高填方地基沉降预测及方法研究

结合西南某高填方机场监测资料,分析高填方地基沉降几种预测方法的优缺点,根据填方体和原地基各自沉降规律的不同特征,运用三轴实验所得e-p曲线、对数模型、经验公式等方法对填方体沉降进行预测分析,用对数模型、分层总和法等方法计算原地基沉降,并与地表监测数据进行对比分析。     

安康机场罗家河膨胀土高填方沉降变形特征研究

安康机场罗家河高填方是国内罕见的膨胀土填方体。通过表面与底部涵洞沉降监测,对其沉降变形特征进行了研究。结果表明,膨胀土高填方次固结阶段的表面沉降受降水影响显著,出现反复膨胀变形,最大膨胀速率为0.485mm/d;建立了考虑填方厚度与沉降时间的膨胀土高填方工后沉降预测模型,模型参数u可表征挖填交界面处地基沉降在此处产生的拖拽效应引起的沉降量,模型计算值与实测值平均相对误差为12.17%,该模型可为地质条件与填筑材料类似工程的工后沉降预测所借鉴;依据填方体胀缩变形可将其分为8个阶段,胀缩变形阶段均与时段降水量关系密切,其中缓升段Ⅶ时段降水量为644mm,对应的膨胀量达44mm;该膨胀土填方体总体表现为膨胀,而非其他岩土填筑体的压缩变形。     

高填方路堤粘弹性参数反演与工后沉降预测分析

路面的工后沉降问题是高填方路堤工程的主要问题之一。用广义Kelvin模型来表征填筑体的本构关系，在现场沉降监测资料的基础上，运用三维有限元正交数值试验、回归分析和优化相结合的方法，反演了计算模型的材料参数，并在此基础上对高填方路堤的丁后沉降作出预测，得到了较高的计算精度，并和实际监测结果比较．致。本文的方法可为今后高填方路堤的工后沉降计算提供参考。     

适于黄土高填方路堤综合压实技术的应用研究

以太原市太行路阎家峰路段为工程应用对象,提出并应用一种适于黄土填料高填方路堤的分层碾压与重锤补夯相结合的综合压实技术。通过结合施工进程的土性试验、现场深层沉降监测等试验手段,研究高填方路堤黄土填料的压实特性、重锤补夯的强化机制及路基的综合压实效果。相关土性试验研究结果表明:分层碾压后的土体再经重锤补夯作用后,压实度、压缩模量等参数得到大幅提高,并随填方深度均呈周期性的锯齿形曲线变化形态。沉降监测及分析结果表明:该综合压实技术处理后的路堤工后沉降显著减小,趋于稳定的最大工后路面沉降仅为路堤高度的0.1%,且填方体的自身压缩变形为总沉降的主要组成部分;填方体工后沉降与时间呈对数关系,依此提出填方体工后沉降的预测公式,与实测值吻合较好。     

基于关联度分析的高填方初期沉降预测模型可靠性研究

西部山区建设采用高填方地基居多,机场等大型基建项目尤为明显。高填方地基填方量大、填筑高度高,原始地貌类型复杂,但其工后沉降变形与各影响因素间依然存在动态关联。结合相关工程实例,采用关联度分析方法对一元线性回归预测模型、GM(1,1)预测模型以及二次抛物线预测模型等常用沉降预测模型进行关联度计算。最终确定GM(1,1)预测模型为适用于高填方地基初期沉降预测的最佳模型,本研究对山区大型工程建设高填方项目安全运营具有实际意义。     

几种黄土高填方路堤沉降预测模型的对比研究

以山西省太原市太行路工程阎家峰路段填方路堤为依托,采用分层沉降仪观测填方路堤沉降,对黄土地区高填方路堤沉降规律进行研究。根据沉降实测数据,分别建立了泊松、双曲线、乘幂、指数和对数5种预测模型,并将5种模型的预测值与实测值进行比较。结果表明,5种模型均对短期沉降实测数据拟合程度较高,且泊松模型和指数模型的预测精度较高,但对于长期沉降预测均存在缺陷。在此基础上,建立了泊松和指数模型的组合模型,能够较好地预测长期沉降。由此得出本路堤工后沉降在接近2年的时间内基本完成。     

