雙曲線法在路基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究

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1、第36卷，第3期公路工程Vo1．36，No．32011年6月HighwayEngineeringJun．，2011雙曲線法在路基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究胡振南(湖南省新淑高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司，湖南新化417600)[摘要]分析了路基的沉降特性，總結(jié)了各種沉降分析方法，得出雙曲線法既有一定的理論基礎(chǔ)，又簡(jiǎn)單易操作，可用于路基沉降預(yù)測(cè)。結(jié)合邵懷高速公路某段路基的沉降特性，采用雙曲線法對(duì)其進(jìn)行沉降分析和預(yù)測(cè)，對(duì)比實(shí)測(cè)沉降資料，兩者誤差很少，最大不超過3％，充分說明了雙曲線法在路基沉降預(yù)測(cè)中的適用性和高可靠性。[關(guān)鍵詞】雙曲線法；路基；沉降預(yù)測(cè)；高速公路[中圖分類號(hào)]U416．1[文

2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)】1674—0610(2011)03—0145-04StudyoftheHyperbolicMethodinPredictionofRoadbedSettlementHUZhennan(HunanProvincialXinxuExpresswayConstructionandDevelopmentCo．Ltd，Xinhua，Hunan417600，China)[Keywords]thehyperbolicmethod；roadbed；settlementprediction；expressway在高等級(jí)公路建設(shè)中，路基的沉降變形是工程層填筑施工，各層次施

3、工的工序間都可能有或長(zhǎng)或?qū)嶋H關(guān)心的主要問題。大量的工程實(shí)踐表明，要準(zhǔn)短的時(shí)間間隔，在填土初期，路基在初始荷載作用下確地計(jì)算軟上地基的沉降，特別是預(yù)測(cè)路基的工后有一個(gè)瞬時(shí)沉降，隨著填土高度的增加，沉降量迅速沉降，仍是公路建設(shè)中急需解決的關(guān)鍵問題?。實(shí)增大。在靜載期，沉降速度也放慢了，逐漸穩(wěn)定下際施工過程中，常采用一種近似的曲線形式對(duì)沉降來。在靜載期尤其是在底基層或精加工完成以后，觀測(cè)曲線進(jìn)行擬合，用有限時(shí)間內(nèi)的沉降觀測(cè)資料外部荷載比較穩(wěn)定，變化幅度不是很大的情況下，沉預(yù)估地基沉降的發(fā)展趨勢(shì)并推測(cè)未來沉降規(guī)律和總降量隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，沉降一時(shí)間沉降量。曲線也有了一定的

4、特性。很多學(xué)者對(duì)沉降一時(shí)間曲線作了深入的研究，多數(shù)認(rèn)為沉降量隨時(shí)間的變化l路基沉降特性及沉降分析理論呈雙曲線關(guān)系或指數(shù)關(guān)系，但也有人認(rèn)為呈其他特路基填方段的沉降變形，在空間上包括地基的性，如泊松曲線、對(duì)數(shù)曲線、拋物線。壓縮變形和填筑體本身的壓縮變形兩部分；在時(shí)間目前，路基沉降量的計(jì)算方法主要有三大類：上包括瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降和蠕變沉降。瞬時(shí)沉降第一類為最經(jīng)典的分層總和法，也是規(guī)范推薦的方是加載后路基瞬時(shí)發(fā)生的沉降，這部分沉降在施工法：第二類為數(shù)值計(jì)算方法，即固結(jié)理論結(jié)合各種土期荷載施加完成時(shí)完成，在荷載變化不大的情況下，的本構(gòu)模型，計(jì)算沉降量的各種有限元法；第三類為沉降穩(wěn)定很

5、快。固結(jié)沉降是路基土體在荷載作用根據(jù)實(shí)測(cè)資料的沉降預(yù)測(cè)法，即通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料下，隨著超孔隙水壓力的消散，土骨架產(chǎn)生變形所造來推算沉降量與時(shí)間的關(guān)系，根據(jù)這一關(guān)系預(yù)測(cè)未成的沉降?。蠕變沉降是指土體在有效應(yīng)力不來的沉降量。變的情況下，土骨架仍隨時(shí)間繼續(xù)發(fā)生變形產(chǎn)生的傳統(tǒng)沉降預(yù)估方法和數(shù)值計(jì)算方法都需要對(duì)土沉降。固結(jié)沉降和蠕變沉降常常同時(shí)發(fā)生，只是在樣做大量的實(shí)驗(yàn)來獲取盡可能接近實(shí)際的參數(shù)，但加載初期土體以固結(jié)沉降為主，當(dāng)超孔隙水壓力消由于土是一種變異性很大的工程材料，在其漫長(zhǎng)的散得差不多后，固結(jié)沉降越來越少，而蠕變沉降愈來形成過程中，經(jīng)歷了自然和人為因素的作用，其性質(zhì)愈顯著，逐漸

6、上升為主要的。填方路堤都是進(jìn)行分十分復(fù)雜，因而通過勘察、取樣、試驗(yàn)得到的土體參[收稿日期]201l—O3—26[作者簡(jiǎn)介]胡振南(1977一)，男，湖南邵陽人，碩士研究生，工程師，從事高速公路建設(shè)管理工作。146公路工程36卷數(shù)是十分離散和不確定的，具有空間變異性，同時(shí)，時(shí)間為步長(zhǎng)，從B一0進(jìn)行選點(diǎn)，如選擇BC段，則從經(jīng)濟(jì)方面來考慮，勘探的密度及試驗(yàn)的次數(shù)不可對(duì)BC段進(jìn)行線性化處理，可得出直線方程和相關(guān)能達(dá)到絕對(duì)令人滿意的程度，所有這些無形中都影系數(shù)R。值。再選BD段，得R，等等。比較所有響了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。的R值，設(shè)最大值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為Ⅳ，則線段BN上根據(jù)實(shí)測(cè)沉降資料預(yù)測(cè)法

7、是在較為充分的取得的點(diǎn)即為擬合法選定的點(diǎn)，該曲線方程即可求得。路基沉降資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行的沉降預(yù)測(cè)，能綜合考設(shè)擬合所得雙曲線方程S。=，(t’)與原S—t坐標(biāo)的慮各種復(fù)雜因素對(duì)士體性質(zhì)的影響，因此其預(yù)測(cè)精交點(diǎn)值為t。(圖1中虛線對(duì)應(yīng)時(shí)間)，則擬合時(shí)間零度相對(duì)較高。這類方法既有它的理論基礎(chǔ)，又有簡(jiǎn)點(diǎn)始于t=t。。該法實(shí)際上假設(shè)實(shí)測(cè)S—t曲線的后單易行的操作方法，在工程界得到了足夠重視，眾多段是滿足雙曲線關(guān)系的，則由該曲線后段可以推導(dǎo)學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了較多的研究。目前使用較多的方法出其前段的走向，而以相關(guān)系數(shù)最大