双曲线法在沉降预测中的应用分析

组合双曲线法在高铁路基沉降预测中的应用李华东【摘要】高速铁路路堤普遍采用堆载土预压的施工方法加速路基的固结沉降.由于预压土荷载的快速施加,路基沉降曲线在填筑期与预压期之间常出现较为明显的变化.本文在总结和分析三点法、双曲线、指数曲线、泊松曲线、经验系数矫正法等路基沉降预测模型特点和适用性的基础上,基于传统双曲线沉降预测模型,提出一种适用于堆载预压工况下的高铁路基沉降预测方法——组合双曲线法.组合双曲线沉降预测模型考虑了堆载预压后沉降速率突然变大,将模型方程按照路基本体填筑期和堆载预压期分为两个阶段,分别进行参数确定.将组合双曲线沉降预测模型应用于京沈高铁某路基段,并与其他传统沉降预测模型计算结果进行对比,验证了组合双曲线法的适用性.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】5页(P138-141,146)【关键词】组合双曲线法;高速铁路;路基;沉降预测【作者】李华东【作者单位】中铁十六局集团第二工程有限公司天津 300162【正文语种】中文【中图分类】U213.1571 引言近年来中国在高铁建设上取得了举世瞩目的成就，从2008年我国第一条时速350 km京津城际开通运营，截至2018年我国高铁运营里程已达2.5万km。

中国国家发展改革委指出“十三五”期间全国铁路营业里程达到15万km，其中高速铁路3万km，可以看出高速铁路建设仍是重中之重。

高铁的高速性和舒适性依赖于线路的平顺性，而线下构筑物的变形量和稳定性是决定线路平顺的关键。

大量工程实践［1-5］表明铁路路基沉降变形问题是造成铁路运行事故的主要原因，而通过沉降预测判断路基沉降是否趋于稳定从而确定最佳铺轨时间是在施工阶段保证高铁服役期安全运行的重要手段。

高速铁路桥涵、隧道、路基的沉降预测方法有指数曲线、双曲线、泊松模型、灰色理论、三点法［6-7］等。

高铁路基施工过程主要包括填筑施工［8］和预压土堆载施工［9］，在填筑完成进行堆载预压时，由于荷载施加较快易出现沉降速率突变，沉降曲线呈现较为明显的断层现象。

基于双曲线法的软土地基沉降预测摘要应用双曲线法推测了某软土地基实验段的最终沉降量,并与现场实测的沉降数据进行了比较。

结果表明,应用双曲线法预测软土地基的沉降值虽然较实际值稍微偏离,但该方法预测误差较小、精度较高,适用于工程实际。

关键词软土地基;双曲线法;沉降预测大量的工程实践表明,要准确计算软土地基沉降目前还比较困难,而根据实测资料预测最终沉降,仍是公路建设常采用的方法。

目前,沉降预测方法已有很多,并且随着科学技术水平的逐渐提高,各种预测方法陆续出现,双曲线法是一种纯经验的曲线拟合方法。

根据实测沉降曲线的实际形态近似于一条双曲线,通过曲线外延来推得未知某时刻的沉降量或最终沉降量,由于其形式简单、实用,在工程界得到广泛应用。

1 双曲线法原理双曲线法是利用实测沉降一时间关系曲线,采用双曲线函数进行拟合的,进而推算沉降的数学方法,双曲线函数一般采用的经验公式为:其中,,含义同指数模型。

a和为待定参数。

设代入式(3-12)得令,代入(3-13)得对于(n+1)次观测资料,得到以a’,b’为未知数的方程组:将参数代入(1)即得任意时刻的沉降量。

2 工程实例济菏(济南至菏泽)高速公路某大桥台背地基为试验场地,因为该台背路基填土较高,可以更详细的观测填土过程中地基的变化情况。

共设置两个断面进行对比研究,其中Ⅰ断面为距桥台桩基大约10m处的路基中心点,其实际t0取200天,S0取141.8mm根据实测沉降数据求得M和V:S(320)= 141.8+7.8565*(320-200)/(320-121.2484)=146.5435S(340)= 141.8+7.8565*(340-200)/(340-121.2484)=146.8281S(360)= 141.8+7.8565*(360-200)/(360-121.2484)=147.0651S(380)= 141.8+7.8565*(380-200)/(380-121.2484)=147.2654S(400)= 141.8+7.8565*(400-200)/(400-121.2484)=147.4369双曲线法与其他方法及实测值的比较见表2。

