高速公路软基最终沉降量推算方法的比较及优化研究

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1、第35卷，第3期公路工程Vo1．35．No．32010年6月HighwayEngineeringJun．，2010高速公路软基最终沉降量推算方法的比较及优化研究姚志安(广东省公路建设有限公司，广东广州510600)[摘要]以广州珠江黄埔大桥项目为背景，介绍了高速公路几种软基常用的最终沉降量推算方法，如双曲线法，对数曲线法，以及三点法。并通过工程实践对上述方法进行比较分析，讨论各种方法的优缺点及其适用性，对几种方法进行了优化研究。[关键词】高速公路；软基；最终沉降量；优化[中图分类号]U416．1[文献标

2、识码]B[文章编号]1674—0610(2010)02～0156—03CompareandOptimizationInvestigationofMethodsofCalculatingtheFinalSettlementofSoftSoilGroundofsuperhighwayYAoZhian(GuangDongHighwayConstructionCorporation，Guangzhou，Guangdong510600，China)[Keywords]superhighway；softsoilgr

3、ound；finalsettlement；Optimization目前用于推算软土地基最终沉降量的方法很s+(1)多，但主要分为2类：①利用土的本构模型，采用Biot固结理论进行分析，由于计算参数确定困难，推式中：St为t时刻的沉降量；Sa为双曲线起点；ta时算结果难以令人满意；②根据实测的沉降数据，采刻的沉降量；OZ，为待定系数。用特定的推算方法来推算最终沉降量，由于各种推由式(1)可以看出，当时间趋向无穷大时，其算方法的假定条件不同，因而它们对不同地区，不同沉降量就是最终沉降量S即：工程的适用程度也

4、各不相同。工程上比较实际的办s+吉(2)法是将大量地基沉降观测资料与各种推导公式的计1．2对数曲线法算值进行对比分析，可以确定适应于不同地区的沉假定软土地基的沉降发展规律为对数曲线，即降计算公式。同时为得出更为精确的结果，对这些某一时刻的沉降量为：推算方法进行了优化研究。．s￡=s(1一ole—p)+Saole一卢‘(3)1常用的最终沉降量推算方法式中：．s为软基的最终沉降量；S为某t时刻的沉由实测的沉降时程曲线(s—t)推算软土地基的降量；，JB为待定参数。1．3三点法最终沉降量的方法很多，较为常用的

5、有双曲线法，对在沉降时程曲线(s—t)图上，取最大恒载时段内数曲线法，以及三点法，但这些方法均有一定的适用的3点t。，t，t3所对应的沉降量s1，s，s3，且使t3一性。应用时应根据实测情况及拟合程度的好坏，选t=t：一t，最终沉降量Js可用式(4)求得，即：择与实际情况较为吻合或较为接近的最终沉降量推算方法。。一!(二二二∞一(s一s。)一(s一s)(4)1．1双曲线法双曲线法是假定软土地基的沉降是按双曲线规2最终沉降量推算的实例分析律变化的，从软基加载起到任意时刻t的沉降量s可用式(1)求得，即：结

6、合广州珠江黄埔大桥项目公路软基处理的工[收稿日期]2009—11—20[作者简介]姚志安(1978一)，男，湖北黄冈人，硕士研究生，工程师，主要研究方向为桥梁及公路工程建设管理。第2期姚志安：高速公路软基最终沉降量推算方法的比较及优化研究157程实例，对上述几种常用的最终沉降量推算方法进梅花形布置，长度应穿过淤泥层。在施工前，需修筑行了分析比较。一段试验段，通过试验数据指导施工。2．1工程概况2．2试验段最终沉降量的推算广州珠江黄埔大桥项目位于广东省广州市东南试验段地基沉降时间(s—t)关系曲线图见图1

7、。部，项目所经的地区主要为珠江三角洲平原区。根经过预压一段时间后曲线趋于平缓，沉降趋于稳据勘察成果，珠江三角洲平原区普遍沉积不同厚度定。的软土，岩性为淤泥质亚粘土、淤泥质粘土以及淤时间／d泥，流塑，局部为软塑状。具有天然含水量大、高压020406080lO0l20140缩性、土的力学强度低等特点，工程性质极差，尤其在地震作用及振动载荷的作用下，易产生侧向滑移、不均匀沉降及蠕变等工程地质病害，对路基及构筑物的稳定性影响较大，应进行软土地基处理。由于本项目工期较长，软基处理采用袋装砂井结合预压的方法处理，以

8、节省工程造价。袋装砂井图1试验段-t关系曲线为垂直向地下排水体，主要考虑当固结度较小、地基强度提高缓慢时，通过设置袋装砂井排水通道加速根据试验段的实测沉降时间曲线图，运用双曲gg、逝塔地层水的排水，提高地基固结度，通过沉降计算一，袋一一线法，三点法，对数曲线法推算的最终沉降量及实测一一一}369258装砂井直径采用0．07m，间距1．2～1O．5Om，O平O面呈O0沉降量见表1。0OOO000表1运用不同方法推算最终沉降量和实测沉降量的对比