軟土中樁基工后長(zhǎng)期沉降的預(yù)測(cè)模型

趙春彥，鄭國(guó)勇，楊龍才

(1. 中南大學(xué) 土木建筑學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙，410075；2. 同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海，201804)

軟土中樁基工后長(zhǎng)期沉降的預(yù)測(cè)模型

趙春彥1，鄭國(guó)勇1，楊龍才2

(1. 中南大學(xué) 土木建筑學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙，410075；2. 同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海，201804)

基于軟土中樁基工后長(zhǎng)期沉降的機(jī)理，采用理論分析和工程實(shí)際相結(jié)合的方法，提出適用于軟土中樁基工后長(zhǎng)期沉降的預(yù)測(cè)模型。研究結(jié)果表明：提出的預(yù)測(cè)模型和簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)模型均可綜合考慮地基土體的固結(jié)和蠕變，能很好地反映沉降發(fā)展的實(shí)際情況；但基于土體固結(jié)和蠕變對(duì)樁基工后沉降的影響程度，對(duì)非擠土樁基工后40 d后的實(shí)測(cè)沉降，可考慮選用簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，在其他情況下則宜采用未簡(jiǎn)化的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。

樁基；固結(jié)；蠕變；工后長(zhǎng)期沉降；預(yù)測(cè)模型

對(duì)于軟土中的樁基礎(chǔ)，因軟土具有長(zhǎng)期蠕變性質(zhì)，樁基礎(chǔ)的工后沉降是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。對(duì)于大型重點(diǎn)工程，通常都進(jìn)行樁基的靜載試驗(yàn)。樁基的現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)是反映樁基沉降最直接、最可靠的方法，然而，靜載試驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間有限，也只能反映樁基工后沉降開(kāi)始一段時(shí)間的情況；因此，如何合理利用觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行樁基沉降的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)就顯得尤為重要，其預(yù)測(cè)結(jié)果可有效地指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的沉降預(yù)測(cè)方法主要有指數(shù)方程法、雙曲線法、修正雙曲線法、對(duì)數(shù)曲線法、星野模型法、高木俊介法和改進(jìn)的高木俊介法等[1?5]，這些方法都反映不出影響土體變形的主要因素，預(yù)測(cè)模型性狀和實(shí)際土體變形性狀差距較大，僅表現(xiàn)為一種形式上的數(shù)學(xué)擬合，而未考慮實(shí)際的沉降機(jī)理，常常會(huì)出現(xiàn)擬合曲線與實(shí)際沉降曲線嚴(yán)重不符的情況，難以實(shí)現(xiàn)真正意義上的預(yù)測(cè)。近年來(lái)，灰色預(yù)測(cè)法、Logistic模型、Compertz模型法、Richards模型法和 Von Bertalanffy模型法等[1?7]由于能較好地反應(yīng)全過(guò)程的沉降與時(shí)間的關(guān)系，得到廣泛應(yīng)用，但它們也未能綜合考慮軟土固結(jié)和蠕變的綜合性質(zhì)，在結(jié)構(gòu)上仍然存在一些不足。Asaoka模型法[8?9]可以綜合考慮軟土固結(jié)和蠕變的綜合性質(zhì)，但預(yù)測(cè)過(guò)程比較復(fù)雜，工程應(yīng)用不方便。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[10]目前在沉降預(yù)測(cè)中也得到了較廣泛的應(yīng)用，但其需要大量的數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)樣本，因此，在應(yīng)用上受到了很大程度的限制。為此，本文作者提出軟土中樁基工后長(zhǎng)期沉降的預(yù)測(cè)模型，不僅可以考慮軟土固結(jié)和蠕變的綜合性質(zhì)，而且結(jié)構(gòu)合理，形式簡(jiǎn)單，方便于工程的實(shí)際應(yīng)用。

