地基沉降计算方法.doc

地基沉降的计算方法
地基沉降的计算方法
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地基沉降的计算方法
地基沉降的计算方法
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
（）
S3
S2
1
lnS2
S1
（）
t2
t1
S3
S2
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S3
(S2
S1)S2(S3
S2)
（）
S
(S2
S1)(S3
S2)
St
S(1e)
（）
Sd
e
连接S－t曲线时，应对S－t曲线进行光滑处理，即尽量使曲线光滑使之成为规律性较好的曲线，然后再在曲线上选点；
为了减少推算误差提高预测精度，要求三点时间间隔尽可能大，即选取的(t2－t1)尽可能大，因此要求预压时间长；
本法要求实测曲线基本处于收敛阶段才可进行。
抛物线法
对于有些情况，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。
实践证明，除有机质含量很高的土外，沉降量主要集中在第一部分，沉降曲线的一般表达式为：
S=a(lgt)2+blgt+c
(-13)
式中参数a,b,c可用优化方法求得。
指数曲线法
指数法方程为St1AeBtSm（）
式中：Sm――最终沉降；
A，B――系数求法同双曲线法中a，b。
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指数曲线法和双曲线法简单实用，但是前提是假定荷载一次施加或者突然
施加的，这与实际情况不符，因此其方法尚待改进，下面的修正指数曲线法将路堤荷载分为若干个加载阶段，将各级荷载增量所引起的沉降叠加。
修正指数曲线法与修正双曲线法
图3加荷与沉降发展曲线
对于多级加荷的、路堤沉降曲线“台阶状”发展的情况，可把常规的指数曲
线或双曲线模型拓展为：
m
AeBtSk
（）
St
1
k
1
m
t
St＝（Sok
（）
SK）
t－1
t
式中：m为加荷的总级数；t为沉降预测时刻ti到第k级荷载施加时刻tk
的时间间隔(图3)；Sk为第k级荷载增量所引起的最终沉降量，当加荷速率与
土层状况不变时，不考虑地基土的非线性特性，Sk与荷载大小成正比，则有Sk=C
Pk，?Pk为第k级荷载增量；A，B，C均为反应土体固结性质的参数，设其
与荷载的施加无关，视为常量。式
4-1就变为：
m
AeBtCPk
（）
St
1
k
1
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m
t
（）
St
(d
)CPK
t1
t
式中：dSOK
CPK
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。
修正指数曲线法与修正双曲线法，还可预测后期增加荷载（如对未设预压
土地段，对后期增加的轨道及列车荷载）的沉降；设已有m1级荷载有沉降观测
资料，要观测m2级荷载作用后的ti时刻沉降，则先令m＝m1，用实测资料拟合式（4-3）中的参数A、B、C或式（4-4）中的参数。再令m＝m2将拟合的参数代入用上两式中的任何一式可求得ti时的沉降。，使各观测时刻的计算沉降与实测沉降之差的平方和最小者，即为所要求的参数。
对路堤，填土荷载宽度随路堤的升高而变小。荷载增量在地基中应力扩散
影响的深度也变小。考虑这已因素，参照分层总和法计算沉降的原理，认为与沉降直接相关的是地基中的附