软土地基沉降计算方法探讨
软土地基高速公路拼接沉降计算方法研究
收 稿 日期 :0 1O一l 2 1一2O
2 1 年第 3期 01
府玉华 t软土地 基高速公 路拼接沉降计算方 法研究
8 7
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图2 K0 1 +7 0横断面沉降变化规律
11 原路 沉 降变形 已稳定 . 原 路沉 降变 形 已经稳 定 主要是 指 原地基 在原
压荷载 的作 用下 , 基的 固结 变形 已 经完成 , 地 即地
路基 的施 工时 间 间 隔 较 长 , 固结 计 算采 用 比奥 固
结理 论[ 。 2 ]
将路 堤和 地基 作 为整 体 划 分 网格 , 网 格节 取
点上 的孔 隙水 压力 和竖 向与 水平 向的位移 为基 本
基不再发生 固结变形和残余沉降。此时新老路基 间的差异沉降主要是由于拼接荷载所引起的。原 路堤和地基土之间形成了一个整体 , 可近似为一 刚体。由于原路堤地基的沉降 已经稳定 , 因此在 计 算时 可 以忽略 原 地 基侧 向 变形 的影 响 , 时若 此 直 接在路 堤两 侧 进 行 拼 接 土方 填 筑 , 地基 土 的伺 结 变形可 认为 是 原 荷 载 固结 变 形 的延 续 , 可近 似 采用 分层 总 和法[计 算 。 I 】
形心 处 的沉 降为 最大 的反 盆形 分 布 , 如处 理 不 当
极易 导致 对原 路基路 面 的拉裂 。若 原路基 的地 质
沉 降更 加 明显 , 时 拼 接路 段 沉 降 沿 横 断面 的 变 此
形规 律为 原路 中间 大 , 两侧小 的正 盆形分 布 , 场 现
实测 情况 见 图 2 。
府 玉华
( 州 绕 城高 速 公 路 有 限公 司 苏 州 2 5 0 ) 苏 1 14
堆载预压法处理软基沉降实测与理论计算分析
堆载预压法处理软基沉降实测与理论计算分析李少和1,黄曼2,林群仙1(1.浙江工业职业技术学院建筑工程分院,浙江绍兴3120002;2.绍兴文理学院土木工程学院,浙江绍兴312000)摘要:鉴于沿海地区饱和软粘土具有高压缩性、强度低等特点,修建公路工程中地基的沉降变形不能满足工后要求,因此必须对地基进行处理,以便满足工程需要。
文中以一个塑料排水系统的堆载预压法工程实例实测资料与沉降理论公式的计算,分析两者的差异以及造成的原因,提出有益的结论供相似工程借鉴。
关键词:软土地基;堆载预压;工后沉降;理论计算中图分类号:TU470文献标识码:A文章编号:1001-7119(2015)09-0093-04Soft Foundation Settlement Measurement and Theoretical Calculation AnalysisUsing Stack Preloading Method TreatmentLi Shaohe 1,Huang Man 2,Lin Qunxian 1(1.Department of Construction Engineering ,Zhejiang Industry Polytechnic College ,Shaoxing 312000,China ;2.College of Civil Engineering ,Shaoxing University ,Shaoxing 312000,China )Abstract :In view of the coastal areas of saturated soft clay has high compressibility,low intensity,Thesettlement of building foundation in highway engineering deformation can not meet the requirement of the after work,so you must to deal with foundation,in order to meet the needs of the project.This paperwith a plastic drainage system stack preloading engineering examples,the measured data and subsidence theoretical formula calculation,to analyze the differences and reasons,put forward useful conclusions provide reference for the similar engineering.Keywords :soft ground ;stack preloading ;post-construction settlement ;the theoretical calculation收稿日期:2015-06-10基金项目:国家自然科学基金资助项目(41302257);浙江省自然科学基金资助项目(LQ13D020001);绍兴市科技局项目(2012B70025)。
