【摘要】基于國(guó)內(nèi)外常用的沉降預(yù)測(cè)方法,選取主要沉降預(yù)測(cè)方法為參考指標(biāo),結(jié)合工程實(shí)例,通過(guò)概率組合,得出沉降計(jì)算優(yōu)化預(yù)測(cè)公式,對(duì)類(lèi)似工程具有借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】沉降;現(xiàn)狀分析;預(yù)測(cè)組合
1、引言
在我國(guó)南方,軟土分布廣泛,必須經(jīng)過(guò)處理才能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)物的使用要求;且符合路堤上部基床底層質(zhì)量要求的填料數(shù)量較少,多采用第四系粘性土經(jīng)改良處理后用作基床底層填筑。尤其是高塑性的下蜀粘土,在我國(guó)南方地區(qū)廣泛分布,工程性質(zhì)較特殊,在以往鐵路建設(shè)中因其引起的路基基床病害相當(dāng)普遍,常引起基床翻漿冒泥、路肩鼓脹、路塹側(cè)溝壁擠出等。精確地預(yù)測(cè)沉降具有十分重要的意義。
2、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
如何通過(guò)實(shí)測(cè)沉降資料來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算和預(yù)測(cè)最終沉降量是我們現(xiàn)在亟待解決的問(wèn)題。近幾十年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了很多計(jì)算沉降量與時(shí)間關(guān)系的方法。第一類(lèi)為根據(jù)固結(jié)理論,結(jié)合各種土的本構(gòu)模型,計(jì)算地基沉降量的各種有限元法;第二類(lèi)為根據(jù)實(shí)測(cè)資料推算沉降量與時(shí)間關(guān)系的預(yù)測(cè)法。目前,廣泛應(yīng)用于工程沉降預(yù)測(cè)的方法有:泊松曲線(xiàn)預(yù)測(cè)法 、指數(shù)型函數(shù)預(yù)測(cè)地基后期沉降(三點(diǎn)法) 、 法 、改進(jìn)后的雙曲線(xiàn)法【3】。
3、優(yōu)化預(yù)測(cè)公式法
優(yōu)化預(yù)測(cè)公式法基于沉降預(yù)測(cè)方法,選取泊松曲線(xiàn)預(yù)測(cè)法、指數(shù)型函數(shù)預(yù)測(cè)地基后期沉降(三點(diǎn)法)、 法、改進(jìn)后的雙曲線(xiàn)法四種沉降預(yù)測(cè)方法,分別計(jì)算大量工程實(shí)例的沉降,并與實(shí)際沉降量相比較,運(yùn)用概率思想,達(dá)到95%的保證率,得到加權(quán)系數(shù),最終得出較為先進(jìn)的優(yōu)化預(yù)測(cè)公式。
根據(jù) 、求得各預(yù)測(cè)法的μ和σ見(jiàn)表1:
求得各方法的加權(quán)系數(shù)建議值如表2示:
上述討論了沉降量的建議取值,是點(diǎn)估計(jì)問(wèn)題。然而,不管取的加權(quán)系數(shù)建議值是多么的優(yōu)良,用上述參數(shù)去估計(jì)最終沉降量也只是一定程度的近似。至于如何反映精確度,它沒(méi)有回答。對(duì)于不同的地區(qū)、不同的施工方法、不同的地下水位等等,設(shè)計(jì)人員可以更好的把握沉降量,從而設(shè)計(jì)出更為安全、更為經(jīng)濟(jì)的方案。根據(jù),那么即為加權(quán)系數(shù)取值范圍,如表3示:
則優(yōu)化預(yù)測(cè)公式:
4、實(shí)例驗(yàn)證
本章三個(gè)工程實(shí)例均摘自文獻(xiàn)「4」,分別用泊松曲線(xiàn)法、指數(shù)型函數(shù)預(yù)測(cè)地基后期沉降(三點(diǎn)法)、Asaoka法、改進(jìn)后的雙曲線(xiàn)法及優(yōu)化組合公式法進(jìn)行預(yù)測(cè)最終沉降量及比較結(jié)果表4。
(1)為了得到較為準(zhǔn)確的后期沉降量推算結(jié)果,必須對(duì)路基的沉降進(jìn)行準(zhǔn)確的觀測(cè),應(yīng)該在路堤開(kāi)始填筑時(shí)就進(jìn)行觀測(cè),同時(shí)應(yīng)盡可能地進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè),在數(shù)據(jù)處理時(shí)應(yīng)選擇有實(shí)際意義的數(shù)據(jù)。
(2)在實(shí)際的沉降預(yù)測(cè)中,并不單純地依賴(lài)某一種方法,只有對(duì)每一種計(jì)算方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)和計(jì)算結(jié)果的精度都有了了解之后,才能在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中靈活地選擇
(3)優(yōu)化組合公式結(jié)合了多中計(jì)算方法,使可靠度提高。
(4)本優(yōu)化公式僅局限適用于軟土路基,并且各地區(qū)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程的土質(zhì)、地下水位及季節(jié)性的變化幅度、地層結(jié)構(gòu)、成因年代、均勻性等確定加權(quán)系數(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]宇云飛,張文彤,張梅.泊松曲線(xiàn)在軟土路基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)報(bào).2004.7,96-99.
[2]李凡,吳志昂,孫四平.軟土地基路堤最終沉降量推算方法研究.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2003.4,277-280.
[3]甘友文,王志亮,鄭華.地基沉降預(yù)測(cè)中的雙曲線(xiàn)模型修正.水文地質(zhì)工程地質(zhì).2004.1,98-100.
[4]王志亮等.增加曲線(xiàn)模型在路基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究.巖土力學(xué).2004.6,901-903,912.