[发明专利]一种水泥土搅拌复合地基工后沉降预测的方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路地基沉降预测技术领域，尤其涉及一种水泥土搅拌复合地基工后沉降预测的方法。

背景技术

承载力和沉降量设计及控制是建筑物地基基础设计、施工和运用中的两个最基本的问题，也是需要认真研究、合理确定的两个重要问题，关系到建筑结构的安全和正常使用。对路基工程而言，同样也要保证其承载力和稳定性的要求，保证将路基结构物沉降变形量、沉降速率控制在要求的范围内，以确保线路、轨道结构的稳定，轨道面的高度平顺，以满足行车速度和行车安全的需要。路基沉降变形过大时造成交通事故的重要原因，也是影响道路交通正常进行、效益能否充分发挥的重要因素。因此，为了发挥、提高道路交通的效益，进行交通灾害治理，路基工程沉降量尤其是工后沉降量控制就成为路基工程设计、施工及运营中需要重点解决的问题。按照公路、铁路等级，科学、合理地将路基工后沉降量控制在一定的范围内，就成为路基工程设计中需要解决的关键问题之一。

路堤建成后发生的沉降变形主要有：路堤(主要是基床)在列车荷载作用下发生的变形；路堤本体在自重作用下的压密沉降；支撑路基的地基压密变形。因此，路基的变形主要由两部分组成，即地基的沉降变形和路基本体的变形。路基本体的变形通常是指路基上部即基床表层、基床底层以下部位所发生的变形。所以控制路基沉降量需要从路基本体的设计、支撑路基的地基处理等方面入手来解决。路基本体的设计包括路基结构形式的确定、填料的选择、填料压实等方面。

对于建造在黄土地区的路基工程而言，其路基沉降问题包括填方路堤本身的沉降、黄土地基的压缩变形以及黄土地基的增湿变形和湿陷变形。

但是，由于岩土工程问题的复杂性，对于路基沉降量及沉降过程的预估与控制这样一个重要的问题尚未很好地得到解决。在高标准铁路建设中，由于工后沉降量控制极为严格，所以如何确保路基沉降变形满足设计要求就成为路基工程中的重点课题。

在解决预估、控制沉降问题中，如何利用施工前期或竣工初期得到的沉降资料找到沉降规律，据此对后期施工中以及竣工后发生的沉降进行预测并加以控制，具有很大的工程实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥土搅拌复合地基工后沉降预测的方法。

本发明是这样实现的，一种水泥土搅拌复合地基工后沉降预测的方法，该方法包括以下步骤：

(1)运用双曲线法对地基断面处路基中心的单点沉降计进行拟合分析和预测，得到双曲线预测模型；

(2)运用三点法对地基断面处路基中心的单点沉降计进行拟合分析和预测，得到三点预测模型；

(3)根据双曲线预测模型、三点预测模型绘制的双曲线法和三点法沉降预测曲线；

(4)将双曲线预测模型、三点预测模型预测工后最终沉降量的平均值作为最终预测结果。

优选地，所述双曲线预测模型如下式I所示：

式I中，s₀为时间t₀时的沉降量；s_t为时间t时的沉降量；a、b为待定参数。

优选地，所述三点预测模型如下式II所示：

S_t＝S_∞(1-ae^-bt)+S_dae^-bt (II)

式II中，S_d为瞬时沉降(mm)；S_∞为最终沉降量(mm)；a、b为实数据经过曲线回归求得的系数。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：本发明对路基沉降的预测值与路基实际沉降值最为接近，有效的解决了由于岩土工程问题的复杂性，难以对路基沉降量及沉降过程进行预估与控制的问题，本发明的沉降量预测能够满足高标准铁路建设的要求，具有很大的工程实用价值。

附图说明

图1是本发明实施例中单点沉降计位置布设图；

图2是本发明实施例1中DK48+790断面路基中心实测数据曲线图；

图3是本发明实施例1中DK48+790断面处路基中心的9#单点沉降计沉降量预测曲线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

试验应用JMDL-4730A智能记忆型数码单点沉降计，其主要工作部件包括变形传感器、测杆、锚头、法兰盘等，量程等详细参数见表1。