1 模型的提出

軟土地基沉降的機(jī)理分析如下：在建筑物施工初期，隨著上覆荷載的施加，土顆?？紫吨械乃懦?，沉降變形開(kāi)始發(fā)生，當(dāng)荷載增大到一定程度時(shí)，孔隙中水排出速度加快，從而沉降速率也在增大。隨著時(shí)間的推移，土體中滲流路徑加長(zhǎng)以及附加應(yīng)力向下擴(kuò)散，沉降速率逐漸趨于穩(wěn)定。宰金珉等[11]基于這個(gè)沉降機(jī)理提出了一個(gè)預(yù)測(cè)沉降的經(jīng)驗(yàn)公式即邏輯斯蒂克(Logistic)增長(zhǎng)曲線模型，對(duì)荷載作用下的地基沉降情形進(jìn)行了研究，并通過(guò)實(shí)例加以驗(yàn)證。邏輯斯蒂克曲線的一般形式如下：

式中：t為沉降的時(shí)間；St為時(shí)間t時(shí)的沉降；c1，c2和c3為待定參數(shù)。

因樁基沉降與地基沉降的機(jī)理相同，同樣都是附加荷載作用下地基土的固結(jié)所引起，因此，可考慮將增長(zhǎng)曲線模型推廣應(yīng)用到樁基沉降的預(yù)測(cè)中。但對(duì)于軟土中的樁基礎(chǔ)，由土體蠕變引起的沉降是樁基工后長(zhǎng)期沉降不容忽視的部分[12]，因此，軟土中樁基的工后長(zhǎng)期沉降預(yù)測(cè)模型應(yīng)能綜合考慮土體的固結(jié)和蠕變。

許多室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果均表明，土體蠕變與時(shí)間對(duì)數(shù)呈直線關(guān)系，常見(jiàn)的計(jì)算公式為：

式中：n為劃分的土層數(shù)；Cd為e?lgt曲線后段的斜率，稱(chēng)次壓縮系數(shù)；eoi為第i層土的初始孔隙比；Ss為時(shí)間t時(shí)的蠕變沉降；t1是主固結(jié)度為100%的時(shí)間，由次壓縮曲線上延而得，如圖1所示。

圖 1 e?lg t曲線Fig.1 Curves of e?lg t

目前關(guān)于固結(jié)、蠕變的劃分爭(zhēng)論頗多。由于土體中存在某種結(jié)構(gòu)黏性，蠕變自始至終存在，不可能等到固結(jié)完成后壓縮才開(kāi)始。事實(shí)上，瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降和蠕變沉降都是在土體受力后同時(shí)發(fā)生的，只是某一階段以一種沉降變形為主。殷宗澤等[13]基于Bjerrum[14]的二維等時(shí)e?lgt曲線提出了軟土蠕變計(jì)算的修正式，其中近似地取t1為1 d。對(duì)于樁基的工后沉降，蠕變沉降是其重要的一部分，而在施工期，以土體的固結(jié)引起的樁基沉降為主，通常不計(jì)蠕變引發(fā)的沉降。基于以上認(rèn)識(shí)以及蠕變量和時(shí)間的對(duì)數(shù)正比關(guān)系，近似地將蠕變量計(jì)算式即式(2)中的t1取為1 d，綜合考慮土體固結(jié)和樁周土蠕變對(duì)樁基工后沉降的影響，將式(1)和式(2)結(jié)合起來(lái)，提出樁基工后長(zhǎng)期沉降的預(yù)測(cè)模型如下：

式中：t′為工后沉降的時(shí)間，t′＞1；St'是工后時(shí)間為t′時(shí)的沉降；a，b，c和d為待定常數(shù)。

2 參數(shù)反演原理與方法

式(3)中的參數(shù)a，b，c和d根據(jù)實(shí)測(cè)工后的沉降進(jìn)行反演優(yōu)化確定。以沉降計(jì)算值和實(shí)測(cè)值的絕對(duì)誤差采用最小二乘法原理建立如下目標(biāo)函數(shù)：