双曲线法在软基沉降预测中的应用【摘要】沉降是软土地基的重要工程特性，软土地基的沉降预测一直是重要的研究课题。

沉降预测方法有很多，双曲线法是最常用的方法之一。

本文结合某工程实测沉降变化曲线，采用双曲线法对软基沉降进行预测，并推算地基最终沉降量和固结度。

【关键词】软基沉降预测，双曲线法，最终沉降量一、引言软土地基的沉降具有如下特点：沉降变形大、不均匀沉降大、压缩固结时间较长，受地质和气候影响较为显著，地基的稳定性将对建设工程后期的沉降及安全使用产生较大影响。

在地基的设计、加固处理、监测过程中，最终沉降量能够衡量软土地基的加固处理效果，地基的最终沉降量计算是一项较为重要的部分。

从太沙基提出一维固结理论至今，沉降预测有了较大的发展，但由于软土的低渗透、高压缩以及固结时间长等特性，软土的沉降预测仍有难度。

研究软土的沉降特点，监测和采集整个地基的沉降数据，并根据实测资料对最终沉降量进行合理的预测，对工程建设和保证工程质量都具有重要的意义。

二、沉降预测方法概况目前，沉降预测方法大致可分为两类。

第一类是根据太沙基的一维固结理论得出的理论公式法，第二类是结合土体本构模型运用比奥固结理论建立的数值分析方法，这两类计算方法在计算过程中都引入了不同的前提假设条件，而且计算过程中所涉及的一些土工参数主要是通过室内土工实验取得的，实验取样及实验过程中不可避免的会有误差存在，计算求得的沉降量与实际沉降量有一定的偏差。

在这种情况下，第三类方法更具有一定的优势。

这类计算方法主要是根据现场的实测沉降与时间的关系资料来估算最终沉降量。

比如线性回归法、灰色模型预测法、神经网络法、曲线拟合法等。

本文主要结合工程实例及现场实测数据，采用双曲线法对软基沉降进行计算分析。

三、工程实例某工程位于我国南部沿海地区，珠江三角洲河流冲积平原地貌，厂区大面积为鱼塘，淤泥及淤泥质土层深厚，一般软土层厚度在15~25m，属高压缩性土，软弱场地土层承载力标准值fak≤120kPa，未经处理不能直接用作建（构）筑物基础的持力层。

・线路/路基・4　结语客运专线无砟轨道道岔精调系统以测量文件作为数据文件,能够方便的用图表显示出道岔各几何形位并提示出超限之处,具有快速的给出一个比较合理调整方案以及基于经验的手工调整的功能,整个系统用户界面友好,可操作性好,响应速度快,所计算出的调整建议值科学合理。

它的研究与应用不仅能够减少现场技术人员计算各枕号调整值的时间而提高其工作效率,而且还减少了调整工作量,提高了现场的施工效益。

实践表明,本系统对于无砟轨道道岔在道床板混凝土施工以后的精调和运营维护过程中的精调都具有重要的实际工程意义,便于实际工程的应用和推广。

参考文献:[1]　徐东祝.双块式无砟轨道精调作业工艺研究[J ].铁道科学与工程学报,2009(4):5154.[2]　刘保钢.武广铁路客运专线无砟轨道施工关键技术[D ].长沙:中南大学,2008.[3]　铁建设[2006]189号,客运专线轨道工程测量暂行规定[S].[4]　肖书安,白洪林.LE I CA GRP1000用于无砟轨道施工测量[J ].铁道标准设计,2006(12):2022.[5]　杨成宽.GEDO CE 轨道检测系统在无砟轨道施工测量中的应用[J ].铁道工程学报,2009(3):5760.[6]　胡庆丰.安博格GRP1000轨检小车进行无砟轨道检测的作业方法[J ].铁道勘察,2008(3):1720.收稿日期:2009212230基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向性项目(kzcx22y w 2150);岩土力学与工程国家重点实验室重点项目(SK LZ08032)。

作者简介:王小刚(1985—),男,硕士研究生。

拓展双曲线法在铁路客运专线路基沉降预测中的应用王小刚1,陈善雄1,余　飞1,王星运2(11中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,武汉　430071;21湖北省电力勘测设计院,武汉　430024)摘　要:拓展双曲线方法是在常规双曲线法中引入荷载系数拓展而成的,它假定在荷载增量、加载速率变化不大的情况下,沉降变形的增量与荷载增量成正比。

