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探讨公路软土地基沉降预测方法在进行公路作业的过程中，要掌控相应的施工进度，为后续作业提供一些依据，并且使得路基具有稳定性和适用性，因此要计算预测路基的最终沉降量。
传统的理论计算方法是，按常规的一维固结理论来计算土工试验指标进行理论，但是通过这样获得的结果，跟实测结果相比差距非常的大，地基沉降的研究命题多数都是三维课题，具有现实的复杂性，所以要运用相应的沉降观测资料，进行推断和计算后期沉降，同时也包含了最终沉降，其意义是非常深远的。
1 软土路基沉降机理1.1 次固结沉降超静孔隙水的压力基本上已经消散开，指的就是次固结沉降，随时间继续发生的沉降量的条件是基本上有效应力不变。
通常会觉得这是一种恒定应力状态，土中粘滞流动的形态结合水，移动的速度十分缓慢，使得相应的变化出现，骨架产生徐变在结合水膜厚度之中。
在实际的次固结时，也会存在微小的超土孔隙压力，使得图块中有相应的水流。
对于这样很小的沉降，跟土层的厚度没有关系，而且具有很长的历时，通常不予考虑。
1.2 瞬时沉降在加荷的瞬间，来不及排出土中的孔隙水，孔隙没有产生体积变化，但是因为荷载的作用，剪切变形在土中发生，这就是瞬时沉降。
很小的瞬时沉降出现在严格的土体一维变形情况之下。
在土体全部饱和之后，对土块中的颗粒变形情况忽略不计，此时瞬时沉降几乎属于零。
针对土体的二维或三维变形的情况，也就是说在沉降地基总沉降量中瞬时沉降占有的比例很大。
加荷方式和加荷速率跟瞬时沉降有着非常大的关系，如果使用一次加载瞬时的方式，地基的瞬时沉降会大大地超过均匀慢速加载的情况，其原因是因为增量加载的时刻不同，土体在不断的固结，随之土中有效应也在增大，土体相应的变形模量也会随之增加。
1.3 固结沉降在外荷载的情况下，受到超孔隙水压力的水力梯度的影响，水从土内排出，土骨架上因为转移了应力增量因此产生沉降，这就是固结沉降。
这个过程跟时间有着紧密的联系，重点是在体积的变化，当中也包括了剪切变形，所以使得进一步沉降的发生，在粘性土地基沉降当中，这是最重要的一个组成部分。
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）。
几种软土路基沉降预测方法的对比分析刘军;杨志军;韩俊青;程敏【摘要】介绍泊松曲线法、Asaoka法、修正双曲线、灰色GM (1 ,1)模型4种常用的软土路基沉降预测方法 ,讨论预测起止时间对预测效果的影响 ,通过分析各个预测方法的曲线回归相关系数和预测误差的大小 ,得出各个预测方法的最优预测起止时间 ,并结合实例 ,进一步验证各个最优预测方法的适用性 ,得出泊松曲线法和Asaoka法的预测效果优于其它几种预测方法.%Four kinds of commonly-used methods of soft soil subgrade settlement prediction ,Poisson curve method ,Asaoka method ,modified hyperbolic ,and grey GM (1 ,1)model ,are introduced in this paper .And the impact of beginning and ending time of prediction on forecasting results is discussed here .Through the analysis of curve regression correlation coefficient and forecast errors of each prediction method ,the optimal beginning and ending time of prediction of each method are got .Combining with the example to verify the applicability of each optimal forecasting method ,it can be acquired that Poisson curve method and Asaoka method are superior to several other prediction methods .