深圳地区软土地基沉降计算方法研究
深圳地区软土地基沉降计算方法研究陈广尧(深圳市南华岩土工程有限公司,广东深圳518020)喃要]深圳地区工程设计中多采用一维固结沉降公式的两种形式计算软土地基的主固结沉降:.按r e-p曲线,即压缩系数a1-2或压缩模量E s的计算公式;按e-l ogp曲线,考虑软土应力历史特征即压缩指数Cc的计算公式。
采用压缩指数和e-l ogp曲线计算更符合实际一些,但由于深圳地方规范的要求以及工程师的经验和习’潢,大量工程采用e—P曲线法计算软土地基的沉降。
对于一维固结沉降公式两种形式的计算精度,将结合深圳市某污水处理厂软土地基处理工程监测成果进行探讨以提出符合深圳地区软土实际的沉降计算方法。
【关键词】深圳地区;软土地基;沉降计算目前沉降计算可归纳为两类:一类是以Ter zaghi(1925)经典土力学为基础的理论公式法,由于其简便直观、计算参数少,在工程中得到了广泛的应用,实际计算中常在主固结沉降的基础上乘以一个综合经验系数来考虑侧向位移、瞬时沉降、次固结变形等因素,综合经验系数的选取依赖于设计人员的经验,必然引起很大的误差;另一类是以有限元为代表的数值计算方法,能考虑复杂的边界条件、土体应力一应变关系的非线性}辛陛以及水与土骨架的应力祸合效应、能考虑侧向变形、三维渗流对沉降的影响、可以模拟现场逐级加荷和处理超填土问题,但处理大变形固结问题时,计算结果偏离较大。
由于有限元程序复杂、计算模型所需要的参数不能由常规试验确定,难以为一般工程设计人员接受,故在工程中不可能完全取代经典分析法。
深圳地区工程设计中多采用一维固结沉降公式的两种形式计算软土地基的主固结沉降:按e-p曲线,即压缩系数a,。
或压缩模量E。
的计算公式;按e-l ogp曲线,考虑软土应力历史特征即压缩指数C。
的计算公式。
采用压缩指数和e-l ogp曲线计算更符合实际一些,但由于深圳地方规范的要求以及工程师的经验和>-3惯,大量工程采用e—P曲线法计算软土地基的沉降。
机场跑道软土地基沉降计算探讨
科技 蜀向导
ห้องสมุดไป่ตู้2 0 1 5 年0 5 期
机场跑道软土地基沉降计算探讨
任 庚
中国 北京 1 0 0 6 2 1 ) ( 中 国 民 航机 场 建 设 集 团公 司机 场 工 程 科 研 基 地 【 摘 要J 随着我 国民航 事业 的发展 , 近年 来在软土地基上修建机场、 跑道的数量 日 益增多。 由于软土具有含 水量 高、 压缩性 大、 渗透性差 、
O . 前 言 土体 在荷载作用 下的压缩变形 随时 间变化 的过程可用 单向压缩 试验模拟 。在实 际工程 中. 也可 以采用埋设仪器进行沉 降观测来分析 和掌握地基沉降 随时 间的增长规律 。 由于 固结沉降理论计算方法过于 理想化且所用物理指标与实际情况存在差异 . 从而导致计算 值与实际 钻孔 编号 Z K 3 Z K 6 Z K 7 Z K 0 Z K 1 Z K 1 Z K l Z K Z K 2 3 Z K 2 3 观测值存在一定 的偏差 。 因此 , 与室 内试验和理论计算方法相 比. 基于 8 3 4 5 21 实测数据分析沉降随时间的变化规律更为准确。分析 “ 实测沉降一 时 间” 关系 , 不仅可用于评价计算结果的准确程度 , 还能 总结出具有一定 计算沉降值 1 O 1 2 1 2 2 , 1 0 2 . l 1 I I J 1 5 6 . 1 3 ( e m) 1 . 8 0 . 8 4 7 1 . 9 5 9 . 5 l 7 5 . 6 1 5 O . 7 应用价值的沉降增长规律 , 特别是可用于估算最终沉降量 以及 沉降持 续变化阶段各时刻点沉降值 8 3 . 8 6 . 8 4 4 1 0 0 . 1 O 9 28 1 3 6 . 1 3 目 前, 基于实测数据的沉降预测方 法有灰色理论法 、 曲线拟合法 、 实测沉降平均 值( c m ) 7 3 3 1 . 5 7 7 . 5 1 5 3 . 6 1 4 5 8 神经I 碉络法等。 其中, 灰色理论法是 将没有规 律的原 始数 据进行 转换. 生 成具有 一定规 律的数列 ;曲线 拟合法有 很多种 ,主要 有泰 勒法 、 计算值与实测 1 8 . 3 4 . 3 8 2 4 1 O . 1 8 值差 ( c m) 1 5 4 2 1 9 . 8 2 2 2 4 . 9 A s a o k a 法、 双曲线 法 、 三点 法和星野 法等 : 神经 网络法是运用 其在错 综 复杂的系统 中的优 越建模 能力 和对数据 的出色拟合 能力 来进行沉 由表 2中沉降数据对 比可知 。 沉降计算值 与沉降实测值差值 比较 降 分析 。 本文主要探 讨沉降反分 析法在机 场跑道 软土地基沉降计算及 大, 最 大值达 到 3 4 . 5 c m。 究其原因 , 有 以下三个方面 : ( 1 ) 沉降计算理论 预测 中应用 的适用性 是 以一 定假设为前提 的 。 