高速公路軟土路基沉降現狀分析及預測優化組合

【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，得出沉降計算優化預測公式，對類似工程具有借鑒意義。

【關鍵詞】沉降；現狀分析；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 、指數型函數預測地基后期沉降（三點法） 、 法 、改進后的雙曲線法【3】。

3、優化預測公式法

優化預測公式法基于沉降預測方法，選取泊松曲線預測法、指數型函數預測地基后期沉降（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，最終得出較為先進的優化預測公式。

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，不管取的加權系數建議值是多么的優良，用上述參數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、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，那么即為加權系數取值范圍，如表3示：

則優化預測公式：

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、指數型函數預測地基后期沉降（三點法）、Asaoka法、改進后的雙曲線法及優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，在數據處理時應選擇有實際意義的數據。

（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）優化組合公式結合了多中計算方法，使可靠度提高。

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

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.