【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2016(025)002【总页数】5页(P52-56)【关键词】软土路基;沉降预测;相关系数;预测误差;适用性【作者】刘军;杨志军;韩俊青;程敏【作者单位】平湖市规划管理处,浙江平湖 314200;西南交通大学地学学院,四川成都 611756;中国地质大学信息工程学院,湖北武汉 430074;中国地质大学信息工程学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TU196高速铁路大多铺设无砟轨道，而无砟轨道线路状态只能通过钢轨扣件内部较小的调节量调整[1]，因此，无砟轨道对线下工程的沉降变形要求非常严格[2-3]。
软土地基沉降规律分析及沉降预测方法改进——以成都天府国际机场为例吴王刚;徐洪兵;韩文喜;文静【摘要】曲线拟合法(指数曲线、对数曲线和双曲线)因精确度较高、计算方便经常被用来预测地面沉降量,而对于软土地基,双曲线法的预测效果更好.使用双曲线法对成都天府国际机场某试验段监测点数据进行沉降量预测分析并与实测数据对比发现,在监测周期内不同监测时间段和不同软土厚度时,预测误差规律不同.利用监测日期的时间序列和监测点的软土厚度因素对原有的双曲线法进行了改进,并与3种传统曲线拟合法的预测结果对比分析,发现改进双曲线法和指数法的预测精度均很高,但指数曲线法不适合长时间序列沉降预测.研究成果可为成都天府国际机场和其他类似工程地面沉降预测提供参考.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2018(049)016【总页数】6页(P65-69,111)【关键词】软土地基沉降;沉降预测;曲线拟合法;幂函数修正【作者】吴王刚;徐洪兵;韩文喜;文静【作者单位】成都理工大学环境与土木工程学院,四川成都610059;中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,四川成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学环境与土木工程学院,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】P642对于机场建设来说，地面沉降不容忽视，原地面或填方体的不均匀沉降轻者会导致工期延误，庞大的投资设备不能按计划投入使用；重者施工完成后的差异性沉降更是会带来巨大的安全隐患，给人民的生命财产带来威胁。
所以机场建设方历来重视沉降量的预测，寻求一种精确度更高的预测方法显得非常重要。
实践表明，以分层总和法为代表的理论计算往往与实测沉降有较大差异[1]；有限元、有限差分等数值模拟方法的参数难以确定，不易于工程人员快速掌握，同时由于机场地质条件复杂，数值分析也难以考虑所有因素[2-4]；神经网络和灰色理论法没有推理过程和推理依据，把一切推理都变为数值计算，缺乏理论基础[5-7]。
高速铁路软土地基路基沉降稳定分析及工后沉降预测一、本文概述随着高速铁路的快速发展，其建设过程中的技术难题也日益凸显。
其中，软土地基引起的路基沉降问题尤为突出，不仅影响高速铁路的运营安全，还直接关系到工程的经济性和耐久性。
因此，对高速铁路软土地基路基沉降的稳定性进行分析，以及准确预测工后沉降，已成为高速铁路建设领域亟待解决的关键问题。
本文旨在深入探讨高速铁路软土地基路基沉降的稳定性分析方法和工后沉降预测技术。
文章首先回顾了国内外在相关领域的研究现状，分析了现有研究的不足之处，并指出了本文的研究目的和意义。