參數(shù)a，b，c和d的優(yōu)化取值方法如下：借助于軟件OriginPro的非線性曲線擬合(Non-linear curve fit)高級(jí)擬合工具(Advanced fitting tool)，運(yùn)用其中的Origin C語(yǔ)言進(jìn)行編程，將函數(shù)即式(3)嵌入OriginPro中，通過(guò)假定參數(shù)a，b，c和d的初值，通過(guò)多次反復(fù)迭代對(duì)參數(shù)進(jìn)行反演計(jì)算，使目標(biāo)函數(shù)J達(dá)到極小值，最終確定參數(shù)a，b，c和d的最優(yōu)化值。

3 實(shí)例驗(yàn)證及模型簡(jiǎn)化

采用軟土地基中橋梁樁基的堆載靜載試驗(yàn)結(jié)果對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行計(jì)算和分析。堆載試驗(yàn)工點(diǎn)位于江蘇省昆山市旱涇村—徐公河區(qū)間段，屬長(zhǎng)江三角洲沖積平原區(qū)，試驗(yàn)段地基屬第四系全新統(tǒng)沖湖積層，表層為黏土，呈灰黃色，軟～硬塑，層厚0.76～3.60 m；其下為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，呈深灰色，流塑，含少量腐植物，局部夾有薄層粉砂，具高壓縮性、低強(qiáng)度、高觸變性的特點(diǎn)，厚3.2～16.5 m；下臥層為黏土、粉土及粉質(zhì)黏土，軟～硬塑。實(shí)例 1采用蘊(yùn)藻浜特大橋樁基的試驗(yàn)結(jié)果，蘊(yùn)藻浜特大橋樁基設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁，試驗(yàn)的群樁基礎(chǔ)為蘊(yùn)藻浜特大橋的北京側(cè)橋臺(tái)，該橋臺(tái)共12根樁，平面布置呈3排4列方式，實(shí)際加載量為12.574 MN，全部加載于2003?12?28完成。以加載完成之日起算樁基的工后沉降，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所得工后沉降隨時(shí)間發(fā)展的沉降如表1所示。實(shí)例2采用跨滬寧鐵路特大橋521號(hào)墩樁基的試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁，該橋墩共10根樁，平面布置呈5排2列方式，實(shí)際堆載量為6.137 MN，荷載于2003?12?28加載完成，以加載完成之日算起，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所得工后沉降隨時(shí)間發(fā)展的沉降如表2所示。

實(shí)例1采用表1中34～99 d的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)例2采用表2中57～289 d的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。運(yùn)用式(3)所示的預(yù)測(cè)模型反演優(yōu)化確定參數(shù)a，b，c和d，優(yōu)化的相關(guān)系數(shù)為：實(shí)例1和實(shí)例2相應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化的相關(guān)系數(shù))，說(shuō)明預(yù)測(cè)模型很好地反映了沉降發(fā)展的實(shí)際情況。以此對(duì)實(shí)例1樁基114，128和157 d的沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)沉降分別為4.72，4.96和5.39 mm；對(duì)實(shí)例2樁基318，340，375和392 d的沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)沉降分別為4.02，4.12，4.26和4.32 mm，與試驗(yàn)值接近。模型預(yù)測(cè)曲線與實(shí)測(cè)曲線的比較見(jiàn)圖2和圖3。從圖2和圖3可以看出：模型預(yù)測(cè)曲線與實(shí)測(cè)曲線具有很好的一致性。

在對(duì)實(shí)例運(yùn)用預(yù)測(cè)模型進(jìn)行參數(shù)反演時(shí)，發(fā)現(xiàn)參數(shù)c呈現(xiàn)負(fù)值并且絕對(duì)值偏大，實(shí)例1和實(shí)例2參數(shù)c最終的取值分別為?36.25和?45.57，而t′＞1，由此不難發(fā)現(xiàn)：式(3)的預(yù)測(cè)模型中的exp(ct′)很小，近乎為0。對(duì)于非擠土樁而言，文獻(xiàn)[13]指出，由土的固結(jié)產(chǎn)生的樁工后沉降較小。對(duì)選用的試驗(yàn)沉降來(lái)說(shuō)，實(shí)例1和實(shí)例2又分別選用的是荷載施加完34 d和57 d以后的沉降，此時(shí)，樁周土體的固結(jié)已基本完成，因此，在選用此時(shí)間以后的沉降進(jìn)行長(zhǎng)期沉降預(yù)測(cè)時(shí)，由樁周土體固結(jié)引起的樁基沉降可近似地認(rèn)為是一定值，即可將a/(b+exp(ct′))視為一定值。基于以上認(rèn)識(shí)，提出樁基工后長(zhǎng)期沉降的預(yù)測(cè)簡(jiǎn)化模型如下：

