以使用数学模型,如反演法和填充式沉降计
算法等,进行预测,以便及时采取相应的措施来控制地面沉降的发展情况。
3.土体孔缝比:土体孔缝比是衡量土壤含水量变化对固结影响的重要
参数。
在地下工程施工过程中,孔缝比会随着施工工序的不同而变化。
一
般来说,当土体孔缝比增大时,土壤固结性也会增强。
4.地下水位:地下水位是影响地面沉降的一项重要因素。
在地下施工
过程中,地下水位的变化会导致底部土层的固结和沉降。
地下水位的计算
方法一般是基于水位监测数据进行回归分析和预测。
综上所述,地面沉降预测参数的变化规律和计算方法需要综合考虑多
种因素,以便提高预测的准确性和可靠性。
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。
地面沉降问题及其监测方法小结汇总
地面沉降问题及其监测方法小结汇总地面沉降,这个看似陌生的词汇,却在不知不觉中对我们的生活产生着重要影响。
简单来说,地面沉降就是指地面在垂直方向上发生的下沉现象。
它可能由多种因素引起,比如过度开采地下水、大规模的城市建设、地质构造等。
地面沉降不仅会破坏建筑物和基础设施,还可能导致地下管道破裂、洪涝灾害加剧等一系列严重问题。
接下来,让我们深入了解一下地面沉降问题,并探讨一些有效的监测方法。
一、地面沉降的原因1、地下水过度开采这是导致地面沉降的最主要原因之一。
当大量抽取地下水时,地下含水层中的水被抽出,含水层的孔隙压力降低,土层受到的有效应力增加,从而导致土层压缩和地面下沉。
在一些干旱和半干旱地区,为了满足农业灌溉和城市用水需求,地下水被过度开采,地面沉降问题尤为突出。
2、城市建设大规模的城市建设活动,如高层建筑的兴建、地铁的修建等,会增加地面的荷载。
当这种荷载超过了地层的承载能力时,就会引起地面沉降。
此外,施工过程中的降水、地基处理等操作也可能对地层造成影响,导致地面下沉。
3、地质构造某些地区本身就处于地质构造活动活跃的区域,地层不稳定,容易发生沉降。
例如,在一些地震多发区,地壳运动可能导致地面的缓慢下沉。
4、矿产资源开采煤炭、石油、天然气等矿产资源的开采,会导致地下形成采空区。
如果采空区没有得到及时有效的填充和支撑,就会引发地面沉降。
二、地面沉降的危害1、对建筑物和基础设施的破坏地面沉降会使建筑物的地基不均匀下沉,导致建筑物倾斜、开裂甚至倒塌。
道路、桥梁等基础设施也会受到影响,出现路面起伏不平、桥梁变形等问题,严重影响交通的安全和畅通。
2、地下管道破裂随着地面的下沉,地下管道会受到拉伸和扭曲,容易发生破裂。
这不仅会影响供水、排水、供气等系统的正常运行,还可能引发环境污染和安全事故。
3、洪涝灾害加剧地面沉降会降低地面的高程,使一些地区更容易积水。
在暴雨等极端天气条件下,洪涝灾害的风险大大增加,给人民的生命财产安全带来威胁。
地面沉降趋势的预测
地面沉降趋势的预测
地面沉降趋势的预测是通过对地质、人为活动以及地面监测数据的分析和预测模型的建立而得出的。
以下是一些常见的预测方法和因素:
1. 地质调查和测量:对地下岩层和土壤进行详细的地质调查和测量,了解地层的结构和性质,以及可能导致沉降的地质因素。
2. 遥感技术:使用卫星遥感图像和高精度激光雷达等技术,对地面形态和变化进行监测和分析,以了解地表沉降的变化趋势。
3. 地下水抽取和补给:过量的地下水抽取和不合理的补给可以导致地下水位变化,进而引起地面沉降。
因此,监测地下水位和控制地下水开采和补给是预测地面沉降的重要因素。