随后，文章详细阐述了软土地基的基本特性及其对高速铁路路基沉降的影响机制，介绍了常见的路基沉降稳定性分析方法，包括经验法、理论计算法和数值模拟法等。
在此基础上，文章提出了一种基于多因素耦合分析的软土地基路基沉降稳定性评估方法，并通过实例验证了该方法的可行性和有效性。
文章还深入研究了工后沉降预测技术，提出了一种基于时间序列分析和机器学习算法相结合的预测模型。
该模型能够综合考虑多种影响因素，实现对工后沉降的准确预测。
通过实际工程案例的应用，验证了该预测模型的准确性和实用性。
文章总结了高速铁路软土地基路基沉降稳定性分析及工后沉降预测的研究成果，指出了当前研究的局限性和未来研究方向，为高速铁路建设中的软土地基处理提供了有益的参考和借鉴。
二、软土地基路基沉降稳定分析在高速铁路建设中，软土地基的处理是一个重要且复杂的工程问题。
软土由于其高含水量、低强度、高压缩性和低透水性等特性，使得在其上建设的路基容易发生沉降变形，进而影响高速铁路的平稳运行。
因此，对软土地基路基的沉降稳定性进行分析，以及预测其工后沉降量，对于确保高速铁路的安全性和稳定性具有重要意义。
软土地基路基沉降稳定分析主要包括两个方面：一是分析路基在软土上的变形规律，二是评估路基的沉降稳定性。
变形规律分析主要是通过监测路基在施工和运营过程中的沉降变形数据，结合软土的工程特性，分析路基的变形特点和发展趋势。
高速公路软土路基沉降预测方法摘要：软土路基段的高速公路建设中，利用沉降观测资料准确地推算沉降有着重要意义。
目前常用的预测方法有曲线拟合法，以及发展较快的灰色预测法与人工神经网络法等。
文中介绍了主要预测方法的基本原理及优缺点，为准确预测高速公路软土地基的沉降量提供一定的参考。
关键词：沉降预测；曲线拟合；灰色预测；神经网路.1 引言高速公路软土地基路段的建设过程中,软土地基的复杂性,为了控制施工进度,指导后期的施工组织与安排,如何利用沉降观测资料较为准确地推算后期沉降(包括最终沉降)显得至关重要。
本文研究了曲线拟合法、灰色系统法、人工神经网络法、遗传算法等多种沉降预测方法的原理及应用,为准确预测高速公路软土路基的沉降提供一定的参考。
2沉降预测方法此法采用与沉降曲线相似的曲线对沉降过程进行拟合，再外延推求最终沉降量。
包括双曲线法、星野法、泊松曲线法及Asaoka法等。
2.1 双曲线法双曲线法[1]假定沉降量S与时间t按“沉降平均速度呈双曲线递减”的规律变化，其表达式为：（1）由上式看出,α和β分别为(t- t0) /(st-s0)—(t-t0)关系图中的截距和斜率，可用图解法求出。
将得到的α、β和S0、t0代入式(1)，则可求得任意时刻t的预估沉降量S(t)。
最终沉降量为：（2）基于太沙基一维固结理论，U与T之间应该是指数关系，而双曲线法简化了此关系，且可用图解法简单易行，适合工程人员用。
但此法只能推算地基最终沉降量，难以反映地基固结参数，已有的工程实例表明预测结果比实测值偏大。
2.2对数抛物线拟合法文献[2]在路基完建后的沉降-对数坐标系上看出沉降大致由两部分组成：第一部分可用抛物线拟合；第二（即次固结）部分可由直线拟合。
实践证明，除有机质含量高的土体外，沉降量主要集中在第一部分，表达式为：（3）式中A、B、C可用优化法求得。
该法仅需掌握短期观测资料，便可求得满足要求的工后沉降量及铺设路面时的沉降速率。
软基沉降预测模型研究路基的沉降预测日益受到工程界的关注，尤其是软土路基，其压缩性高、含水量高、渗透性低，变形完成需要经历一个较长的时间。
因此，探讨软土路基的沉降变形规律，提出合理的预测模型和方法，对控制路基工后沉降，保证公路运营质量具有重要的理论价值和实际意义。
目前，沉降的计算有两类方法：（1）理论法。
通过固结理论，并结合各类土体本构模型，采用有限元等数值计算方法而建立的。
但因本构模型与实际有较大差距，且计算参数较多，因此很难普遍用于实践。
（2）经验公式法。
根据实测资料建立沉降与时间的关系，用以预测未来沉降量，如双曲线法，指数函数法[1]，Asaoka法[2]等。
