武廣高鐵紅黏土地基沉降計算方法

隨著我國經濟的快速發(fā)展,我國加大了對西部開發(fā)的力度。由于西部屬于典型的濕陷性黃土地區(qū),并且黃土具有自己獨特的物質組成和結構以及所在地質地貌的環(huán)境,使得工程在建設過程中,由于荷載不同或黃土地基自身性質而引起差異沉降,使得上部結構產生附加應力,從而影響建筑物的結構安全和建筑物的正常使用。因此,研究黃土地基的基礎沉降計算具有實際的應用價值。

介紹了幾種常用的地基沉降量推算方法,如asaoka法、泊松曲線預測法以及遺傳算法,并通過工程實例對上述方法進行比較分析,討論了各方法的優(yōu)缺點及適用性。

地基沉降計算方法分析與改進——本文分析了幾種常見的計算地基沉降的方法，著重介紹了考慮應力歷史、側向變形和有效應力對分層總和法的改進。提出影響地基沉降計算準確度的是：方法本身能否反映地基的成層性和非均質性；能否考慮到土的非線性特點。

關于地基沉降計算方法的探討——筆者通過對地基沉降計算方法的探討，分析了地基沉降的內外原因，以土體壓縮實驗數(shù)據(jù)所得應變與應力關系的擬舍函數(shù)定量描述土體的壓縮性進而以積分求得地基沉降。

本文通過對不同的沉降計算方法的對比，分析了考慮土體應力歷史、側向變形的情況下不同計算方法的各自優(yōu)缺點，提出應用這些方法應注意的問題?？偨Y各家沉降公式后，提出作者的看法。

軟土是一種區(qū)域性的特殊土,是在一定的地質條件下形成的,具有變形大、承載力低等特點。軟土地基具有高含水量、高壓縮性、低強度、低滲透性和高靈敏度的特點,其地基穩(wěn)定性差,不易滿足建筑物地基設計要求,直接影響結構工程的穩(wěn)定性和耐久性,一般都需進行處理才能滿足工程設計要求。簡要介紹了軟土的特點和工程特性,論述了飽和軟土地基沉降計算中需要考慮的土體的自重應力計算、基底附加壓力隨地基沉降變化的影響、加載方式和加載速率的影響等關鍵問題,分別給出了瞬時沉降、固結沉降和次固結沉降3個階段的飽和軟土地基沉降量計算方法。

6.3常用的地基沉降計算方法 這里所講的地基沉降量是指地基最終沉降量，目前常用的計算方法有：彈性力學法、分 層總和法、應力面積法和考慮應力歷史影響的沉降計算法。所謂最終沉降量是地基在荷載作 用下沉降完全穩(wěn)定后的沉降量，要達到這一沉降量的時間取決于地基排水條件。對于砂土， 施工結束后就可以完成；對于粘性土，少則幾年，多則十幾年、幾十年乃至更長時間。 6.3.1計算地基最終沉降量的彈性力學方法 地基最終沉降量的彈性力學計算方法是以boussinesq課題的位移解為依據(jù)的。在彈性 半空間表面作用著一個豎向集中力p時，見圖6-5，表面位移w(x,y,o)就是地基表面的沉降 量s： er p s 2 1 （6-8） 式中—地基土的泊松比； e—地基土的彈性模量（或變形模量e0）； r—為地基表面任意點到集中力p作用點的距離， 22 yxr。 對于局部荷

地基沉降計算方法的分析與改進——針對我國規(guī)范地基沉降計算采用的經驗系數(shù)取值跨度較大這一不足，嘗試對計算方法進行改進，引入三個影響系數(shù)，從而削弱了一個經驗系數(shù)的綜合性，提高了系數(shù)取值的準確性。

針對現(xiàn)行經驗系數(shù)包含的影響因素太多以致其取值過于離散的問題,在現(xiàn)行規(guī)范法計算建筑地基沉降的基礎上,對現(xiàn)行方法進行了改進,由原來的1個修正系數(shù)改為4個修正系數(shù),用新增加的3個系數(shù)反映3個不同方面的影響,以減小原經驗系數(shù)的綜合程度.分別考慮基礎剛度、側限假定及取土擾動對新引進的3個修正系數(shù)進行取值,并提出了相應的確定方法.實測工程的計算分析表明,改進后的計算方法準確性大為提高.

高填石路堤地基沉降受施工情況影響,填筑階段和非填筑階段地基沉降規(guī)律明顯不同,因而不能采用統(tǒng)一的地基沉降與時間關系的表達式來描述地基各階段沉降規(guī)律。填筑階段,提出了能同時考慮剪切變形和壓縮變形的修正的鄧肯張模型來計算路基沉降;對非填筑階段早期的地基沉降,采用與時間和固結壓力有關的指數(shù)函數(shù)預測模型進行計算。通過對填筑階段和工后早期的沉降計算,其計算結果均與實測值吻合良好。