4. 数据模型和数值模拟:根据地质和地下水数据,使用数学模型和数值模拟方法,对地面沉降进行预测和模拟。
5. 监测和实时数据:建立地面监测系统,监测地面变形和沉降情况,及时提供数据支持,对地面沉降趋势进行实时监测。
需要注意的是,地面沉降是一个复杂的过程,受到多种因素的影响,如地质条件、水文地质条件、岩土工程等。
因此,预测地面沉降趋势需要综合考虑多个因素,
建立多因素的预测模型。
计算地基最终沉降量的方法(一)
计算地基最终沉降量的方法(一)计算地基最终沉降量概述地基沉降是结构工程中一个重要的问题,它直接影响到建筑物的稳定性和使用寿命。
如何准确计算地基最终沉降量是一个困扰工程师和研究者的难题。
本文将介绍几种常用的方法来计算地基最终沉降量。
1. 经验法经验法是一种常用的初步估算地基沉降量的方法。
它根据以往的经验和类似工程的沉降数据来估计。
这种方法的优点是简单易行,但精度较低。
常用的经验法有: - 森林公式 - 施皮尔曼公式 - 考虑粘土地基的金斯塔克公式2. 解析法解析法是一种基于数学模型的计算方法,通过分析土壤的物理力学性质和地基的几何形状来计算沉降量。
常用的解析法包括: - 弹性理论法 - 确定解析法 - 波状表面解析法3. 数值计算法数值计算法是一种基于有限元、有限差分或边界元等数值方法的计算方法,通过离散化地基和土壤模型,利用计算机进行计算。
这种方法能够考虑更多复杂的因素,提高计算精度。
常用的数值计算法有:- 有限元法 - 有限差分法 - 边界元法4. 实测法实测法是一种通过在实际工程中进行现场观测和测量来获取地基沉降数据的方法。
通过利用精密仪器和先进测试技术,可以获取准确的沉降数据。
常用的实测法有: - 响应曲线法 - 水尺测量法 - 拉线标测法结论综合以上几种方法,根据具体的工程需求和条件,可以选择合适的方法来计算地基最终沉降量。
对于复杂的工程,可以结合多种方法进行综合分析,以提高计算的准确性和可靠性。
在实际应用中,还需要结合工程经验和专业知识来进行细化和修正,以确保计算结果能够得到有效的应用。
1. 经验法1.1 森林公式森林公式是一种经验公式,适用于一般的地基基础。
它根据建筑的面积和高度来估计地基最终沉降量。
公式如下:Δs = H * (1 + A * B)其中,Δs为地基最终沉降量,H为建筑物高度,A为建筑物面积,B为基底系数。
1.2 施皮尔曼公式施皮尔曼公式适用于扩展地基和较深地基。
它根据地基的扩展性和深度来估计地基最终沉降量。
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。
浅谈地基沉降的预测方法及其影响因素
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ST → φ= S0+1/b
地基沉降是指地基土层在附加应力作用下压密而引起的 地基表面下沉。过大的沉降, 特别是不均匀沉降, 会使建筑物 发生倾斜、 开裂以致不能正常使用。因此, 地基沉降预测是一 个很重要的土工问题。为此, 本文将主要谈谈地基沉降的预 测方法及其影响因素, 以供参考。
[1] 杜尚泽. 高速公路路基沉降影响因素分析及预测 [J]. 中国 水运, 2006, (5) . 福建 [2] 宋祖妹 . 地基沉降的几种预测方法及其影响因素 [J]. 建筑, 2010, (1) . 路基沉降计算影响因素及预测方法研究 [J]. 中外 [3] 付宏渊. 公路, 2007, 27(5) .