但是，这类方法都难以反映全过程沉降与时间的关系。
文献[3]在理论上证明了沉降-时间曲线呈S形，即增长曲线形。
实际应用较多的增长曲线有两种：Logistic曲线和Gompertz 曲线。
这两种曲线对软土路基沉降的预测各有特点，也各有不足之处，很难用单一模型来进行准确的预测。
因此，自然想到组合预测的思想。
组合预测模型有很多优点，组合预测比原有单一模型有较低的预测误差；组合预测包含所有单一模型的信息，其方法建立在最大化信息利用基础上。
1软土路基的沉降发展规律在路堤荷载作用下，地基土中的应力发生变化，从而引起地基变形，出现路基沉降。
大量现场沉降观测资料表明，软土路基沉降变化基本经历了发生-发展-稳定-极限的过程[4]。
（1）发生阶段。
刚加载时，土体处于弹性或者近似弹性状态；（2）发展阶段。
随着荷载的加大，土体进入弹塑性状态，随着塑性区的不断开展，土体的沉降速率也在不断增长；（3）稳定阶段。
当荷载不再增加时，由于固结未完成以及土骨架的蠕变，土体的沉降随着时间而增长，但其速率逐渐变小；（4）极限状态。
当沉降时间足够长时，沉降量达到极限状态，此时沉降不随时间变化。
2增长曲线预测模型及其特点大量的软土路基沉降实测资料以及理论分析均表明[3-4]，软土路基的沉降前期加速增长，达到一定时间后增长趋缓，并趋于某一极限值。
公路 2011年5月 第5期HIG HW A Y M ay.2011 N o.5 文章编号:0451-0712(2011)05-0016-05 中图分类号:U416.1:T U447 文献标识码:A高速公路软土地基沉降预测方法现状探讨李西斌(浙江农林大学土木工程系 杭州市 311300)摘 要:沉降预测是修建在软土地基上的高速公路迫切需要解决的问题。
概述了现有的各种传统和新的沉降预测方法,并分析各预测方法的优缺点,指出影响各预测方法精度的主要因素有交通荷载及超载、软土路基沉降变形机理,以及沉降观测数据典型性与采集时间序列长度。
通过比较分析表明,有限元方法在沉降计算时的独特优势越来越明显,用有限元方法来预测软土路基沉降是个很好的发展方向。
关键词:高速公路;软土路基;沉降预测;综述 受地理条件和施工条件的限制,许多高速公路不得不建在深厚的软土地基上,如沪宁高速公路、京沪高速公路和杭甫高速公路等。
由于软土地基自身特点,在软土地基上修筑高速公路需要解决的关键问题就是路堤的稳定和软土地基沉降变形问题。
路堤稳定问题相对容易解决,然而高速公路不仅要求路堤稳定,而且对工后沉降也有很严格的要求,因此沉降预测仍然是需要解决的关键问题。
目前,软土路基沉降预测方法很多,归纳起来主要有两大类: (1)通过土工试验获得参数,选择合适的计算模型来计算沉降量,主要有有限元法、分层总和法;(2)根据沉降实测资料来推测最终沉降量,主要有曲线拟合法、灰色理论、BP神经网络法和遗传算法、反演分析法、支持相量机法等。
本文将在总结传统方法和新方法的基础上,进而分析各方法的优缺点以及各方法预测精度的主要影响因素。
1 软土路基沉降预测方法1.1 分层总和法[1]分层总和法是建立在一维变形假定基础上的变形计算方法,即在地基压缩层范围内,按土的特性及应力状态分成若干层,然后利用侧限条件下土的压缩性指标计算各分层的压缩量,最后求其总和。
由于一维变形的假定与实际变形情况有差异,导致计算结果与实测数据往往有较大偏差,实际应用中一般用经验系数m予以调整,如式(1)所示。
刍议大面积吹填软土地基处理中的沉降预测方法摘要：文中对比研究了大面积吹填软基处理工程中沉降预测问题，利用基于有限差分法的FLAC3D 数值计算方法，结合工前土工试验数据，预测了未知时间内的沉降，探讨了该方法的推广价值，为类似工程提供借鉴。
关键词：软基处理；软基预测；有限差分法一、引言工程中常用的沉降预测方法大致可分为三类：一类是基于实测沉降历时关系的曲线拟合方法；第二类是基于系统分析法；第三类是基于Biot 固结理论结合土体本构模型的数值方法。
这几种方法各有相应的适用条件和理论机制，己经成为当前计算沉降的主要方法。