針對實際工程中軟黏土地基的成層特性及豎井有時并未打穿軟土層情況,采用太沙基一維固結理論和巴倫固結理論的基本假定,利用固結度聯(lián)系孔壓與變形,提出一種簡化成層軟黏土地基的固結沉降計算方法,對豎向排水地基的固結度及沉降等進行預測。對計算的幾個關鍵問題進行探討:如固結系數(shù)的反演選擇、豎井未打穿土層時,豎井底部成層地基固結度計算、壓縮土層厚度選取等問題。在上述理論的基礎上,用fortran語言編寫排水豎井固結程序consol,在工程實踐中得到應用,取得良好的效果。

高填方地基的工后蠕變沉降計算是判斷其沉降穩(wěn)定與否的重要方法,也是安排后續(xù)施工的重要依據(jù)。針對通過有限沉降觀測數(shù)據(jù)進行沉降預報的問題,提出高填方蠕變沉降實用計算方法。為進一步論證該方法的合理性與實用性,結合承德機場的工后沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)對蠕變實用算法進行深入分析。然后為檢驗該方法的優(yōu)越性,分別以承德機場和陜西某黃土高填方地基為例比較了所提出方法和三點法、星野法及雙曲線法的計算結果。結果表明：蠕變實用算法在已知有限數(shù)據(jù)的情況下可以更好地預測有限時間內高填方的蠕變沉降。

復合地基沉降計算方法討論——復合地基設計中，沉降計算是一個重要環(huán)節(jié)，然而目前還沒有一個成熟的計算方法?？偨Y了現(xiàn)階段常用的沉降計算方法，指出了各方法的適用性及應注意的問題，并對復合地基沉降計算方法的發(fā)展提出了一些設想。

建筑地基沉降計算方法的評價——對建筑地基沉降計算的幾種方法進行了評價．指出壓縮模量計算地基沉降存在著剪刀型錯誤；關于本構模型，由于土性參數(shù)的獲得非常困難，因而在工程中難以應用；弦線模量法經過工程實踐檢驗，是計算地基沉降較為可靠的方法．

真空-堆載聯(lián)合預壓地基沉降計算方法分析——真空-堆載聯(lián)合預壓技術已在道路工程領域得到推廣應用，但地基沉降還沒有一個成熟的計算方法。結合工程試驗資料，對真空-堆載聯(lián)合預壓偌稻穗上真空度傳遞規(guī)律、地基沉降的計算荷載、計算深度、側向變形等問題進行分析...

傳統(tǒng)地基沉降計算方法存在的問題分析——從基本假定、附加應力計算和變形參數(shù)的選取等方面入手，探討了土力學課程中介紹的地基沉降傳統(tǒng)計算方法存在的一些問題．在計算附加應力時，忽略了地基的成層性、可能存在的塑性區(qū)、基底壓力分布形式以及基坑支護結構等因...

采用單井地基等效圓內真空壓力的平均值等效代替群井地基內部真空壓力的平均值推求在k_0固結條件下地基沉降計算方法。在原有考慮土體側向變形(非k_0固結)的地基沉降計算方法的基礎上對體積應變修正系數(shù)進行了新的考慮與分析.提出平均體積應變系數(shù)的概念,認為考慮側向位移的固結沉降應采用平均體積應變系數(shù)對公式進行修正。進行有限元計算分析,將理論計算值、有限元計算值、實測值三者進行比較分析,認為計算值合理、可靠。采用真空預壓沉降計算方法進行沉降預測較為合理便捷,對真空預壓設計有一定的指導和借鑒作用。

幾種軟土地基沉降計算方法的分析探討——介紹了幾種常用的軟土地基沉降量推算方法，如雙曲線法、asaoka法、泊松曲線預測法以及遺傳算法，并通過工程實例對上述方法進行了分析比較，討論了各方法的優(yōu)缺點及適用性。

基于差異沉降的復合地基沉降計算方法研究——差異沉降是群樁復合地基的一個不容忽視的問題，目前復合地基沉降計算均為計算復合地基的總體沉降，而研究差異沉降的關鍵問題是如何得到差異沉降值．提出了用樁體沉降法計算復合地基沉降的一種方法．該方法可以計算群...

差異沉降是群樁復合地基的一個不容忽視的問題,目前復合地基沉降計算均為計算復合地基的總體沉降,而研究差異沉降的關鍵問題是如何得到差異沉降值.提出了用樁體沉降法計算復合地基沉降的一種方法.該方法可以計算群樁中每根樁的沉降值,進而計算群樁的差異沉降.同時根據(jù)單樁沉降計算出群樁的總體沉降,通過模型試驗和數(shù)值模擬提出了樁體沉降法的兩個重要參數(shù),并給出了這兩個參數(shù)(樁頂應力比和樁端應力比)的經驗公式.通過與模型試驗和工程實測對比分析表明,采用樁體沉降法計算的沉降量與實測數(shù)據(jù)相吻合,可以認為是工程設計的一種可靠方法.

軟土地基沉降計算及預測方法研究——對公路軟土變形和沉降進行了理論分析，闡述了公路軟土路基沉降預測的基本方法，并從荷栽變化的角度對幾種方法進行了比較。

對公路軟土變形和沉降進行了理論分析,闡述了公路軟土路基沉降預測的基本方法,并從荷載變化的角度對幾種方法進行了比較。