[发明专利]一种软土路基工后沉降计算方法

说明书

本发明涉及建筑施工技术领域，具体地指一种软土路基工后沉降计算方法。计算地基中各加固区土层的复合模量；计算各加固区土层的附加应力面积；计算铺轨前非加固区土层的平均固结度；根据各加固区土层的复合模量以及附加应力面积和平均固结度U_Z计算铺轨前路基沉降_荷计算路基的工后沉降：计算无轨道和列车荷载下的附加应力面积A_无荷的公式为：本发明在计算软土路基的工后沉降方法中，将现有计算方法的附加应力面积计算进行简化，使整个工后沉降计算更加简单、高效，还提高了整个附加应力面积计算的准确度，降低了计算难度，具有极大的推广价值。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体地指一种软土路基工后沉降计算方法。

背景技术

随着交通运输的不断进步，铁路施工的范围越来越广泛，当前铁路施工可能会面临各种各样的问题，特别是土质松软的软土地带，为了保障后期铁路沿线的正常运行，需要在铁路路基施工前对路基进行加固处理。如图1所示，为常见的路基加固结构，包括路基1、复合地基2，复合地基2为桩基结构与软土土层的结合体，沿竖直方向插打有桩基结构的土层为加固区土层，加固区土层下方即桩基结构下端至沉降计算深度之间的土层为非加固区土层。通常情况下，为了在设计初期判断施工方案是否满足设计条件，需要对路基进行工后沉降计算。而计算路基的工后沉降，需要先计算路基的总沉降和铺轨前的路基沉降，路基的工后沉降等于路基的总沉降与铺轨前的路基沉降的差值。无论是计算路基的总沉降还是计算铺轨前的路基沉降都需要计算路基荷载下的路基下方各土层的地基附加应力面积。

地基附加应力面积的计算，是地基沉降计算的主要内容。现有的带状梯形分布荷载下地基中附加应力面积计算方法，可分为两种方法：1)将梯形分解成三角形和矩形，再通过规范查表分别获取带状三角形分布荷载、带状均布荷载下的层顶、层底的附加应力面积，最终求出带状梯形分布荷载下的附加应力面积；2)将所需求解的附加应力面积沿深度分成求解m个附加应力，再将带状梯形分布荷载下的m个附加应力分成m×n个垂直线状荷载下的附加应力，分别求解，最终求出带状梯形分布荷载下的附加应力面积。这两种方法都并非直接计算出带状梯形分布荷载下地基附加应力面积，通过多步聚间接求出附加应力面积，方法1)通过七步四次规范查表求得最终解，方法2)通过三步m×n次垂直线状荷载下附加应力的计算从而求得最终解，两者计算过程都较为繁琐，方法1)查表法不利于程序化计算，方法2)中所分的m与n值的大小将影响到计算结果的准确度。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有技术的工后沉降计算方法存在计算方法繁琐、困难、准确度低的问题，提供一种软土路基工后沉降计算方法。

本发明的技术方案为：一种软土路基工后沉降计算方法，其特征在于：对铁路路基下方桩基结构与软土土层混合的复合地基进行路基工后沉降计算，包括以下步骤：

1)、将复合地基沿Z向划分为多层加固区土层，计算复合地基中各加固区土层的复合模量E_SC；

2)、计算各加固区土层和非加固区土层在无轨道和列车荷载下的附加应力面积A_无荷j以及各加固区土层在有轨道和列车荷载下的附加应力面积A_有荷j；

3)、计算铺轨前非加固区土层的平均固结度U_Z，所述的非加固区土层为桩基底部与沉降计算深度之间的土层；

4)、根据各加固区土层的复合模量E_SC以及有轨道和列车荷载下的附加应力面积A_有荷j计算路基的总沉降S_有荷；

5)、根据各加固区土层的复合模量E_SC、无轨道和列车荷载下的附加应力面积A_无荷j以及铺轨前非加固区土层的平均固结度U_Z计算铺轨前路基沉降S_无荷；