本文结合工程实例，分别用三大类方法预测软土地基的后期沉降和最终沉降。
分析各自方法的特点和适用性，并结合真空预压试验区实测资料进行基于统一评价标准的比较，从而得出较为准确的预测结论，为相应工程提供参考。
本文以施加稳定的真空荷载为沉降分析的起点，不考虑抽真空前插板期间沉降。
图 1 为试验区实测地表分层总沉降～时间变化曲线。
二、基于FLAC3D 的软基沉降预测1．FLAC 程序简介FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua，连续介质快速拉格朗日分析）是由Cundall 和美国ITASCA 公司开发的有限差分数值分析程序，主要适用地质和岩土工程的力学分析。
该程序自1986 年问世后，经不断改版，成为国际上广泛应用的可靠程序。
2．本构模型本文采用Mohr-Coulomb 模型，模型的破坏包络线和Mohr-Coulomb 强度准则（剪切屈服函数）以及拉破坏准则（拉屈服函数）相对应。
3．比奥固结理论真空预压是一种典型的流固耦合过程，宜采用真三向固结理论。
比奥（Biot）固结基本理论可以反映固结过程中位移与孔隙压力的相互影响，因为比奥（Biot）固结理论能反映实际情况，故计算软土固结沉降时宜采用比奥（Biot）固结理论。
4．计算模型的建立①计算区域及网格划分试验区采用塑料排水板真空预压，排水板深度19m，间距0.85m，正方形布置。
6 福建建设科技 20101No12■地基基础工程软土地基沉降预测方法比较分析李成虎(福州城市地铁有限责任公司 福州 350001)[摘 要] 对工程中软土地基沉降的四种预测方法进行了分析比较,从预测曲线和实测曲线以及误差曲线的比较可以看出,每种方法既有优点也有缺点,预测方法的选用要结合具体的工程实际。
本文为软土地基沉降预测方法的选用提供了参考。
[关键词] 软土地基 沉降预测 比较分析A nal ysis an d compa r ison of set tlement predict ion met hods of soft soil groundAbstract:The ground settlement of a project on sof t soil was predicted by four met hod a nd t he corre spo nding results were com2 pared with the te st value s,it is shown that eac h method has bot h advantages a nd disadvantage s,t he selectio n of p redictio n method must combine wit h t he actual nee d of the specific p roject.This re searc h provides ref erence s on met hod op tio n of p re-estimate in sof t soil ground settlement.K e y words:sof t soil ground;settlement pre diction;co mparative analysis 1引言在软土地区修建建筑物或者构筑物最关键的问题就是控制地基的沉降,合理的预测分析工后沉降,对正确施工,节省工程投资,具有十分重要的现实意义。
由于地基沉降分析中存在大量不确定性因素,这些不确定性因素往往对地基沉降的计算结果影响很大。
目前,软土地基沉降预测和实际沉降情况相差甚远[1]。
因此有必要对软基沉降预测及其产生的误差进行分析探讨,从而提出较为适用性的预测方法。
文中通过几种预测方法对同一工程进行模拟预测的结果比较,分析各种方法的优缺点,从而为今后软土沉降预测方法的选用提供参考。