分层总和法 未考虑地基 土的侧胀性 . 三向分 1 . 规 范法计算地基 沉降 层总和法虽然考虑 了侧胀性的影响 . 但两种方法均无法反 映地基 土的 关于地基沉降计算方法 , 我 国现行规范《 建筑地基基础设计 规范》 剪胀性和各 向异 性等 , 从而 导致 计算偏差 ; ( 2 ) 沉降计算公 式 推荐使用的规范法应用弹性理论进行附加应力计算 . 采用一 维侧限压 非 弹性 、 缩试验测定压缩 系数 , 然后 用分层总 和法计算总沉 降量 . 并在此基 础 中的参数值与实际值存在差异 .参数一般 由原状土 的室 内试验得 出 , 取样 时的扰动 , 应 力释放及其 结构破坏 , 运输 中的振动 、 渗水 , 试样 制 上乘以系数 , 对总沉降量进行修正 备过程 中的扰 动 . 操作差异 以及仪器设备 的局限性 . 计算 时参数选取 计算公式可概括如下 : 的合理性等等 , 都会给计算结果 带来误差 : ( 3 ) 地基实际沉降值受外 界 s s s ’ s f Z 一 , ) ( 1 - 1 ) 影响 比较 大 。 比如 , 飞机动荷 载 , 地下水位对 沉降 的影 响 . 由于地下水 位下降会对地基产生附加荷载 , 进而使地 基产生 沉降【 1 ] 。 式中 , 基底附加应力 。 为 了比较全面地分析场区软土地基的沉 降规律 . 使沉降分析结果 Ⅱ 分别为第 i 层土底面和顶面的平均附加应力系数。如 更接近于实际 . 下面采用 沉降反 分析法对 该机 场跑道地基沉降进行计 q 即为 图 1中 O AB D与矩形 O A C D的面积的比值 。 算预测及分析 沉降修正系数 , 根据经验取值 , 一般在 0 . 2 ~ 1 , 4 之间 。 2 . 沉 降反分析法计算地基沉降
饱和软土地基沉降计算方法
0
引 言
软 土是 一种 区域 性 的特 殊 土 , 在一 定 的地 质 条 件 下 形 成 是
的 , 有 变 形 大 、 载力 低 等特 点 。 软 土 地 区 的 工程 建 设 需 要 具 承 在
特 别 重 视 了 解 和研 究 软土 的工 程 特 性 , 取有 针对 性 的技 术 措 采
度 的 特 点 , 般 含 水 量 高 达 4 % 一5 %, 于 液 限 , 隙 比大 于 一 5 0 大 孔
会受到浮力作用 , 导致 基 底 附加 压 力 减 小 。 于 前 一 因素 , 对 目前
还 缺 少 理 论 分 析 方 法 , 程 中通 常对 地 基 沉 降较 大 的情 况 作 适 工
土、 内陆 软 土 和 山 区软 土 。 不 同 成 因 的 软 土 , 物 质 组 成 、 理 其 物
当软 土 地 基 上 的荷 载 是 填 土 时 , 方 面 , 施 工 期 间 的 地 一 在
软土地基处理沉降计算中相关参数的试验研究
1 1 试 验 段 概 况 .
列 车速度快 ,对结构物的工后沉降要求非 常严格 ,文 献 [ ]规定 ,一般地基工后沉 降小 于 5c 4 m,竣工初 期 年沉 降速率小于 2(1 3 ,桥路过渡段路基工后沉降要 1 " / 求控制在 3c m以内 。 严格 的工后沉降标准要求沉降计算能够达到较 高
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地 基 压缩 层 厚 度 的 确 定 方 法 ,主 要 有 两 类 :一 为
∈ 睚匪 ∈ 睚眭 E
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应力 比控制法 ,按应 力 比 ( . , . )控制 ,如文献 0 1 02 [ ,7 ;二 为 应 变 控 制 法 ,按 应 变 比 ( . 2 ) 控 6 ] 005 制 ,如 文献 [ ] 5 。不 同的方 法是 否均适合 沉 降计算 ,
作者简介 :张在保 (9 8一) 16 ,男,湖北 武穴人 。 高级工程 师,主
要 从 事 岩 土 工 程 、地 质 路 基 工 程 的 科 研 和 设 计 工 作 。
E- i : z l 9 9@ s n . OT。 ma l z b ml 9 ia C/ /
性、 低强度的特点 ,且大多数灵敏度超过 1,具高 6
张在保 :软土地基处理沉 降计算 中相关参数 的试 验研 究
・ 7・ 9
触变性 ,厚 3 2 . 0~1.0m;③粘 土 ,粉 质粘 土 ,粉 65 土 ,局部 夹薄层粉 砂 ,呈 交错 断续 沉积 ,层理 清晰 , 共分为 5个亚层 ;④粉砂 ,可分 为上下两层 ,上部 夹
有 薄层 粘 性 土 。
而采 用 国 家规 范 的 m 值 得 出 的沉 降 与 实 测推 算 的沉 降 相 差 最 小 。 关 键 词 :高速 铁 路 ;软 土 地 基 ;沉 降 ;压 缩层 厚 度 ;沉 降修 正 系数 中图 分 类 号 :T 4 3 6 2 U 1.
原料场软土地基沉降预测方法探讨
20 ) 0 2 所采 用 。各 种 排 水 条 件 下土 层 平 13 灰 色模 型 法 .