承德机场高填方地基工后沉降预测

目前我国机场建设正处于迅猛发展阶段,机场高填方工程屡见不鲜,然而对于高填方工程的地基沉降计算研究却不够完善。河北省承德机场具有以下工程特点:(1)原地基无特殊性岩土且进行地基处理,(2)填筑体以硬质岩为主。以高填方工程工后沉降现场监测资料为基础,研究了不同回归参数模型对高填方地基工后沉降数据拟合的合理性,在指数模型、幂函数模型、对数模型、双曲线模型、平方根模型中,指数模型能够真实的反映此类高填方工程工后地基沉降规律。由预测结果及沉降影响因素可知,此类工程工后沉降组成以填筑体压缩固结为主,填筑体厚度为工后沉降的主要影响因素,填筑体厚度变化较大处工后差异沉降相对显著。     

黄土山区高填方沉降变形的研究

这里研究了黄土山区高填方边坡在宽高比、填方高度参数影响下自重作用的沉降变形,采用了符合岩土材料的Mohr-Coulomb本构模型,对高填方边坡沉降变形问题进行了弹塑性有限元平面应变分析,模拟了同一填方高度、同体积、不同宽高比对黄土山区高填方沉降变形的影响,以及不同高度高填方的沉降变形规律。     

董志塬区黄土高填方地基工后沉降特性试验研究

黄土高填方地基工后沉降量大,容易引起建筑物开裂破坏。本文以庆阳市西峰区某小区填沟造地项目为背景,对董志塬区黄土高填方地基的工后沉降特性进行了分析研究,研究结果表明,⑴黄土高填方地基在回填后200天到250天左右工后沉降量较大,最大沉降量可达到79cm。⑵黄土高填方地基工后沉降在沟谷处较大,距离沟谷越远,沉降量越小。⑶干密度是影响黄土高填方地基工后沉降的主要因素,可以通过提高干密度的方法提高黄土的回填质量,对于超厚的黄土高填方地基,宜采用高能级强夯进行分层回填。     

山区变电站高填方地基工后沉降分析

首先从试验和理论2个方面确定了山区变电站高填方地基工后沉降的主要影响因素,即填方高度和变形模量,并给出计算地基工后沉降的初步公式;然后结合2个典型工程对公式中的系数进行修正,拟合出一个实用的经验公式;最后以2个山区变电站工程为例进行分析,发现理论计算值与实测值吻合良好,有力地论证了该公式的有效性.所得的结论为山区变电站高填方地基工后沉降的进一步研究和相关规范的制定提供了参考.     

九寨黄龙机场高填方地基工后沉降预测

以四川省九寨黄龙机场高填方地基工后沉降原位监测结果为基础,探讨了高填方地基工后沉降预测回归参数模型。在指数模型、幂函数模型、平方根模型、双曲线模型和对数模型等回归参数模型中,只有对数模型能较真实反映高填方地基工后沉降规律。对数模型的预测结果表明,由于高填方地基中上部填筑体和底部软弱地基填筑厚度极不均匀,工后差异沉降显著。     

河池机场填石高填方土基工后沉降离心模型试验研究

结合工程实例，采用不等应力模型设计方案，以梯形分布相似法配制填料，开展河池机场高填方土基工后沉降的离心模型试验研究。试验结果表明：无论是变化规律还是单位土基填高的沉降量，与现场监测结果具有良好的一致性；不同填料土基道肩沉降均大于场道中心，土基顶面呈“马鞍形”分布；试验结束后土基顶面、坡面未出现裂缝，表明河池机场填石高填方土基面临的主要工程问题不是失稳破坏，而是过大的沉降变形控制。最后，选择指数回归参数模型对工后沉降进行预测，预测结果表明，无论是工后沉降、残余沉降、沉降坡差还是沉降速率，煤矸石土基因针片状颗粒含量高、基材强度较低将导致更大的沉降变形和更长的工期。     

吕梁机场黄土高填方地基工后沉降时空规律分析

以吕梁机场高填方地基工后沉降监测结果为基础,对原地基及填筑体的工后沉降组分和产生不均匀沉降的原因进行了深入分析;量化分析了填土高度、填土速率、地基综合压实度、时间等因素对高填方工后沉降的影响,提出了基于应变速率的工后沉降递推分析法。结果表明：减小填土速率、适当增大地基综合压实度和降低填土高度都是减小工后沉降的有效措施,采用递推分析法,更能够近似描述施工工艺对工后沉降的影响。     