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基沉降问题进行直接建模。地基沉降受多种因素的影响和制 约 ( 如路基土受到的应力、 填土高度、 地下水位变化、 路基侧 向位移、 路基填筑速率等 ), 其变化的自然规律很难用一个显 式的数学公式表示。但是神经网络法在处理非线性问题上, 则是具有独特的优越性。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: 先 用神经网络建立沉降影响参数 ( 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 将待测点沉降影响参数输入到已训练好的网络中, 即可得到 沉降量预测值。 2.4 分层总和法 分层总和法是假定地基土为直线变形体, 在外荷载作用 下的变形只发生在有限厚度的范围内, 将压缩层厚度内的地 基土分成许多薄的水平土层, 假定地基土压缩时无侧向变形 ( 膨胀 ), 由各分层的应力应变关系式求出各分层的变形量, 加 起来即为地基的沉降量。但由于该法无法考虑地基排水引起 的质量变化等因素, 一般只用来粗略推球最终沉降量。
地基沉降计算方法
地基沉降计算方法地基沉降是指土壤在承受外部荷载作用下产生的垂直位移,是地基工程中一个重要的参数。
合理的地基沉降计算方法对于工程设计和施工具有重要意义。
本文将介绍几种常见的地基沉降计算方法。
首先,一种常见的地基沉降计算方法是根据土壤力学理论进行计算。
在这种方法中,需要考虑土壤的物理性质、荷载的大小和分布以及地基的结构等因素。
通过建立合适的土壤力学模型,可以利用弹性理论或塑性理论来计算地基的沉降量。
这种方法适用于一般的地基工程设计,能够较为准确地预测地基的沉降情况。
其次,还可以采用现场观测法进行地基沉降的计算。
这种方法通过在地基施工完成后对地基进行实际观测,记录地基沉降的情况,然后根据实测数据进行分析和计算。
这种方法的优点是直接、准确,能够真实地反映地基的沉降情况。
但是缺点是需要等待地基施工完成后才能进行观测,不能提前进行预测,同时观测数据的准确性也会受到一定的影响。
另外,还可以采用数值模拟方法进行地基沉降的计算。
数值模拟方法通过建立地基的有限元模型,利用计算机软件进行模拟计算,得到地基的沉降情况。
这种方法可以考虑更多的因素,如土壤的非线性特性、地基结构的复杂性等,能够较为准确地预测地基的沉降情况。
但是这种方法需要较高的计算机技术和软件支持,同时对模型的建立和参数的选择也有一定的要求。
综上所述,地基沉降的计算方法有多种,每种方法都有其适用的场合和局限性。
在工程实践中,需要根据具体的工程情况和要求来选择合适的计算方法,以确保地基工程的安全和稳定。
同时,还需要不断地研究和改进地基沉降的计算方法,以适应不断发展的工程需求和科学技术的进步。
只有不断地完善地基沉降的计算方法,才能更好地保障地基工程的质量和安全。
建筑物地基沉降验算
建筑物地基沉降验算1.引言本文档旨在对建筑物地基沉降进行验算,以确保建筑物在使用过程中的稳定性和安全性。
地基沉降是指地表或地下深层土壤在各种自然、人工因素作用下发生的下沉变形。
地基沉降可能会导致建筑物的结构不稳定,对建筑物的使用功能和耐久性产生负面影响。
因此,进行地基沉降验算是建筑工程过程中不可或缺的一部分。
2.地基沉降的影响因素地基沉降的发生是由多种因素共同作用导致的。
主要的影响因素包括:地质条件:不同地质条件下,地基沉降的产生方式和规模均有差异。
例如,软弱土地基更容易发生较大的地基沉降。
地下水位:地下水位的变化会引发地基沉降。
当水位升高时,水分会渗入土壤中,导致土壤密实度减小,从而引起沉降。
外部荷载:建筑物的自身重量以及来自其他载荷(如交通、人流等)都会对地基沉降产生影响。
3.地基沉降验算方法3.1 地基勘测在进行地基沉降验算之前,需要进行地基的详细勘测。
地基勘测应包括地质勘测、地下水位监测等内容,以获取有关地基及其周围环境的详细信息,为沉降验算提供可靠的数据。
3.2 沉降预测根据地基勘测的数据和各种影响因素,可以进行地基沉降的预测。
常用的沉降预测方法包括经验公式法、数值模拟法等。
根据实际情况,选择合适的沉降预测方法,并进行计算,得出地基沉降的预测结果。
3.3 沉降监测在建筑物的使用过程中,应进行沉降监测,及时掌握建筑物地基沉降情况。
沉降监测可以采用不同的方法,如使用沉降仪、监测孔等。
通过沉降监测数据的收集和分析,可以对地基沉降进行实时监测和评估,及时采取措施进行修复或加固。
4.沉降验算标准根据国家相关标准和规范,建筑物地基沉降的验算应符合以下要求:建筑物的地基沉降量应在规定的允许范围内,不得超过安全限值。
地基沉降率应适应建筑物的使用要求,以确保建筑物的稳定性和安全性。
当地基沉降量或沉降率超出允许范围时,应采取相应的修复或加固措施。
5.结论建筑物地基沉降验算是确保建筑物稳定性和安全性的重要环节。