灰 色 理 论 ( rv Mo e) 称 G 模 G a d 1简 M
型 , 是灰 色 系统 论 理 的 基 本模 型 . 是 也 灰 色控 制理 论 的基 础 笔者 介绍 实 际应 用 的 G 1 1 模 型 , 弓 入 到 软 土地基 M( , ) 并 l 的沉 降 预测 中 其 基 本思 路 是 : 首先 采
原料 场 软 土地基 沉 降预测 方法探讨
徐 贵辉 1 李
( 1中冶集 团武汉勘 察研 究院有 限公 司 湖 北 武 汉
摘
峰2
2 10 ) 0 9 0
4 0 8 2宝 山钢 铁股 份有 限公 司 上海 300
要 : 合 南 京 某 原 料 场 地 基 处 理 工 程 实 例 , 工 程 中软 土 地 基 沉 降 预 测 采 用 指 数 曲 线 模 型 、 曲 结 对 双
线模 型 和灰 色模 型 法三 种预 测 方 法进 行 了比较 分 析 , 论 了各 方 法 的优 缺 点及 适 用性 , 讨 为软 土 地基 比较 沉 降预测 方 法的 选用提 供参 考 。
关 键 词 : 土 地 基 ; 数 曲 线 模 型 ; 曲 线 模 型 ; 色 模 型 ; 降 预 测 软 指 双 灰 沉
S一  ̄ + tG - () 4
该 方 法 假 定 地 基 的 沉 降 速 率 随 时 () 0 k l 2 … , ; i≥ ,= , , n
经二阶弱化算子处理 的数据序列为 : S 2 S 1d ,( )2… ,( ) }8 d={( )2| 2 d , . n ( ) s s
其 中 , : () — _ ( ()+ (+ ) S id S i 1 d … ,( ) )i 12 … n , S nd , ,, ; = () 9
软土地基桩端压缩层厚度及沉降确定方法探讨
软土地基桩端压缩层厚度及沉降确定方法探讨摘要:本文以京沪高速铁路工点dk240深厚软土地基桥梁桩基础现场测试试验为工程案例,通过对其工点压缩层厚度和群桩沉降计算结果的对比分析。
在本工程试验案例的条件下,应力比0.1法确定深厚软土地基深长群桩桩端压缩层厚度较为合理,此时采用明德林-盖得斯法估算桩基沉降与实测结果吻合较好;压缩层厚度由现场实测试验确定的条件下,等效作用法估算深厚软土地基中桩基沉降较合理。
关键词:深厚软土;现场测试试验;压缩层厚度;沉降中图分类号:tu473 文献标识码:a 文章编号:1 引言目前,桩基础的沉降变形已成为设计的关键,深厚软土地基中桩基沉降变形计算已成为桩基础研究的关键问题。
现行常用于确定的群桩沉降计算方法主要有等代墩基(实体深基础)法、明德林-盖得斯法、等效作用法等三种[1]。
压缩层厚度是沉降计算的重要参数,是直接影响沉降计算准确性的关键。
目前,工程界用于确定群桩基础桩端压缩层厚度的方法主要有:基础宽度确定法[2]、应力控制法[3~5]及变形控制法[2,6]等3种[7]。
本文以京沪高速铁路沧德特大桥d48#及d49#墩为例,对压缩层厚度及群桩沉降计算方法进行研究,计算结果与现场试验实测值对比分析,从而给出适合计算深厚软土地基桩端压缩层厚度及群桩沉降的方法。
2 压缩层厚度确定方法目前国内规范用于确定压缩层厚度分别为:《建筑地基基础设计规范》(gb50007-2011)[2]规定,无相邻荷载影响,基础宽度在1m~30m范围内时,可按基础宽度法进行计算。
《建筑桩基技术规范》(jgj94-2008)[3]桩基沉降计算深度应按应力比0.2法确定。
《上海市地基基础设计规范》(dgj08-11-1999)[4]和《铁路特殊路基设计规范》(tb10035-2006)[5]软土地基沉降量计算时,沉降计算深度从计算点所处桩位的桩端平面开始,至土层附加应力等于土层自重应力的10%处。
《建筑地基基础设计规范》(gb50007-2011)[2]和《铁路桥涵地基和基础设计规范》(tb10002.5-2005)[6]规定地基变形计算深度应变形控制法确定。
高速铁路软土地基沉降计算方法浅析
高速铁路软土地基沉降计算方法浅析摘要:高速铁路软土地基沉降计算是高速铁路路基的主要研究课题之一,由于实际地质条件的复杂性,理论计算的沉降往往与实际值有较大的差异。
大量的工程实践表明,要准确地计算软土地基的沉降,特别是预测工后沉降,仍是高速铁路建设中要解决的关键问题。
因此,本文对目前各种文献出现过的高速铁路软土地基沉降计算方法加以总结,为进行软土地基沉降计算提供方法上的参考。
关键词:高速铁路软土地基沉降计算方法软土地基沉降计算方法,早在20世纪初,Terzaghi等人就曾建立了经典的软土地基沉降分析法,以后又有很多人为该方法的改进和完善做出了重要贡献。
自20世纪70年代以来,随着计算机技术的进步,采用有限元分析法计算地基沉降也已成为可能,但时至今日,地基沉降课题仍然困扰着土木工程技术人员。
就一般的土木工程而言,仍在普遍沿用Terzaghi等人建立的经典分析法。
在实用设计中,工程人员的经验和技术往往起着关键的作用。
