基于饱和曲线法的地基沉降预测

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1、R0ADC0NSTRUCT10NANDMACHINERY文章编号：1000—033X(2014)06—0055—03基于饱和曲线法的地基沉降预测关京(河南高速公路发展有限责任公司，河南郑州450052)摘要：针对S形沉降时程特征，提出了饱和曲线预测模型，证明了该模型与S形沉降曲线的特点吻合，考察了模型中各参数改变对预测结果的影响。通过多个工程实例的对比分析，对沉降预测模型的适用性进行了研究。算例表明：饱和曲线预测模型可以有效地用于加载全过程的沉降预测，而且可靠性较高，具有一定的工程价值和应用前景。关键词：

2、地基；饱和曲线；沉降预测；，预测模型中图分类号：TU416．1文献标志码：BFoundationSettlementPredictionBasedonSaturationCurveGUANJing(HenanExpresswayDevelopmentCo．Ltd．，Zhengzhou450052，Henan，China)Abstract：SaturationcurvemodelwasproposedtosatisfythecharacteristicsofS—stylesettlementprocess．

3、ItwasprovedthatthesuggestedmodelownsthesamepropertieswithS—stylesettlementprocess；meanwhile，howthechangeofeachparameterimpactsthepredictionwasstudied．Therationalityofthegivenmodelwasevaluatedbyseveralexamples．Researchesshowedthatthesaturationcurvemodelcou

4、ldbeeffectiveinsettlementpredictionduringthewholeconstructionperiodanditwasprovedtobereliable．Keywords：foundation；saturationcurve；settlementprediction；predictionmodel程(图1)，它可大致分为4个阶段。0引言(1)发生阶段：加载瞬间，土体处于弹性状态，在沉降的预测方法中，曲线拟合法因其直观明瞬时沉降量接近线性增长。了，并能够全面、完整地反映现场

5、各因素的综合影响(2)发展阶段：随着荷载的增加，土体进入弹塑等优点而在实际工程中得到了广泛应用。常见的曲性状态，沉降速率不断增大。线拟合法有双曲线法、指数曲线法、星野法、生长曲(3)成熟阶段：终止加载一段时间后，沉降继续线法等_】。]，不同的方法具有不同的适用范围。宰金增大，但沉降速率逐渐减小。珉、梅国雄曾指出：全过程沉降量与时间的关系曲(4)稳定阶段：沉降稳定，沉降速率趋于0。线呈“S”形，它反映的是事物发生、发展、成熟并达全过程沉降曲线具有3个主要特征：单调递增；到一定极限的过程。对于这种全过程沉降预

6、测，一沉降有界性；存在反弯点，即沉降曲线呈“s”形。般采用生长曲线进行拟合，其中较有代表性的是2饱和曲线预测模型Logistic曲线(即后文中采用的生长曲线法)。本文尝试提出一种新的用于全过程沉降的预测方法，并本文采用的饱和曲线预测公式为对其工程适用性进行检验。s一而瓣1地基沉降过程式中：S为沉降量；t为时间；n为加载级数；i一1，2，地基沉降全过程是沉降量随时间增长的连续过⋯，n；a、b、f、d、e为待定参数，其中，口>0，6>0，c<收稿日期：2013-10—19基金项目：河南省交通科技项目(2009

7、GF007)55RoADCONSTRUCTIoNANDMACHINEI荷载D沉降荷载(a)单级加载t／d(a)参数组合lD沉隆(b)多级加载图l荷载一沉降曲线0，>0，a的量纲与沉降一致，b的量纲与时间一致，c和d无量纲。该模型具有以下几个特点。a=lO0，b=lO0，c=-20，d=-25(1)单调递增。当n>0，6>0，c0时：s一一aCdb{1n(舌]】}～·(舌)H>0(2)有界性。f一0，5—0；t---~+∞，S—n。(3)存在反弯点。由沉降速率曲线图(图2)可知，对于所给参数，前期沉

8、降速率较慢，进入发展阶段后，沉降加快，随后又逐步减速回稳，沉降速率曲线出现峰值，这与“s”形沉降曲线具有相同规律。15l2鲁09姜030306O90l20l5O180210240270300330360t／d图3参数影响分析图2沉降速率曲线越短，沉降曲线也越陡。然而，不管c取值如何，沉为了更直观地理解式(1)中各参数对预测结果降曲线恒过一定点(6，a／Eln(1+e)])；随着参数d的影响，计算不同的参数组合，得到相应的沉降曲