高速铁路CFG桩筏复合地基沉降特性试验研究

对京沪高速铁路CFG(Cement Fly-ash Gravel)桩筏复合地基进行了现场试验研究,实测了桩顶、两桩中心、四桩中心处桩间土体的沉降值及路基面沉降值,深入分析了桩顶、两桩中心、四桩中心处桩间土体的沉降及路基面沉降随荷载和固结时间的变化规律,对CFG桩筏复合地基的沉降特性进行深入研究,得到以下主要结论:沉降主要发生在加载期间,即沉降快速发展阶段,期间桩顶、桩间土沉降均占总沉降的60%左右;CFG桩加固区沉降约占相应总沉降的1/4,下卧层沉降约占3/4;路基面沉降曲线成锅形分布,路基中间沉降量较大,路基两侧较小;地基沉降—荷载—时间规律可分为3个阶段,即沉降快速发展阶段、沉降发展阶段和沉降基本稳定阶段;超载预压对于减少工后沉降是必要的,预压3个月后,地基沉降基本上趋于稳定,路堤的预压静置时间应不小于3个月。     

推算最终沉降中工后次固结沉降比例研究

为了更准确地预测工后沉降,利用室内常规压缩试验、长期压缩试验和现场试验研究了三点法、双曲线法、星野法等最终沉降推算方法推算的黏性土地基最终沉降与工后次固结沉降的关系。研究表明,采用三点法推算的黏性土地基最终沉降包含的工后次固结沉降较少,采用双曲线法推算的黏性土地基最终沉降包括约23%～52%的工后次固结沉降,采用星野法推算的黏性土地基最终沉降基本包含了绝大部分工后次固结沉降。故建议采用三点法和双曲线法推算黏性土地基最终沉降并预测工后沉降时还应考虑工后次固结沉降。     

黄土路堤工后沉降预测新模型与方法

路堤的工后沉降是在黄土地区修建高标准铁路的主要问题之一,利用黄土路堤工后沉降的实测数据,找出其相应的工后沉降规律将有利于指导设计与施工。在分析了大量的兰武二线铁路黄土路堤工后沉降的实测数据的基础上,提出了一个新模型。为了检验新模型,运用常用的双曲线模型和指数模型分别对相同的实测数据进行了分析预测,并通过对比分析得出了不同的分析和预测结果。研究结果表明:新模型预测的误差小,与实测数据的吻合较好。新模型为工后沉降的分析预测提供了一种新的方法,可为今后黄土路堤工后沉降的预测计算提供参考。     

非饱和土地区高速铁路路基沉降预测模型

准确、合理地预测线路工后沉降是高速铁路建设的关键,现场沉降观测数据表明不同饱和度地区路基沉降曲线线型变化较大,基于饱和理论的沉降预测方法在工后沉降预测中存在不能准确描述沉降规律,且存在预测值偏小的风险。基于实测沉降规律,提出了一个适用于非饱和土地区路基的沉降预测曲线模型。分析了预测曲线模型的特点,并基于最小二乘法给出模型参数的求解方法。结合兰新铁路第二双线LXS-15标段沉降数据,提出相关系数、偏差度、稳定度为模型有效性检验指标,结合施工完成2 a的实测资料,进行了在施工完成3个月及6个月所提模型与规范要求3种预测模型的对比研究;对3条不同饱和程度高铁路基沉降预测结果表明所提出的非饱和土预测模型具有较好的精度和广泛的适用性,为非饱和土地区高速铁路建设合理判断工后沉降提供参考。     

基于双曲线拟合法的等载预压卸荷沉降速率标准

基于双曲线拟合法,推导出恒载下地基沉降速率与剩余沉降之间的关系式、剩余沉降与工后沉降之间的关系式,据此建立了等载预压沉降速率标准和工程实用的卸荷时间预报方法。公式表明,沉降速率与剩余沉降的平方呈正比,工后沉降占剩余沉降的比例不仅与地基固结速率有关,而且与路面设计年限和预压时间有关,但预压时间的影响很小,沉降速率标准是所控制的工后沉降的幂函数。工程实例表明,规范和地方经验沉降速率标准适用于桥头路堤,用于一般路堤和结构物与路堤连接处过于严格。     

公路软基超载预压卸荷沉降速率标准研究

软土地基上的路基施工常采用沉降速率法确定超载卸荷时间。现有的沉降速率法主要依据地方经验沉降速率标准,无法与获得的工后沉降相联系。基于分级加荷条件下地基固结度计算的改进太沙基公式,推导出超载沉降速率与等载工后沉降间的关系式,据此建立按容许工后沉降控制的超载预压卸荷沉降速率标准。有限元数值模拟分析表明,相对于地方经验沉降速率标准过于严格,该沉降速率标准卸荷控制的工后沉降满足规范要求。通过应用于实际工程,给出了超载卸荷时间。