究其原因,可概括为如下几个方面:一是新的理论和技术尚未成熟,且对技术人员的素质和工程测试手段提出了很高要求;二是地基沉降的分析需要理论与实践密切地结合,而工程技术人员总希望地基沉降的计算方法能尽可能地简便直观,所需试验参数少而易确定,对各种工程情况均有良好的适应性,这就难免使地基沉降分析中需要加入一定的经验成分;三是地基沉降分析中涉及到地面外荷载的计算、土中应力的计算、土体固结度的计算、土体变形的计算以及土体试验参数的选用等许多环节,各环节之间又互有影响,其相互关系也随时间变化,因此,地基沉降的分析也是一项复杂的系统工程,每一环节的疏忽都可能导致错误的结果。
1 计算方法1.1 常规计算方法按分层总和法计算最终沉降,计算分层沉降时考虑瞬时沉降、主固结和次固结沉降。
计算沉降速率时,则采用Terzaghi的一维固结理论。
这种方法采用了一系列假定,与实际情况不完全符合,但由于简单易用,所需参数可在常规试验中确定,因而仍是实际工程中国内外最通用的方法,被纳入许多国家的规范。
软土地基沉降计算
Ecs mE ps (1 m) Ess
式中,S1 —加固区的沉降量; pi —附加应力增量; hi —分层厚度; E ps —桩体压缩模量; E ss —桩间土压缩模量; m —复合地基置换率; n—分层总数。 A p 复合地基置换率: m 式中:A p —单桩面积; A A —桩周复合土体单元面积。
下卧层的沉降计算
下卧层的沉降量通常采用分层总和法 计算: n
S2
i 1 zi
式中,S1 —下卧层的沉降量; —第 i 层土的平均附加应力; E si —第 i 层土的压缩模量; hi —第 i 层土的厚度。 其附加荷载的计算有应力扩散法、 等效实体法和改进Geddes法。
zi
E si
s 1 /1 mn 1
pi —天然地基在荷载 p 作用下第 i 层 式中, 土上的附加应力增量; p —复合地基中第 i 层桩间土的附 加应力增量; u s —应力修正系数(反映桩间土分 担应力比例的系数); n —桩土应力比; E si —第 i 层桩间土的压缩模量。
§3 桩基沉降计算
桩基的沉降是受多种复杂的因素影响而 产生的,它涉及到桩和地基所受到的应力和 弹塑性变形、地基的固结沉降、桩的型式和 布置、施工或地基条件的变化等多种因素。 除单桩的弹、塑性变形可以用桩的静载试验 方法准确确定以外,其它因素只能根据建筑 经验和部分研究成果综合确定。对于桩基内、 桩基下的应力分布以及桩基沉降的计算有各 种各样的假设,以下将介绍目前国内外常用 的计算方法并进行一些讨论。
(2)计算步骤 1)根据地层剖面图把地基分成薄层,每 薄层的厚度不超过0.4b,b为基础宽。如 有不同性质的土层(包括重度、压缩性 质有变化者),不论多薄,也要单独分 层。 2)计算各薄层分界面上的原存压力(土 自重压力),按下式计算:
沉降计算
堤身沉降计算及预留超高值软土地基在荷载作用下,总沉降包括:瞬时沉降Sd、主固结沉降Sc和次固结沉降Ss,总沉降S∞可按下式计算:
S∞=Sd+Sc+Ss;
瞬时沉降和次固结沉降较难通过理论计算,瞬时沉降一般为主固结沉降的20%~40%。
次固结沉降一般为主固结沉降的5%~10%。
主固结沉降是由于施工加荷后,土体排水固结而产生的沉降。
这部分沉降采用分层总和法。
∑=+ -
=
n
i
i
i
i
i
c
h
e
e
e
S
112
1
1
由于在计算过程中较难将瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降三者区分开,所以在计算中,通过计算主固结沉降,再用沉降计算经验系数修正,即按下式计算总沉降S∞:S∞=Ms×Sc
根据浙东沿海软土地基上筑堤的经验,一般沉降计算经验系数Ms取1.4~1.6,本次取1.5。
本次计算了东堤、南堤、西堤典型断面各点的沉降量,堤顶最大计算沉降量见下表。
计算代表断面堤顶最大沉降量成果表
施工图中各标高均为设计标高,堤身各级层面需按理论沉降值与实际观测的差值预留超高值。
目前根据经验分析暂定各部分顶面超高值为别为:挡浪墙60cm,堤顶路面内外侧分别为50m和60cm,外海侧4.5或5.5平台内外侧分别为60cm 和40cm,砼灌砌块石和理砌块石平台内外侧分别为40cm和30cm,后破土方5.1m和3.5m及3.0等平台分别为50cm和40cm。
该值仅供施工中参考,今后需根据施工期原型观测资料分析,由设计单位、建设单监理单位和施工单位等相关部门商量确定预留工后沉降量。
高速公路软土地基的沉降试验探讨
1 荷 载作 用 下软 土层 的特点
部孔压 的变化情 况。经过 改造研 制 出的 固结 压缩仪 可 以对底 部
结合循环荷载的机械加 载系统进行 试验 。整个 系 软土地基 受到荷载作用 后其 变形可 以分 为两类 : 一种是 受到 孔压进行测量 , 诸如地震 等短 期加载 , 地基 发 生瞬 间变形 , 此 时粘土层 可视 为不 统包括 三个部 分 : 排水 状态 ; 另 外一 种则 是 受到 诸 如交 通荷 载 的长期 循 环荷 载作 首先 是循 环荷 载加压 系统 , 该 系统采 用杠 杆式 加压 , 利 用 固 并且 在加 载系 统 中, 加 用, 此时粘土层可 视为部 分排 水 。岩土 材料在 受到 周期 荷载 后 , 结仪 自身的砝码 采用杠 杆施 加 固结 应力 , 加载 波形 为矩 形 冲积荷 其强度与变形的性状各不相 同, 基 于荷载条件 下多种 因素均会对 载频率 与 加卸载 时 间 比可 以进 行调 节 ,
