真空堆载联合预压沉降预测分析

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1、CMYK工程试验与研究真空堆载联合预压沉降预测分析陈古龙1杨雪强2(1广州市第三市政工程有限公司；2广东工业大学)【摘要】本文阐述了几种常见的沉降预测方法，并通过珠海横琴多联供燃气能源站项目关于真空堆载联合预压法沉降监测值为算例。在工程实例和沉降计算理论的基础上，对常用的双曲线法、指数曲线法、三点法、Asaoka法进行了深入的计算分析，通过这几种沉降预测方法并和实际的比较得出：三点法在《规范》中认为尽可能选择长时段沉降资料，并取时距△t尽可能大进行沉降计算，但在此算例中并不是取时距△t最大就能得到最符合实际沉降的一

2、个；在此算例中双曲线法沉降预测是几种常见的沉降预测方法中得出沉降预测曲线最符合实际沉降量变化趋势的预测方法。【关键词】真空联合堆载预压法；监测值沉降预测；三点法双曲线法1引言在真空联合堆载预压法加固软土地基处理过程中，现场监测数据分析和沉降量预测工作是至关重要的。现场监测可以在软土加荷过程中保证施工安全、防止地基失稳破坏、为工程分析计算提供数据；沉降量预测可作为估计工后沉降量、计算当前固结度、确定预压时间、整图1指数曲线法预测沉降图个工期的安排提供参考。在沉降量预测工作时，不仅要对最终固结沉降进行预测，而且可以对任

3、意时刻沉降量S0——对应起点处的沉降值；进行预测。但对任意时刻沉降量预测值与真实值之间的t——自起点处起开始计算的时间；差异研究不多，普遍认为随着预测的步数增加，预测误A、B——曲线拟合系数。差变大，而大多数都基于定性分析，故对地基中的分段变换式（1）可得到：沉降量预测和相应的误差分析，对软土加固工程的预测t=A＋Bt(式2）[1]St-S0与防护具有一定的参考意义。对具体的监测数据进行曲线拟合时，从中可得到本文通过介绍几种常见的沉降预测方法，依托珠海t横琴多联供燃气能源站项目关于真空堆载联合预压法和t的直线关系。

4、从该直线中可以得出A、B，将St-S0沉降监测值为算例，基于双曲线法、指数曲线法、三点A、B代入式（2）中即可获得任意时间的沉降量。法、Asaoka法的沉降预测分析该实例。2.2指数曲线法2常见的几种沉降预测的计算指数曲线法是根据监测数据沉降曲线自“拐点”开始，以近似按指数变化趋势，如图1指数曲线法预测沉2.1双曲线法降图。双曲线法[2]是依据监测数据沉降变形量与时间曲指数曲线法的经验公式[3]为：线成双曲线函数，如图1所示，并采用下列公式进行沉t-t0-η降最终值的推算：(S∞－St）=（S∞-S0）·e(式3）

5、t式（3）中：St=S0+(式1）A+B×tS0——t0时刻的沉降值；式（1）中：St——t时刻沉降值；St——t时刻的沉降值；S∞——最终的沉降值；CMYK工程试验与研究η——常数。上述式（6）为最终沉降计算式。代入（7）中可得任意根据求导，转换可得：时刻t对应的沉降值。具体应用时，可选取不同的Δt㏑ΔS=-1tm+t0+（㏑S∞-S0）(式4）进行分析，从中选取最合理的一组作为分析结论。Δtηηη2.4Asaoka线式（4）中：[5]Mikasa推出一维固结方程并用应变形式来表示ΔS=Si-Si-1；tm是Δt

6、中点时间对应的时间。为：Δtti-ti-12ΔSCv∂ε(t,z)=∂ε(t,z)(式8）根据监测数据的㏑和tm拟合直线可求得相应∂z2∂tΔt式(8)中：直线的截距和斜率分别是（㏑S∞-S0+t0）和-1，即ηηηε(t,z)——竖向应变；可相应得到η和最终沉降值S∞，根据式(3)可求出任z——排水深度；意时刻的沉降值。软基沉降量比较大时，指数曲线法应t——时间；用比较合理。Cv——固结系数。[6]2.3三点法（固结度对数配合法）Asaoka（1978）认为式（8）可用级数形式展开，并曾国熙（1959）[4]以三

7、点法为理论基础推导了一维用微分方程表示为：2n地基固结度方程为：S+a1dS+a2dS+…+andS=b(式9）ndtdtdt-βtU=1-αe(式5）式（9）中：式（5）中：S——沉降量；α、β——与地基排水条件、地基土性质等有关的a1、a2、…、an，b——与地基土中的边界条件和固结参数，其理论值见表1。系数有关的系数。表1α和β的理论值Asaoka法就是运用监测沉降数据来求出这些未知排水条件αβ2系数，然后根据这些系数预估总沉降量，用差分代替微8πcv竖向排水固结（U>30%）22π4H分可将上式转换为如下递

8、推关系：8cπ2c8h+vn砂井贯穿受压土层之固结224H2πFndeSj=β0+∑βiSj-1(式10）88chi=1砂井未贯穿受压土层之固结22πρFnde式（10）中：Sj——tj时刻的沉降量（以mm为计量单位），式中α和β分别为参数，理论值见表1所示。表tj=jΔt（j=0、1、2…），Δt为两次相邻沉降监测数据的中的Cv和Ch分别为竖向和水平向的固