学习指数曲线模型预测基坑周边地面沉降

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1、第34卷第4期测绘与空间地理信息Vol．34，No．42011年8月GEOMATICS＆SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGYAug．，2011指数曲线模型预测基坑周边地面沉降熊春宝，李法超(天津大学建筑工程学院，天津300072)摘要:结合天津富裕广场三期工程基坑周围地面沉降观测的工作实践，利用指数曲线法对该工程的地面沉降过程进行了预测，得出实际观测值与预测值之间的拟合曲线，并通过比较得出该预测方法的优劣。关键词:沉降预测;指数曲线;模型中图分类号:TU196文献标识码:B文章编号:1672－5867(2011)04－00

2、04－03TheExponentialCurveMethodModelforPredictingFoundationSettlementintheBasePitVicinityXIONGChun－bao，LIFa－chao(SchoolofCivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract:Basedonthepracticeofobservingsurfacesubsidencearoundthefoundationofthethirdperiodprojectof

3、TianjinFuyuSquare，thispapercarriedonapredictionofthesurfacesubsidenceprocessoftheprojectapplyingexponentialcurvemethodandob-tainedafittingcurvebetweenactualobservationvalueandpredictionvalueandtheadvantagesanddisadvantagesofthismethod．Keywords:foundationsettlementprediction

4、;exponentialcurvemethod;model1沉降预测机理众所周知，建筑物的最终沉降量是经过3个过程完成［1－3］的，即瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。瞬时沉降由于是在很短的时间内完成的，所以可以假定瞬时沉降与时间无关。对于非饱和土体来讲，由于土体中充满着空气和水，有很大的变形空间，在荷载施加后，土体中的气体立即被压缩，土体的骨架也随之发生变图1全过程沉降的S－t曲线形。对于饱和土体来讲，在荷载作用下立即发生瞬时沉Fig．1TheS－tcurveofwholeproceduresettlement降，该变形主要是由于在体积

5、不变的情况下负载区域下方的土体变化引起的。在负荷区域的正下方同时发生的随着荷载的不断增加，土体逐渐进入了弹塑性阶段，这就两个方向的变形，即垂直压缩变形和侧向压缩变形，所以标志着S与t的关系由直线变为了曲线，进入弹塑性阶段说可以讲此过程看成是土体的侧向屈服。这一过程表现的土体在荷载的不断作用下逐渐扩大范围，并且沉降速在全过程沉降的S与t的曲线图(如图1所示)上的0点率ds/dt不断增大，直到荷载不再增加。对于c－d段来到a点的过程，此过程就是瞬时沉降。讲，到达c点时荷载已不再增加，但是由于固结还没有完我们可以将固结沉降与次固结沉降看作一个过程来

6、全完成以及土体流变的影响，土体的沉降会继续进行，只进行分析，如图1的a至e的过程所示。首先对于直线段是沉降速率ds/dt会逐渐减小。对于d－e段来讲，沉降量a－b来说，由于刚刚施加上的荷载不大，且时间也不是很S与时间t又恢复成直线的关系，这是由于随着时间的无长，在较短的时间和较小的荷载的情况下，土体处于弹性限推移，土体的固结逐渐的趋于稳定，也就是说沉降已经或近似弹性的状态下，所以时间t与沉降值S是直线的关达到极限状态，此时沉降将不会随时间而发生变化。因系。对于b－c段来说，S与t是成曲线的关系，这是由于此全过程沉降量S与时间t的关系就是如图1

7、所示的不收稿日期:2010－06－21作者简介:熊春宝(1964－)，男，湖北人，教授，博士，1998年毕业于天津大学精密仪器与光电子工程专业，主要从事防灾减灾与岩土工程监测等方面的研究与教学工作。第4期熊春宝等:指数曲线模型预测基坑周边地面沉降5过原点的“S”型曲线。这种S－t曲线特征吻合指数曲线续表1模型。Tab．1(Continued)［4－5］2指数曲线预测模型的计算步骤沉降观测日期建筑物沉降差建筑物沉降量指数曲线预测模型的基本方程为:2008－8－60．944．81－btSt=S∞－ae(1)2008－8－70．865．67式(1)

8、中，St为第t时刻的沉降预测值;t为沉降观测日期;2008－8－80．305．97a，b为待定系数。2008－8－90．386．35选择3个时间点t1，t2，t3，