{ I ; } 椽
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可 。其次为数据采集系统 , 直接 利用计算机可 以将位 移与孔 压等 相关数据 自动采集起来 , 最大 数据采集 量可 以达到 2 0 0 0个 。最
后一部分为 固结仪 , 本 试验采用 的是改进 了装样 室 的单杠杆 固结 仪, 可以实现对排水边界条件的有效控 制。固结仪底 座与 环刀部
ZHANG Gu o - l i a n g 。 J I ANG Ho n g - we i DU Li - p i n g
( 1 . N e w P r o p e r t y I n v e s t m e n t L i m i t e d C o m p a n y ,T i a n j i n B i n h a i N e w A r e a ,T i a n j i n 3 0 0 0 0 0, C h i n a ; 2 . T i a n j i n Mu n i c i p a l E n g i n e e r i n g D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e ,T i a n j i n 3 0 0 0 5 1 , C h i n a )
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。
交通荷载引起的软土地基累积沉降计算方法研究
交通 荷 载 引起 的软 土地 基 累 积沉 降计 算 方 法研 究
杨 庆 义 , 旭 孙
( 山东 电力工程咨询院有限公 司,山东 济南 2 0 1 ) 5 0 3 摘要: 软土地基在交通荷 载下 的沉 降计算和稳定性保证 , 是修建低 路堤公 路的重要环 节 , 而科学 的计 算方 法是 其前提 和基础 。文章 以新河 ( 青潍界 ) 至辛庄子高速公路寿光段 为例 , 通过 利用循环荷载作 用下软粘 土不排 水
式中: 、 b 0 m、 都为材料参数。
C a 和 Mir根 据 S m n hi ua a ag的试 验结 果 , L 和 对 i
Sl 模型进行了新 的修正 , eg i 如下式 :
= 。
() + ) (
c 3 ,
式中: 为初始静态偏应力 ; 是 常数 ; 它参数定 g n 其 义 同前 。
高速公路西段采用低路堤设计进行尝试 , 路堤平均
分城市和地区己在高等级公路中采取了低路堤设计
方案。如 : 江苏省苏州市交通设计 院对苏州地 区采
填土高度 12 .m左右;04年河南省对河南 的高速 20 公路设计做 出重大调整 , 使路堤填土高度全面降低
收稿 日期:0 1- 3—0 21 0 9 作者简介 : 庆义 (9 8 , , 杨 16 一) 男 山东枣庄人, 高级工程师 , 学士 , 主要从事岩土工程勘测 、 设计 、 试验等研究. ・ a :agi y dp i o Em i ynq gi ec tm l n @s .
累计变形模 型-C aMua - hi i 模型 , . r 结合利用 Fa 有 限差分程序计算地基 中的动 、 力 , 软土地基 的累计沉 l c 静应 对
降进行 了计算 。结果表 明: 修建在软土地基上 的低路堤 , 对 反复 的交通荷 载引起 的累计沉 降很 大 , 同时变 形随
软土地基沉降计算深度分析研究
lli 《il i
GEOTECHN I AL ENGI ER I C NE NG W ORL D
… … … … … … … … … … 一 . . . . … … … … … … … …
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VOL I . I No
… … … …
…
…
…
…
…
…
形关 系还 是采用 弹性 理论 。建筑 物基 础沉 降计算 是
以线 性弹 性 理论 为 基 础 , 做 了一 些 简 易 的假 定 , 并
“ 地基设 计 规 范 ” 计算 一 般 采 用 分 层 总 和 法 。在 沉 降计算 式 中引起关 注 的有 两个 问题 。 第 一 , 降计 算经验 系 数 , 沉 由于计算式 中采 用线
深 度 也 可按 下列 简化公 式计 算 :
z = b 2 5—0 4nb (. .l ) 式 中 :—— 基 础宽度 。 6 () 2
下 的土没 有 任 何 压 缩 变 形 。俞 调 梅 认 为把 附 加
应力对 自重 应力 之 比等 于 0 2或 0 1 . . 作为 压缩 层 下 限, 这仍 然是 较好 的方 法 。对此可 作如下 的理解 : 假 定 地基 土是 正 常 固结 的 , 么 当 总 应力 ( 那 自重 应 力 与 附 加应 力 之 和 ) 超 过 白重 应 力 的 1 1倍 或 1 2 不 . .