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) tS ——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=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-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St5、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。
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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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
△f S + 一 + ・S
中图分类号 : 7 . 5 TU9 3 3
文献标识码 : B
文章编号 :0 4 6 3 (O O 0 一[8 一O 1 0 - 15 2 1 )1 ) 0 2 ( )
S u y o Se e a e h d o Pr ditGr u d S tlme n h a n c o s t tI fH n e t s l t d n v r lM t o s t e c o n e te nta d t e M i Fa t r ha n l e c heRe u t
vc sp o o e n t eu eo h s WOm eh d o p e itg o n ete n .Thi i u eu h n ie rn rcie iewa rp s d i h s ft e et to st r dc r u d s tlme t s s s f ln t ee gn eig p a t . i c
降资料推算地基沉降量 , 以便较准确地估计 地基 的剩余沉降和 预压土 卸载 时 间。推算 地 基 沉 降 的方 法 有 很 多 , 双 曲 线 如 法 [ 浅 冈法 ( ak ) 、 Aso a : 。这几 种方 法都 是 通过 线 性拟 合来 预测地 基的沉降 。 本 文结合工程实例对上述几种方法的预测结果进行分析 , 探讨各 种因素对 预测结果 的影 响 , 出在应 用 中应 注意 的 问 指 题, 对工程实践具有一定 的指导意义 。
摘
要: 本文通过工程 实例 , 对预测地基 沉降的双 曲线法、 冈法( ak ) 浅 Aso a 的预测结果 进行分 析 , 探讨各 种 因素对预测 结果 的影
双 曲线 法 浅 冈法 ( a k ) Aso a
响, 指出在应 用 中应注意 的问题 , 对工程 实践具有 一定 的指 导意义。
关键词 : 基 沉降 地
没置 的起始点和时 间间隔对各 种方 法预测结 果 的影 响分 别列于表 1 ~表 2中。从表 中可看 出 , 设置 的起始点 、 间 间 时 隔对各种方法 的预测结果都有一定 的影响。其 中 , 对双 曲线法
fc o s t a y i f e c h r d c e e u t r n l z d a t r h tma n l n e t e p e it d r s l we e a a y e .Th r b e t a e ie o p y a t n i n wa it d,a d s me a — u s ep o lm h td sr d t a te t sl e o s n o d 地基 处理 方案为 : 采用 排水 固结法进 行地基处理 , 塑料排水带 间距 1 1 穿透 下卧淤 泥层 ; . m, 地基 上 铺设砂垫层厚 度 0 5 路基填 土厚 度 ( 预 留沉 降量 ) . m, . m, 含 25 堆载预压土层厚度 2 0 分多 级进行 填筑 。理论 计算 的地基 . m, 总沉降量为 l 5 _ m。 地基沉降 ~时间曲线及 加载~时间曲线( 图 1 如 所示 ) 。
2 1 年第 1 00 期 总第 1 9 3 期
福
建
建
筑
N o ・2 0 l 01
F i nArhtcu e& C n tu t n ui c i t r a e o s ci r o
Vo l・1 9 3
地 基 沉 降的几 种 预 测 方 法及 其影 响 因素
宋祖妹
( 中国水利水 电十六工程局 301) 5 0 4
K e wo d Gr u d s tlme t H y e b l eh d As o ameh d y r s: o n et e n p roi m t o c a k to
1 前言
在软土地基上修建市政道路 , 目前多数采用堆载预压排水
固结法进行地基处理 。在堆载预压法处理软土地基 中, 由于理 论计算的地基沉降和 固结度一般误差较大 , 因此 常通过实测沉