双曲线法在路基沉降预测中的应用研究

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1、第36卷，第3期公路工程Vo1．36，No．32011年6月HighwayEngineeringJun．，2011双曲线法在路基沉降预测中的应用研究胡振南(湖南省新淑高速公路建设开发有限公司，湖南新化417600)[摘要]分析了路基的沉降特性，总结了各种沉降分析方法，得出双曲线法既有一定的理论基础，又简单易操作，可用于路基沉降预测。结合邵怀高速公路某段路基的沉降特性，采用双曲线法对其进行沉降分析和预测，对比实测沉降资料，两者误差很少，最大不超过3％，充分说明了双曲线法在路基沉降预测中的适用性和高可靠性。[关键词】双曲线法；路基；沉降预测；高速公路[中图分类号]U416．1[文

2、献标识码]B[文章编号】1674—0610(2011)03—0145-04StudyoftheHyperbolicMethodinPredictionofRoadbedSettlementHUZhennan(HunanProvincialXinxuExpresswayConstructionandDevelopmentCo．Ltd，Xinhua，Hunan417600，China)[Keywords]thehyperbolicmethod；roadbed；settlementprediction；expressway在高等级公路建设中，路基的沉降变形是工程层填筑施工，各层次施

3、工的工序间都可能有或长或实际关心的主要问题。大量的工程实践表明，要准短的时间间隔，在填土初期，路基在初始荷载作用下确地计算软上地基的沉降，特别是预测路基的工后有一个瞬时沉降，随着填土高度的增加，沉降量迅速沉降，仍是公路建设中急需解决的关键问题⋯。实增大。在静载期，沉降速度也放慢了，逐渐稳定下际施工过程中，常采用一种近似的曲线形式对沉降来。在静载期尤其是在底基层或精加工完成以后，观测曲线进行拟合，用有限时间内的沉降观测资料外部荷载比较稳定，变化幅度不是很大的情况下，沉预估地基沉降的发展趋势并推测未来沉降规律和总降量随时间的变化呈现出一定的规律，沉降一时间沉降量。曲线也有了一定的

4、特性。很多学者对沉降一时间曲线作了深入的研究，多数认为沉降量随时间的变化l路基沉降特性及沉降分析理论呈双曲线关系或指数关系，但也有人认为呈其他特路基填方段的沉降变形，在空间上包括地基的性，如泊松曲线、对数曲线、抛物线。压缩变形和填筑体本身的压缩变形两部分；在时间目前，路基沉降量的计算方法主要有三大类：上包括瞬时沉降、固结沉降和蠕变沉降。瞬时沉降第一类为最经典的分层总和法，也是规范推荐的方是加载后路基瞬时发生的沉降，这部分沉降在施工法：第二类为数值计算方法，即固结理论结合各种土期荷载施加完成时完成，在荷载变化不大的情况下，的本构模型，计算沉降量的各种有限元法；第三类为沉降稳定很

5、快。固结沉降是路基土体在荷载作用根据实测资料的沉降预测法，即通过现场实测资料下，随着超孔隙水压力的消散，土骨架产生变形所造来推算沉降量与时间的关系，根据这一关系预测未成的沉降⋯。蠕变沉降是指土体在有效应力不来的沉降量。变的情况下，土骨架仍随时间继续发生变形产生的传统沉降预估方法和数值计算方法都需要对土沉降。固结沉降和蠕变沉降常常同时发生，只是在样做大量的实验来获取尽可能接近实际的参数，但加载初期土体以固结沉降为主，当超孔隙水压力消由于土是一种变异性很大的工程材料，在其漫长的散得差不多后，固结沉降越来越少，而蠕变沉降愈来形成过程中，经历了自然和人为因素的作用，其性质愈显著，逐渐

6、上升为主要的。填方路堤都是进行分十分复杂，因而通过勘察、取样、试验得到的土体参[收稿日期]201l—O3—26[作者简介]胡振南(1977一)，男，湖南邵阳人，硕士研究生，工程师，从事高速公路建设管理工作。146公路工程36卷数是十分离散和不确定的，具有空间变异性，同时，时间为步长，从B一0进行选点，如选择BC段，则从经济方面来考虑，勘探的密度及试验的次数不可对BC段进行线性化处理，可得出直线方程和相关能达到绝对令人满意的程度，所有这些无形中都影系数R。值。再选BD段，得R，等等。比较所有响了计算结果的准确性。的R值，设最大值所对应的点为Ⅳ，则线段BN上根据实测沉降资料预测法

7、是在较为充分的取得的点即为拟合法选定的点，该曲线方程即可求得。路基沉降资料的基础上进行的沉降预测，能综合考设拟合所得双曲线方程S。=，(t’)与原S—t坐标的虑各种复杂因素对士体性质的影响，因此其预测精交点值为t。(图1中虚线对应时间)，则拟合时间零度相对较高。这类方法既有它的理论基础，又有简点始于t=t。。该法实际上假设实测S—t曲线的后单易行的操作方法，在工程界得到了足够重视，众多段是满足双曲线关系的，则由该曲线后段可以推导学者对其进行了较多的研究。目前使用较多的方法出其前段的走向，而以相关系数最大