一
此采 用 沉降计 算经 验 系数 予 以修 正 , 对 沉 降计 算 这 极 为重要 , 使沉 降 计 算值 接 近 实 测 值 。笔 者对 此 也
进行 研究 儿 。
压缩 层 深度 的假 定 _ 。 8 J
第 二 , 降计 算 深 度 , 于基 础 外 力 作 用 于 地 沉 由 基, 在理论 上地 基 的应力 与变 形 延 伸到 无 限 深 。在 实 际是 不 可能 的 , 引出 了一个假 定 , 这 即沉 降计算 深
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。
海堤施工中软土地基沉降计算分析
海堤施工中软土地基沉降计算分析随着城市化进程的加快,海岸线的建设也越来越受到重视。
海堤是一种重要的海岸防护措施,可以保护海岸线不受侵蚀,同时也可以为人们提供旅游、观光和娱乐场所。
然而,海堤的建设不仅需要考虑到防波堤的抵御力,还需要特别关注软土地基的沉降问题。
本文将从海堤施工中软土地基沉降计算与分析角度出发,探究海堤施工中的沉降问题。
一、软土地基的特点软土地基是指由于含水量高、结构疏松、抗剪强度低等原因,导致地质力学性能异常差,易于引发地基沉降、沉降加速、渗流和液化等问题的一类土壤。
软土地基的特点是地基沉降大、时间长、非均匀性强、沉降面广、不稳定性高。
海岸作为一个相对易受侵蚀的区域,其土地多为海洋沉积物,软土地基比例较高,势必对海堤施工带来一定的难度。
二、影响因素软土地基的沉降与许多因素有关,如区域地质条件、地面附加荷载、水文条件、地表下渗流动、施工作业等因素。
在海堤施工中,由于挖掘土方的过程中会扰动地下水位,影响土壤物理力学性质,因此地下水变化也是一个需要考虑的因素。
此外,海堤施工所使用的填筑土、石子、水泥等材料也会对软土地基的沉降产生影响。
三、计算方法针对软土地基的沉降问题,其计算方法大致分为经验公式法、数值模拟法和国外试验法。
其中,经验公式法以其速度快、精度高等特点,是目前广泛使用的一种方法。
经验公式法的优点在于快速计算,容易理解。
但是经验公式法在应用时需要依赖于大量的实测数据,同时其适用范围有限。
相对于经验公式法,数值模拟法则更为精确。
数值模拟法可以通过有限元分析(FEM)、有限差分法(FDM)和超元法(FEM)等方法进行计算,可更好地反映软土地基沉降问题的实际情况。
数值模拟法需要建立地基-结构-土层耦合模型,模拟实际施工情况下的地基沉降规律,并可以考虑多种相互影响的因素。
但是,数值模拟法的计算复杂度较大,需要建立精细的模型,同时计算时间较长。
国外试验法是一种新的方法,是目前较为热门的一种沉降计算方法。
软土地基疏桩基础沉降计算探讨
( c o l f v l g n e i g,Hu ia n tt t fTe h o o y S h o i En i e rn o Ci a h i S iu eo c n l g ,Lin u g n 2 0 5 I a y n a g 2 2 0 ,Ch n ) ia
心 距 大于 6倍桩 径” 软 土地 基减 沉复 合疏桩 基 础” 沉 降应 如何 计 算 未 作 明确说 明 。根 据 连 云 的“ 的
港市 云 台变电所加 固工程 的数 据进 行理 论分析 并 与 实测沉 降对 比, 出以上情 况 宜按 “ 中心距 大 得 桩
于 6倍桩 径” 式进 行 沉降计 算 的结论 , 公 可为 类似 工程 的设计 提供 参 考 。
9 — 0 8 .e p ca l e h p l e t r d s a c s g e t r t a i i e ft e p l ’ i me 4 2 0 ) s e il wh n t e“ i c n e it n e i r a e h n sx t y e m so h i S d a — e
第 1 7卷
第4 期
淮海工学院学报( 自然科学版)
J u n l fHu ia I si t fTe h oo y Naua S i c dt n o r a o ah i n tt eo c n lg ( trl ce eE io ) u n i
4 Vo1 7 No. .1 Dec 2 08 . 0
f rfo ma u e a r m t r .Th ete e tc lua igm eh d i n tce rysa e nt ec re t o m s J es tlm n ac lt t o s o la l t td i h u r n r ( GJ n n
软土地基沉降预测方法探讨
按直 线变 形体 理论 , 外荷 载作 用下 的变 形只 发生 在 在有 限厚度 范 围 内( 缩层 ) 将压 缩层厚 度 内的地 压 , 基土 分层 , 分别 求 出各分 层 的应 力 。然后 利用 室 内 压缩试 验得 到 的应 力 一应 变 关系 , 求 出各分层 的 把 变 形量 加起 来 即为地 基 的沉 降量 。亦 即 , 用弹性 理 论求 地基 中的竖 向应 力 , 用单 向压缩 曲线来求变 形 ,
+兀 1 4
式 中, P为基底 平均 压力 , b为矩 形基 础 的宽度 或 圆形基础 的直径 , 、 o E 分别为地基土 的泊松 比和 变形 模量 ,1 ( 为沉 降影响系数 。 ) 该 方法 计算 沉 降 的正确 性往 往取 决于 地 基土
的变形 模量 E 选取值 的合理 与否 。 常都假 定 E o 通 o
地 面上任 一点 的沉 降量 为 :
: .
3基于固结 度等效的 沉 降预测方法探讨
从式 ( ) 以看 出 , x可近似视 为地基 的平均 4可 f) 【
兀 f E ‘ l 1
0
, _
( 件 下单井 地基 等应变 解析解 : 2 )
U : 一 x(旦 , 1 ep一 )
维普资讯
软土地 基沉 降预测方法探讨
许俊超
软 土地基沉 降预测 方法探讨
许 俊超
( 中铁第四勘察设计院集团有限公司城建院 武汉 406 ) 3 0 3
【 摘
要】 通过对常用软土地基沉降计算方法的分析, 并基于固结度等效
的原则推导 出了计算地基最终沉降的计算公 式, 同时给 出了某一时刻地基 剩余沉 降与沉降速率的关系。该法避免 了传统沉降预测方法中确定参数
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设 s 、。S 分别为 3 S 、。 个段内各项数值的倒数和:
S一 ∑ (一1 2 3 ,,) () 5
f —r- Yt = 叶1
根据已有沉降观测值用上述 3 种方法分别进行 了
计 算分 析 , 算数据 见表 1 计 。
() 6 表 1 场地沉降观测值与 3种计算方 法预测拟和值
软土一般是含水量 、 孔隙比大 , 抗剪强度、 渗透性低
且压 缩性 、 敏 度 高 的 粘性 土 的 统 称 。在 外 荷 载 作 用 灵
关 的系数 。
下, 其沉降一般都较大, 且沉降计算 中存在许多不确定 性[ 表 现为 : ,
() 1地基 土参数 的不定 性 ; () 2土质条 件 的不 确定 性 ; () 3软土 地基沉 降计算 模式 的不定 性 ; () 4荷载 的不确定 性 。
倍 数 , 为 3段 , 分 每段含 n 3 / 一r项 ; () 2 自变 量 的时 间 t 隔相 等 或 时 间 长短 相等 、 间 前
s口 + 1
式中 :
掌+… . .