基于三点法的双曲线模型沉降预测与分析摘 要 地铁施工中的建筑物沉降监测控制是地铁施工中的重要问题之一，利用深圳地铁7号线7301-2标西丽站名典咖啡建筑物沉降数据，将三点法的基本思想引入到双曲线模型，建立了基于三点法的双曲线模型。

具体做法是：在实测沉降曲线上选取3个适当的点作为预测样本，代入双曲线模型进行预测并将沉降结果进行分析。

结果表明，当选取的三点在符合沉降趋势的情况下，基于双曲线模型的三点法的预测误差小，与实测数据吻合较好，对沉降预测问题提供了一定的参考。

关键词 双曲线法 三点法 沉降预测1 引 言近年来，随着中国经济社会的快速发展，城市人口迅速增长，而城市空间扩容相对有限，大中型城市的交通压力迅速增大。

经过多年探索，我国已经认识到：解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。

地铁以其具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点成为我国解决城市交通拥堵的新途径。

但是由于地铁地下施工的特殊性，必然会对地铁线路附近地表及建筑物产生一定沉降影响，为保证施工安全和地表建筑正常安全使用，必须定期对地表建筑物进行沉降观测，掌握其变形规律，并正确预测其未来形变量，以便及时采取措施，确保建筑物及人员安全。

本文根据深圳地铁7号线7301-2标西丽站西侧名典咖啡建筑物的沉降数据，通过使用基于双曲线模型的三点法进行沉降变形分析和预测，证实了该方法在在建筑物沉降分析中具有一定的准确性和参考性。

2 基于三点法的双曲线模型的建立 2.1 双曲线模型的基本方程【1-2】为)(000t t t t S S t -+-+=βα （1）式中：S 0为t 0时刻的沉降量；S t 为t 时刻的沉降量；α、β均为待定参数。

将式（1）改写为：)(000t t S S t t t -+=--βα （2）由上式可知，α、β分别为)(00t t S S t t t ----关系图中的截距和斜率，用图解法可以求出；将求得的α、β值代入式（1），可得任意t 时刻的沉降量S t 以及最终沉降量。

双曲线回归分析在高层建筑物沉降预测中的应用引言：在高楼建设中，随着楼层数的不断增加，高层建筑物必定产生一定的沉降，下沉量大小及是否均匀直接影响到工程施工各个阶段的质量。

为了保证高层建筑物的施工安全，避免造成经济损失和人员伤亡，建筑物的沉降预测已成为建筑工程房灾减灾的一个重要方面，通过定期对已封顶高层建筑物进行沉降观测，并掌握其变形规律，正确预测变形大小，以便及时采取适当的预防措施，确保建筑物的安全。

本文主要针对刚封顶后高层建筑物的沉降数据，充分证实了运用双曲线回归分析对沉降变形预测可行性，为后续施工提供保障。

1工程概况1.1项目背景金豫澜庭二期项目位于上海市金山工业区志伟路以东、黄汶泾以南、夏宁路以西、博海路以北。

本工程由8栋17层、1栋18层、1栋15层高层住宅，共计10个单体，地下层数为1层。

现如今正在对其中17层高层住宅的第9栋进行建设，为保证其施工安全有序进行，要求在该住宅楼建设过程中对其进行沉降监测，9号住宅楼沉降观测平面示意图，如图1所示。

图1 9号住宅楼沉降观测平面示意图1．2沉降点位布设在9号住宅楼的大拐角处布设沉降观测点儿G1～G12，点位位于该楼的地基上，在浇灌地基的时候已事先用钢筋埋设好。

为了保证观测精度，在9号住宅楼的西北角和东南角距离该楼100m处埋设有两个基准点GP5和GP6，用钢筋埋深5米，并在距离地面1米处用水泥浇灌埋实。

沉降观测前已事先测得这两个基准点的高程。

1．3沉降观测使用DS03水准仪按照国家二等水准进行往返沉降观测，为了保证精度及观测误差的传递，在沉降观测过程中采用两条附合水准路线，即GP5～G1～G2～⋯⋯～G6～G7～GP6，GP6～G7～G8～⋯⋯～G12～G1～GP5，每条附合水准路线进行往返测回，平差合格后整理高程数据。

每一层建完后进行一次沉降观测，楼封顶后立即观测且以后每3天观测一次，并记录楼封顶后各个观测点累积沉降值。

2双曲线回归分析2.1回归分析概念回归分析是处理变量之间相关关系的一种数理统计方法。