高速公路軟土路基沉降現(xiàn)狀分析及預測優(yōu)化組合

【摘要】基于國內外常用的沉降預測方法，選取主要沉降預測方法為參考指標，結合工程實例，通過概率組合，得出沉降計算優(yōu)化預測公式，對類似工程具有借鑒意義。

【關鍵詞】沉降；現(xiàn)狀分析；預測組合

1、引言

在我國南方，軟土分布廣泛，必須經過處理才能滿足結構物的使用要求；且符合路堤上部基床底層質量要求的填料數(shù)量較少，多采用第四系粘性土經改良處理后用作基床底層填筑。尤其是高塑性的下蜀粘土，在我國南方地區(qū)廣泛分布，工程性質較特殊，在以往鐵路建設中因其引起的路基基床病害相當普遍，常引起基床翻漿冒泥、路肩鼓脹、路塹側溝壁擠出等。精確地預測沉降具有十分重要的意義。

2、國內外研究現(xiàn)狀分析

如何通過實測沉降資料來準確計算和預測最終沉降量是我們現(xiàn)在亟待解決的問題。近幾十年來，國內外學者提出了很多計算沉降量與時間關系的方法。第一類為根據固結理論，結合各種土的本構模型，計算地基沉降量的各種有限元法；第二類為根據實測資料推算沉降量與時間關系的預測法。目前，廣泛應用于工程沉降預測的方法有：泊松曲線預測法 、指數(shù)型函數(shù)預測地基后期沉降（三點法） 、 法 、改進后的雙曲線法【3】。

3、優(yōu)化預測公式法

優(yōu)化預測公式法基于沉降預測方法，選取泊松曲線預測法、指數(shù)型函數(shù)預測地基后期沉降（三點法）、 法、改進后的雙曲線法四種沉降預測方法，分別計算大量工程實例的沉降，并與實際沉降量相比較，運用概率思想，達到95%的保證率，得到加權系數(shù)，最終得出較為先進的優(yōu)化預測公式。

根據 、求得各預測法的μ和σ見表1：

求得各方法的加權系數(shù)建議值如表2示：

上述討論了沉降量的建議取值，是點估計問題。然而，不管取的加權系數(shù)建議值是多么的優(yōu)良，用上述參數(shù)去估計最終沉降量也只是一定程度的近似。至于如何反映精確度，它沒有回答。對于不同的地區(qū)、不同的施工方法、不同的地下水位等等，設計人員可以更好的把握沉降量，從而設計出更為安全、更為經濟的方案。根據，那么即為加權系數(shù)取值范圍，如表3示：

則優(yōu)化預測公式：

4、實例驗證

本章三個工程實例均摘自文獻「4」，分別用泊松曲線法、指數(shù)型函數(shù)預測地基后期沉降（三點法）、Asaoka法、改進后的雙曲線法及優(yōu)化組合公式法進行預測最終沉降量及比較結果表4。

（1）為了得到較為準確的后期沉降量推算結果，必須對路基的沉降進行準確的觀測，應該在路堤開始填筑時就進行觀測，同時應盡可能地進行長期觀測，在數(shù)據處理時應選擇有實際意義的數(shù)據。

（2）在實際的沉降預測中，并不單純地依賴某一種方法，只有對每一種計算方法的原理、優(yōu)缺點和計算結果的精度都有了了解之后，才能在實際的運用過程中靈活地選擇

（3）優(yōu)化組合公式結合了多中計算方法，使可靠度提高。

（4）本優(yōu)化公式僅局限適用于軟土路基，并且各地區(qū)設計人員應根據實際工程的土質、地下水位及季節(jié)性的變化幅度、地層結構、成因年代、均勻性等確定加權系數(shù)。

參考文獻：

[1]宇云飛，張文彤，張梅.泊松曲線在軟土路基沉降預測中的應用研究.河北農業(yè)大學報.2004.7，96-99.

[2]李凡，吳志昂，孫四平.軟土地基路堤最終沉降量推算方法研究.合肥工業(yè)大學學報（自然科學版）.2003.4，277-280.

[3]甘友文，王志亮，鄭華.地基沉降預測中的雙曲線模型修正.水文地質工程地質.2004.1，98-100.

[4]王志亮等.增加曲線模型在路基沉降預測中的應用研究.巖土力學.2004.6，901-903，912.