= ( 后连续 , t由 1开始顺序编号 , 一12, 咒。时 b 2 ) 时间 取 , …,
问序列 中各项 数分 别 为 Y , , , z… Y 。将 其分 为 3段 : 第 l 为 —l2 … ,; 2 为 f +1r , ,r 段 , , r第 段 =r ,+2 … 2 ;
1 4
第 3段 为 t r 12+2… ,r =2+ ,r , 3。
西部探矿工程
2 1 年第 1 期 00 1
在大 面积 的上覆 填土 荷载作 用下 , 将会 产生相 当大 的最 终沉 降量 。本 工 程 沉 降 观 测 从 开始 填 回半 年 起 ,9 6 19 年1 0月至 1 9 9 9年 1 , 3年 时间I 。 0月 共 s ]
曲线上 读 出 t、 , 时沉降值 , t … z 并制 成表 格 。
要建立一个全面反映这些影响因素的理论分析模 式难 度很 大 。 根据 已获 得的部 分 实测 数 据 或 历史 积 累 的 经验 资 料估算软土地基的沉降, 无疑具有重要的工程意义 。对 此 , 内外 学者进 行 了大 量 的试 验 研 究 和理 论 分 析 , 国 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 , 用 已获 利 得的试验数据确定该数学模型中的各个参数, 运用灰色 系统 理论或 人工 神经 网络处理 , 推或估算 软土 地基 的 外 沉降 , 下面 就这方 面 的几 种计 算方法 进行 探讨分 析 。
Miaa 出的一维条 件 下 以体 积 应变 表示 的固结 ks 导 方程 如下L : 3 ]
r、
a。 。~ at
一
…
\
Aso a1 7) 为上式 可 近 似地 用 一个 级 数形 式 ak (98认 的微分方 程来 表示 :
() 1时间序列 中的数据项数或时间的期数 是 3 的
由此 可得 :
S数 , 的计算公式为: a
i 纛
和调整 预测 。
∽
1 1 64 0 . 173 5 . 216 0 .
21 0 0年第 1 期 1
西部 探矿 工程
1 3
软 土地基 沉 降计 算 方 法探 讨
王 智 宏
( 天津市房信房地产开发有限公司, 天津 3 08 ) 01 1
摘 要: 介绍 了几 种 常用的 地基 沉 降量推 算方 法 , Asoa法、 如 ak 泊松 曲线预 测 法以及 遗传 算 法, 并通
2 泊松 曲线预 测 法
泊松 曲线 亦称逻 辑斯 蒂 曲线 或推理 曲线 , 在时 间序 列预 测 中 , 泊松 曲线 的表达 式[ 为 : 4 ]
Y 一 t ( 4 )
式 中 : —— £ 时刻对 应 的预测 值 , 位 为长度单 位 ; 其单 口6 —待 定参 数且 为正 , 量纲 , 、、— a无 b的单位 为 时 间的倒数 , 志的单 位为 与 y 相对 应 的长度单 位 。 通常, 采用 3 计算法可以求得泊松 曲线方程 中的各 段 个参数 , 用该法求泊松 曲线方 程中的参数有 以下要求 :
I A ak so a法
() 以 S S 为坐标轴的平面上将沉降值 S、 2在 一和
S, 2…以点 ( 一 , 画出 , S S) 同时做 出 S—S 的 4D 。 5直线
( ) 点 ( S) 3过 S一 , 做直 线 , 4 。 线 相交 点 对 应 与 5直
的沉降 为最终 沉 降值 。
过 工程 实例对 上述 方法进 行 比较 分析 , 讨论 了各 方法 的优缺 点及 适 用性 。
关键 词 : 地基 ; 降量 ; a k 沉 Aso a法 ; 泊松 曲线预 测 法 ; 传算 法 遗
中图分类 号 : TU4 7 文 献标识 码 : 4 A 文章编 号 :0 4 5 l ( 0 0 l一 O l— 0 lO— 7 62 1) 1 O3 3
固结沉 降量
a、z… 、~6 a、 a —— 与土 的固结系数 和边界 条件 有
* 收 稿 日期 :0 00 —8 修 回 日期 :0 00—8 2 1 —62 2 1—70
作者简介 : 王智宏( 9 7 , 汉族 ) 天津人 , 1 5- 男( ) , 工程师 , 现从事房地产开发 、 岩土工程 勘察施工研究工作。
A ak 法就是利用已有的沉降观测资料求出这些 so a 未知系数 , 然后根据这些系数预估总沉降。
式 () 2 可用 简化递 推关 系式表 示 :
S 一恳+P 1 i 一 s () 3
式 () 以采用图解法求解 。其步骤如下 : 2可 () 时 间划 分 成 相 等 的 时 间 段 △ , 实 测 S— 1将 £在