[发明专利]一种地基预留沉降量的计算方法

摘要

本发明涉及一种地基预留沉降量的计算方法，对于地基处理采用堆载预压法的情况，该方法在填筑路堤、场地或类似构筑物的施工过程中，根据实测的地基沉降和加载信息，可计算出准确的地基总沉降量和地基预留沉降量，以正确指导工程施工；包括：在填筑路堤、场地或类似构筑物的施工过程中，实时观测并记录地基于不同时刻的沉降量，同时记录各时刻施加的荷载数据；以及推导出任意时间段内的地基沉降差与加载过程、地基情况之间的关系的基本表达式（见上式）等步骤。同现有技术相比较，本发明计算方法在工程填土施工过程中尤其是在填筑预留沉降量土层之前，即可计算出的准确的地基总沉降量和地基预留沉降量，能够及时指导工程施工。

主权项

1.一种地基预留沉降量的计算方法，对于地基处理采用堆载预压法的情况，该方法在填筑路堤、场地或类似构筑物的施工过程中，包括在填筑预留沉降量土层之前，根据实测的地基沉降和加载信息，可计算出准确的地基总沉降量和地基预留沉降量，以正确指导工程施工；其特征在于，包括如下步骤：A.在填筑路堤、场地或类似构筑物的施工过程中，实时观测并记录地基于不同时刻的沉降量，同时记录各时刻施加的荷载数据；B.根据太沙基一维固结理论，以及分级加载情况下计算地基平均固结度的改进的太沙基法，并忽略次固结沉降，推导出任意时间段内的地基沉降差与加载过程、地基情况之间的关系的基本表达式：上述式中，t_0p1为第一级荷载增量的施加时刻，t₁、t₂是t_0p1之后的任意时刻，且t₂＞t₁，t₁～t₂期间无新增荷载，S_t1、S_t2分别为t₁、t₂时刻的地基累计沉降量，(S_t1-S_t2)即为t₁～t₂时间段内的地基沉降差，m为在t₁之前已施加的分级荷载的级数，pi为第i级荷载增量，p_总为设计的总荷载，S_cp总、α、β为与地基情况等因素有关的参数；令A＝S_cp总·α，则St2-St1=A·e-β(t1-t0p1)·B,]]>由此得到地基沉降差与加载过程、地基情况之间的线性拟合方程的表达式：ln(St2-St1B)=ln(A)-β(t1-t0p1);]]>C.对步骤A中所得的各时刻的地基沉降、荷载增量等各项数据，按步骤B中的线性拟合方程作线性拟合，求得待定参数A和β；具体方法是：首先根据理论或以往的工程实例经验假设一个初始的β₀值，然后对不同的时间段t₁～t₂，根据实测沉降及分级加载信息，求得一系列的散点：xi=t1-t0pl,]]>yi=ln[(St2-St1)/B];]]>对散点(x_i，y_i)作线性拟合，可求得参数A和β；比较β和β₀，若二者的差值较大，则根据β值调整β₀，继续作迭代计算，直到β和β₀的差值在允许误差范围之内，得到准确的A和β数值；D.根据步骤C求出的参数A和β，按下式计算总荷载作用下的地基最终沉降量：以上式子中，S_n∞为在总荷载作用下的地基最终沉降，n为加载总级数，k为T₀时刻之前已加载的级数(k＜n)，S₀为截至T₀时刻地基已发生的沉降；对于k＝n的情况，总荷载作用下的地基最终沉降量按下式计算：E.将步骤D中计算出的地基最终沉降量S_n∞减去当前地基已发生的沉降，即得到预留沉降量，以此指导工程施工。