表1 蘊(yùn)藻浜特大橋北京側(cè)橋臺(tái)樁基工后沉降試驗(yàn)值Table 1 Test values on settlement after construction of pile foundation of Beijing-side abutment of super large bridge named Yun-Zao-Bang

表2 跨滬寧鐵路特大橋521#墩樁基工后沉降試驗(yàn)值Table 2 Test values on settlement after construction of pile foundation of 521# pier of super large bridge across Hu-Ning railway

圖2 實(shí)例1的模型預(yù)測(cè)和實(shí)測(cè)沉降曲線Fig.2 Model predicting and testing settlement curves for example 1

圖3 實(shí)例2的模型預(yù)測(cè)和實(shí)測(cè)沉降曲線Fig.3 Model predicting and testing settlement curves for example 2

式中：A和B為待定常數(shù)。參數(shù)A和B同樣采取上述的反演優(yōu)化方法確定。

同樣，實(shí)例1采用34～99 d的試驗(yàn)沉降，實(shí)例2采用57～289 d的試驗(yàn)沉降，運(yùn)用式(5)的預(yù)測(cè)模型反演優(yōu)化確定參數(shù)A和B，優(yōu)化相關(guān)系數(shù)為：=0.963 95，＝0.972 25，說(shuō)明簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)模型也能很好地反映沉降發(fā)展的實(shí)際情況。以此對(duì)實(shí)例 1樁基 114，128和157 d的沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)沉降分別為 4.64，4.88和5.28 mm，對(duì)實(shí)例2樁基318，340，375和392 d的沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)沉降分別為 4.03，4.12，4.27和4.33 mm，與試驗(yàn)值接近，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)值的比較見(jiàn)圖4和圖5。從圖4和圖5可以看出：簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)模型與實(shí)測(cè)曲線也有很好的一致性。

圖4 實(shí)例1的簡(jiǎn)化模型預(yù)測(cè)和實(shí)測(cè)沉降曲線Fig.4 Simplified model predicting and testing settlement curves for example 1

圖5 實(shí)例2的簡(jiǎn)化模型預(yù)測(cè)和實(shí)測(cè)沉降曲線Fig.5 Simplified model predicting and testing settlement curves for example 2

以1 a 365 d計(jì)算，運(yùn)用式(5)的預(yù)測(cè)模型分別對(duì)實(shí)例1和實(shí)例2的樁基長(zhǎng)期沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將式(3)的預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果一同繪于圖6和圖7中。從圖6和圖7可以看出：模型和簡(jiǎn)化模型在對(duì)工后長(zhǎng)期沉降的預(yù)測(cè)上均有很好的一致性。為了計(jì)算簡(jiǎn)便，當(dāng)選用工后一段時(shí)間后的實(shí)測(cè)沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，并確定這段時(shí)間內(nèi)土體的固結(jié)已基本完成，可選用簡(jiǎn)化的預(yù)測(cè)模型；對(duì)于非擠土樁，因在施工完后，土體的固結(jié)對(duì)樁的沉降影響已經(jīng)很小，選用工后短期時(shí)間以后的實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù)為依據(jù)(建議工后 40 d，此值是在實(shí)例預(yù)測(cè)過(guò)程中，簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)模型對(duì)所選用的工后沉降的適應(yīng)性不斷試預(yù)測(cè)所得出的1個(gè)建議值，預(yù)測(cè)實(shí)例不同，此值會(huì)略有不同)，可考慮選用簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)模型，對(duì)工后長(zhǎng)期沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，比如本文中的算例就可采用簡(jiǎn)化的預(yù)測(cè)模型；而對(duì)于擠土樁，在很多情況下，施工引起的樁周土體超孔隙水壓力在施工完后還將持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間，對(duì)其工后沉降的影響也比較大，因此，需綜合考慮土體固結(jié)和蠕變對(duì)其工后沉降的影響，預(yù)測(cè)模型采用未簡(jiǎn)化的模型即式(3)是適宜的。