2方法简介2.1对数曲线法对数曲线法(三点法)是工程中较为常用的地基最终沉降量推算方法,曾国熙(1959)[2]建议地基固结度采用下式计算:U t=1-αexp(-βt)(1)式(1)中α,β为固结参数。
某时刻的沉降可表示为:St=(S∞-S d)[1-αe xp(-βt)]+S d(2)式中:S t—t时刻的实测沉降;S d,S∞—分别为瞬时沉降和最终固结沉降。
为求t时刻的沉降,可以采用三点法分别求解S∞、β、S d与α值。
将所求得的S d、S∞、α、β分别代入式中就可以得到任意时刻的沉降量。
2.2指数曲线法指数曲线法[2]就是根据现场实测的统计结果,近似认为沉降量S是时间t的指数函数,可以表示为:S(t)=S∞-(S∞-S0)e t0-tη t≥t0(3)式中t—某一观测时刻;S(t)—推算的某一时刻的沉降值;S0—对应于t的沉降量;S∞—最终沉降量,为待定值;η—参数,为待定值。
求得η,S∞后,就可以得到最终沉降量和任意时刻的沉降量。
2.3Asao ka曲线法Asaoka法是由日本学者Asaoka.于(1978)[3]年提出的,又称图解法。
它是以垂直单向固结理论为主,根据实测的沉降量推算工后沉降量和最终沉降量的一种方法。
他指出,由Mikasa(1963)[3]导出的用垂直体积应变表示的固结偏微分方程为可近似地用一个级数形式的普通微分方程来表示为:S+α1dS dt+α2d2Sdx+…+αn dn Sdt n=b(4)式中:S———固结沉降量;α1,α2…αn———固结系数;b———取决于固结系数C v和土层边界条件的常数。
式(4)大多数情况下可以简化为下式:S+α1dS dt=b(5)式中,一阶固结系数α1=5h212C v。
在固结边界条件下上式的解为:S(t)=S∞-(S∞-S0)exp-tα1(6)式中:S0、S∞———分别为土层的初始沉降量和最终沉降量;2.4Logistic曲线法宰金眠、梅国雄[4]在研究地基沉降一时间规律时发现全过程沉降量与时间关系包含两个方面内容:其一是初始沉降不为零;其二是沉降一时间曲线呈现“S”形。
Logistic模型,也可称之为增长曲线模型,在时间数列中其一般形式如下:S(t)=b11+b2exp(-b3t)(7)式中,b1,b2,b3为待定参数。
对参数b1,b2,b3的确定有很多种方法,例如三段计算法、灰色理论法等。
只要计算方法、参数选的合理,Logistic模型曲线可很好地拟合几何中的“S"、“凸”形甚至“凹”形曲线,故适用性较广。
3工程实例及分析3工程概况福建省道线沿海大通道泉港段K+5～K3+.120124794816路段,沿线途经奎壁、海沙、山腰盐场至惠安辋川,路段总长11.316km 。
路段为软土地段。
工程地质性能差。
本文以K 36+440断面的观测数据为例,分别利用上述几种预测方法进行模拟预测,并进行比较。
3.2计算结果与分析根据K 26+440断面的实测数据,运用对数曲线法、指数曲线法、Asaoka 曲线法、Logisitic 生长模型的预测沉降量与实测沉降量比较见图1～图4。
a 沉降预测曲线b 预测与实测误差曲线图1 对数曲线预测结果曲线a沉降预测曲线预测与实测误差曲线图 指数曲线预测结果曲线a沉降预测曲线b 预测与实测误差曲线图3 Asao ka曲线预测结果曲线a沉降预测曲线b 预测与实测误差曲线图4 Lo gi sti c 模型预测结果曲线由图1～4进行比较分析可知,不同的预测方法预测的沉降量各有差别。
由于本文所用的方法都没有考虑分级加载对沉降的影响,所以在预测的初期也就是加载期间预测与实测误差较大,但是随着时间增加,加载基本完成以后的预测与实测的误差越来越小。
对数曲线法、指数曲线法、Asaoka 曲线法三种的曲线形式基本一样,所以预测结果比较接近。
对这种加载时间较长、观测资料较多的情况下,都表现出对前期预测结果误差较大而后期误差逐渐变小的特点。
但是就整体误差而言,指数曲线的预测效果较好。
L 曲线是一种有(下转第3页)b 2ogistic为本工程基桩出现质量事故主要表现为桩身特别是靠近桩底的混凝土出现严重离析现象,使得桩顶荷载无法顺利传递至桩端持力层。
