基于实测沉降数据的路基沉降机理及其预测分析.pdfVIP

维普资讯 · 线路 ／路基 · 基于实测沉降数据的路基沉降机理及其预测分析 余 潜 (中铁八局科技研发 中心，成都 610081) 摘 要 ：对路基沉降机理进行较深入的分析 ，归纳对比各类沉 大；(3)收敛阶段 ：当孔隙水压力基本消散完毕 ，土骨 降预测模 型，根据组合预测 的思想通过加权建立组合预测模 架的黏滞蠕变开始出现 ，次固结变形所 占比例变大 型，并基于最小二乘法进行求解。通过 实测数据的建模分析 ， (也有研究者认为次固结是土中结合水在很小的超孔 发现 s形曲线拟合优度明显更好；组合模型确实能有效利用每 隙水压力作用下的排水固结，但一致的是其对总沉降 种模型的信息而使预测值更为精确 ，组合模型的建立方法是合 的影响都很小 )，沉降增速趋于缓慢，并逼近某个最 理且能够应用的。基于一维固结的解析法计算的最终沉降值 终值。 与预测值的比较表明预测方法是可行的。两种计算方法都能 沉降预测中常选择拟合效果最好的模型作预测， 满足工程 实际需要 。 关键词 ：路基 ；沉 降预测 ；组合模型 因此明确沉降过程有助于选择合适的模型；次固结变 中图分类号：U213．157 文献标识码 ：A 形虽然造成沉降长期不能终止，但其影响很小，因此计 文章编号 ：1004—2954(2007)05一ooO8一O3 算 中可 以忽略。 3 沉降预测模型分析 1 概述 (1)曲线拟合法。这类方法都是建立在对路基沉 高速铁路 、公路软土路基、高填方路基的过大工后 降进行长期监测基础上的，通过选择适当的模型拟合 沉降常会导致不均匀沉降，而这是影响运营质量和引 实测数据来预测沉降。常用的预测模型有双 曲线、指 起上部结构提前破坏 的重要 因素之一 。因此 ，较为深 数曲线 、S形成长 曲线等，本文选择 了其 中几种来应 入地分析路基沉降的机理，尽可能准确地预测沉降，控 用，具体列于表 1。 制不均匀沉降就成为工程建设中一个需要长期面对的 表 1 几种预测模 型及形式 问题。结合工程实例，在前人工作的基础上，着力应用 名称 形式 名称 形式 组合预测的思想，对两个预测效果较优的单一预测模 Boltzmann模型 (I)= + 双曲线 y(t)=n一而b： 型进行 了加权组合 ，基于最小二乘原则进行 了求解，最 后把模型预测结果与按一维固结解析方法计算的最终 Gompertz模型 Y(t)= …P一 一’ 指数曲线 Y(t)=a+6e 沉降值作了对 比分析。 Logistic模型 ㈩ = + 2 路基沉降机理分析 注：表中a,b、k、r均为参数。 路基沉降主要包括本体的压密变形和地基沉降， (2)基于固结理论计算，这些模型参数都反映了 地基土的物理力学性质。Terzaghi固结理论预测模型 前者可以通过选用优质路堤填料和提高施工压实度