圖6 實(shí)例1的模型和簡(jiǎn)化模型沉降預(yù)測(cè)曲線Fig.6 Model and simplified model predicting settlement curves for example 1

圖7 實(shí)例2的模型和簡(jiǎn)化模型沉降預(yù)測(cè)曲線Fig.7 Model and simplified model predicting settlement curves for example 2

4 結(jié)論

(1) 提出的預(yù)測(cè)模型與其他預(yù)測(cè)模型相比，它同時(shí)具備了以下2個(gè)特點(diǎn)：其一是結(jié)構(gòu)合理，考慮了軟土固結(jié)和蠕變的綜合性質(zhì)對(duì)樁基工后長(zhǎng)期沉降的影響；其二是形式簡(jiǎn)單，參數(shù)確定也比較簡(jiǎn)易，方便于工程的實(shí)際應(yīng)用。

(2) 所提出的預(yù)測(cè)模型及其相應(yīng)的簡(jiǎn)化模型能很好地反映樁基沉降發(fā)展的實(shí)際情況。

(3) 基于土體固結(jié)和蠕變對(duì)樁基工后沉降的影響程度，建議：對(duì)于非擠土樁基工后40 d后的實(shí)測(cè)沉降，可考慮選用簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，在其他情況下則宜采用未簡(jiǎn)化的模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。

(4) 所提出的預(yù)測(cè)模型和簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)模型是針對(duì)軟土中樁基的工后長(zhǎng)期沉降而提出的，也可以推廣應(yīng)用到軟土地基及軟土中其他結(jié)構(gòu)物的工后沉降預(yù)測(cè)，但對(duì)于簡(jiǎn)化模型，應(yīng)根據(jù)具體情況分析確定其適用性。

[1]王麗琴, 靳寶成, 楊有海, 等. 黃土路基工后沉降預(yù)測(cè)模型對(duì)比研究[J]. 鐵道學(xué)報(bào), 2008, 30(1): 43?47.

WANG Li-qin, JIN Bao-cheng, YANG You-hai, et al. Contrast study on prediction models of settlement of loess-fill subgrade after construction[J]. Journal of the China Railway Society, 2008,30(1): 43?47.

[2]劉宏, 李攀峰, 張倬元. 九寨黃龍機(jī)場(chǎng)高填方地基工后沉降預(yù)測(cè)[J]. 巖土工程學(xué)報(bào), 2005, 27(1): 90?93.

LIU Hong, LI Pan-feng, ZHANG Zhuo-yuan. Prediction of the post-construction settlement of the high embankment of Jiuzhai-Huanglong airport[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2005, 27(l): 90?93.

[3]彭小云, 葉萬(wàn)軍, 折學(xué)森, 等. 黃土溝壑區(qū)濕軟路基沉降預(yù)測(cè)模型[J]. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào), 2007, 7(2): 70?75.

PENG Xiao-yun, YE Wan-jun, SHE Xue-sen, et al. Settlement prediction model of wettest-soft loess subgrade in ravine regions[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering,2007, 7(2): 70?75.

[4]LIU Song-yu, JING Fei. Settlement prediction of embankments with stage construction on soft ground[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2003, 25(2): 228?232.

[5]肖治宇, 陳昌富. 軟土路基沉降預(yù)測(cè)Richards模型方法[J]. 公路交通科技, 2008, 25(11): 29?32.

XIAO Zhi-yu, CHEN Chang-fu. Settlement prediction of soft clay roadbed based on Richards model[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2008, 25(11):29?32.

[6]匡希龍, 鄒德強(qiáng). 基于龔帕斯曲線法的高填方路基工后沉降預(yù)測(cè)新思路[J]. 公路工程, 2008, 33(1): 127?130.