而除个别桩持力层落在碎块状强风化岩,其余基桩均有进入中风化岩;桩身混凝土强度均满足要求。
而造成桩身特别是靠近桩底的混凝土出现严重离析现象的主要原因为水下混凝土灌注施工工艺出现问题。
水下混凝土灌注是成桩的最后一道工序,也是保证桩身质量最关键的工序。
本工程采用导管法灌注水下砼施工工艺进行桩身砼的灌注。
导管法灌注水下砼,砼作为一种粘性流体流动,在满足一定条件下,将以理想的底筑形态灌注,桩身砼没有缺陷,完整性、均质性良好。
按施工要求,第一盘砼的灌注应采用剪球工艺,根据不同桩径计算砼的初灌量,保证第一盘砼灌入时能将导管埋入2m以上的深度。
在砼灌注时,若导管的埋深不够,导管底端未能插入新鲜砼层中,而是进入离析夹泥砼层或砼浮浆混合层,由于导管侧负压循环将浮浆带入新鲜砼层,将产生局部离析现象。
而经调查,本工程首盘砼的灌注采用铁板开关工艺,当开关开启时,混凝土将与导管内的泥浆混合冲下,此时的混凝土已经出现离析,且受灌注设备限制,混凝土下冲力量不够,无法全部充填整个桩底,造成桩底桩身缩径。
5承载力评估由于本工程桩基础施工质量存在缺陷主要表现为桩底或靠近桩底的混凝土严重离析,因此对桩底混凝土传递荷载的能力评价成为评估单桩承载力的关键。
参考单桩承载力经验参数法计算公式,提出了评估单桩承载力的计算公式如下:Quk =Qsk+Qp k=u∑q si k l i+ζq pk A p式中各符号的含义详见文献[2];ξ为桩端承载力修正系数。
参考基桩高应变动力试验结果,按照基桩低应变动测分类标准,认为:Ⅰ类桩及桩身有轻微缺陷的Ⅱ类桩的桩底混凝土为完好,修正系数ξ取110;桩底或靠近桩底有轻微缺陷的Ⅱ类桩的桩底混凝土为基本完好,修正系数ξ取018;Ⅲ类桩的桩底混凝土存在明显缺陷,修正系数ξ取014;Ⅳ类桩的桩底混凝土存在严重缺陷,修正系数ξ取010。
参照基桩高应变动力试验的结果,取桩侧阻力平均值q si =55kPa、桩端阻力q p=10500kPa对Ⅱ、Ⅲ类桩的剩余承载力进行计算。
计算结果表明,Ⅱ类桩的承载力基本可以满足设计要求,Ⅲ类桩的承载力有一定折减。
对于Ⅳ类桩,出于安全考虑,其承载力评价为0。
根据以上的全部基桩的承载力评估结果,可计算出需补桩的数量和布置位置,达到设计要求,并尽量节约工程造价。
6结束语通过对钻孔灌注桩质量事故原因分析,结合各种检测结果综合判定,并对全部基桩的承载力做出评估,有以下几点体会:1)大直径钻孔灌注桩的承载能力与桩身材料强度密切相关,在施工过程中应严格控制水下混凝土灌注工艺,避免质量事故发生。
2)静载、钻芯、低应变、高应变等四种检测方法各有优缺点,可靠性互有补充,其综合判定的检测结果可以作为综合判断桩基实际承载力的依据。
3)采用基桩低应变动测对全部基桩划分完整性类别,采用基桩高应变动测确定有代表性桩的桩侧阻力和桩端阻力参数,提出桩端阻力折减系数,从而确定桩基实际承载力,技术分析思路是正确的。
4)对于有地下室工程,其静载试验在开挖前完成的情况,应采用其它可靠检测方法对开挖至基底的桩基进行检测,如采用高应变法或钻芯法检测,才能达到验收检测随机分布的原则,否则容易造成质量事故隐患。
参考文献[1]陈凡等,基桩质量检测技术[M],中国建筑工业出版社,2003年[2]中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》(J GJ94-2008) [S],2008年[3]张耀年,福州大直径灌注桩的荷载传递性能[J],岩土工程学报, 1990年第5期(上接第7页)很强适应性的曲线,但是在加载时间较长的状况下就显得不是那么适用。
由图我们可以看出在加载的初期预测值与实测值的误差并不大,那是因为Logistic曲线的发生阶段能体现软土路基的初始沉降阶段。
所有的这些常用曲线都能很好的预测最终沉降和加载基本完成以后的沉降。
4结论(1)对数曲线法、指数曲线法、Asaoka曲线法以及Logis2 tic曲线对于软土地基的最终沉降和加载基本完成以后的沉降预测,预测精度能满足工程实际的需要。