KUANG Xi-long, ZOU De-qiang. A new thought on prediction method for settlement after construction to high embankment based on Compertz curve method[J]. Highway Engineering,2008, 33(1): 127?130.

[7]王麗琴, 靳寶成, 楊有海. 黃土路堤工后沉降預(yù)測(cè)新模型與方法[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2007, 26(11): 2370?2376.

WANG Li-qin, JIN Bao-cheng, YANG You-hai. New model and method for forecasting post-construction settlement of loess-fill embankments[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2007, 26(11): 2370?2376.

[8]Asaoka A. Observational procedure of settlement prediction[J].Soils and Foundations, 1978, 18(4): 34?41.

[9]王志亮, 黃景忠, 李永池. 沉降預(yù)測(cè)中的 Asaoka法應(yīng)用研究[J]. 巖土力學(xué), 2006, 27(11): 2025?2029.

WANG Zhi-liang, HUANG Jing-zhong, LI Yong-chi. Study on application of Asaoka’s method to settlement prediction[J]. Rock and Soil Mechanics, 2006, 27(11): 2025?2029.

[10]Mohamed A, Shahim M B, Jaksa H R. Artificial neural network-based settlement prediction formula for shallow foundations on granular soils[J]. Australian Geomechanics, 2002,37(4): 45?52.

[11]宰金珉, 梅國(guó)雄. 全過(guò)程的沉降量預(yù)測(cè)方法研究[J]. 巖土力學(xué), 2000, 21(4): 322?325.

ZAI Jin-min, MEI Guo-xiong. Forecast method of settlement during the complete process of construction and operation[J].Rock and Soil Mechanics, 2000, 21(4): 322?325.

[12]曾慶有, 周健, 屈俊童. 考慮應(yīng)力應(yīng)變時(shí)間效應(yīng)的樁基長(zhǎng)期沉降計(jì)算方法[J]. 巖土力學(xué), 2005, 26(8): 1283?1287.

ZENG Qing-you, ZHOU Jian, QU Jun-tong. Method for long-term settlement prediction of pile-foundation in consideration of time effect of stress-strain relationship[J]. Rock and Soil Mechanics, 2005, 26(8): 1283?1287.

[13]殷宗澤, 張海波, 朱俊高. 軟土的次固結(jié)[J]. 巖土工程學(xué)報(bào),2003, 25(5): 521?526.

YIN Zong-ze, ZHANG Hai-bo, ZHU Jun-gao. Secondary consolidation of soft soils[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2003, 5(5): 521?526.

[14]Bjerrum L. Embankments on soft ground[C]//Proceedings Special Conference on Performance of Earth and Earth-Supported Structure. Lafayette: ASCE, 1972: 1?54.

(編輯 楊幼平)

Predicting model on long-term settlement after construction of pile foundation in soft clay

ZHAO Chun-yan1, ZHENG GUO-yong1, YANG Long-cai2

(1. School of Civil Engineering and Architecture, Central South University, Changsha 410075, China;2. Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of Ministry of Education,Tongji University, Shanghai 201804, China)

On the basis of mechanism of long-term settlement after construction of pile foundation in soft clay, and combining theoretical analyses with engineering practice, the model applicable to prediction of long-term settlement after construction of pile foundation was put forward. The results show that the predicting model and the simplified predicting model can all take consolidation and creep behavior of soft subsoil into account and reflect the practical situation of settlement development well. But considering influencing degree between consolidation and creep behavior of soft subsoil on the long-term settlement of pile foundation, the application scope of the predicting models are advised. The simplified predicting model may be applied on the condition that actual measuring settlement data after construction for more than 40 d are selected just for non-squeezing pile foundation. As far as other circumstances are concerned, the non-simplified model is appropriate.

pile foundation; consolidation; creep; long-term settlement after construction; predicting model

TU471

A

1672?7207(2011)02?0470?06

2010?01?24；

2010?05?11

鐵道部科技發(fā)展項(xiàng)目(99G28)

趙春彥(1980?)，男，河南唐河人，博士，講師，從事基礎(chǔ)工程和地下空間的研究；電話：15116437321；E-mail：zcyzbb@163.com