沉降預(yù)測(cè)方法

1、沉降預(yù)測(cè)方法三點(diǎn)法指數(shù)曲線法1指數(shù)曲線法2對(duì)數(shù)曲線法雙曲線法1雙曲線法2雙曲線法3擴(kuò)展雙曲線法曲線擬合法工程中常用的擬合曲線有雙曲線形式、指數(shù)形式、星野法和對(duì)數(shù)雙曲線（三點(diǎn)法）形式等。其中以三點(diǎn)法最簡(jiǎn)單，根據(jù)固結(jié)理論，只需要知道最大恒載時(shí)段內(nèi)的3個(gè)等時(shí)間間隔內(nèi)的沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)即可推算出最終沉降量和任意時(shí)刻的沉降量。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，三點(diǎn)法應(yīng)該稱為半經(jīng)驗(yàn)公式，由于使用的數(shù)據(jù)量太少，因而不可避免地使所得結(jié)果較為粗糙，實(shí)際應(yīng)用中也很少單獨(dú)使用。其他3種模型可以有效地提取出實(shí)測(cè)沉降序列的信息，特別是雙曲線模型，由于可以方便地轉(zhuǎn)化為對(duì)直線的最小二乘擬合，且擬合效果較好，待定參數(shù)少且其易于確定，表示的沉降發(fā)展規(guī)律與

2、許多實(shí)際工程相符合，相對(duì)指數(shù)曲線模型和星野法模型更為簡(jiǎn)單易行，因此廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。雙曲線法雙曲線法假設(shè)路堤在進(jìn)入預(yù)壓期后實(shí)測(cè)沉降過(guò)程線按雙曲線變化，其基本方程式如下53： （01）式中，為時(shí)刻的沉降量；為預(yù)壓期任意時(shí)刻的沉降量；、為待定系數(shù)。圖 01 沉降預(yù)測(cè)示意圖式71可變化為： （02）和分別為關(guān)系圖上的截距和斜率，其值可通過(guò)線性回歸方程求出，也可用圖解法直接求得，求得和后則可以預(yù)測(cè)今后任意時(shí)刻沉降量，最終沉降量 （03）星野法 日本的星野法54在京津唐高等級(jí)公路中曾有應(yīng)用。星野根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值證明了總沉降（包括剪切應(yīng)變的沉降在內(nèi)）是與時(shí)間的平方根成正比： （04）式中，、分別為時(shí)刻對(duì)

3、應(yīng)的沉降量和假定的瞬時(shí)沉降量；為假定瞬時(shí)沉降對(duì)應(yīng)的時(shí)間；A，K均為待定參數(shù)。圖 02 St關(guān)系模式圖上式可變形為： （05）式中，和分別為關(guān)系圖上直線的截距和斜率，系數(shù)A和K可以通過(guò)圖解法求出。式（7-4）適合于荷載的瞬時(shí)施加情況下的沉降曲線，但在實(shí)際施工中，荷載均是逐漸增加的，考慮到這一點(diǎn)，如圖7-3所示，以加載期間的中點(diǎn)作為瞬時(shí)的起始時(shí)間，在加載方法不規(guī)則的情況下，應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)沉降曲線的趨勢(shì)在加載的初期適當(dāng)假定一個(gè)瞬時(shí)加載的起點(diǎn)和相應(yīng)的沉降，如圖7-3所示：圖 03 逐漸加載情況下的簡(jiǎn)化法星野法推求最終沉降量的步驟如下：（1）假定和，根據(jù)實(shí)測(cè)值點(diǎn)繪的關(guān)系曲線。（2）反復(fù)假定和進(jìn)行第（1）項(xiàng)的

4、計(jì)算。（3）如圖7-4所示，取最符合線性關(guān)系的直線求出相應(yīng)的系數(shù)A和K。（4）將得到的系數(shù)A，K，和代入式（7-4）中就可以求出任意時(shí)刻的沉降量，最終沉降量： （06）圖 04 關(guān)系圖指數(shù)法指數(shù)法認(rèn)為沉降量是時(shí)間的指數(shù)函數(shù)，可表示為： （07）式中，為某一觀測(cè)時(shí)刻；為對(duì)應(yīng)于的沉降量；為最終沉降量,為待定值；、為待定參數(shù)。由此可推得指數(shù)法主要計(jì)算公式如下： （08） （09） （010）式中，、為某一觀測(cè)時(shí)刻；、為對(duì)應(yīng)于、的沉降量。對(duì)數(shù)曲線法（三點(diǎn)法）根據(jù)沉降實(shí)測(cè)曲線，可得任一時(shí)刻的沉降量，可由下式計(jì)算： （011）式中，為對(duì)應(yīng)于的沉降量，為瞬時(shí)沉降，為主固結(jié)沉降，Ut為固結(jié)度。不同條件的固結(jié)度

5、Ut的計(jì)算公式，可用一個(gè)普遍表達(dá)式來(lái)概括： （012）式中，A、B是兩個(gè)參數(shù)，根據(jù)固結(jié)理論有關(guān)公式，A是一個(gè)常數(shù)值： （013）B則與固結(jié)系數(shù)、排水距離等因素有關(guān)。如果B作為實(shí)測(cè)的變形與時(shí)間關(guān)系曲線中的參數(shù)，則其值是待定的。B= （014）從實(shí)測(cè)沉降時(shí)間曲線上選擇荷載停止施加以后的3個(gè)時(shí)間t1、t2、t3，注意必須使t2-t1= t3-t2，從而預(yù)測(cè)總沉降： （015）式中，為最終沉降量，、為某一觀測(cè)時(shí)刻；、為對(duì)應(yīng)于、的沉降量。同時(shí)也可得到瞬時(shí)沉降： （016）即得到： （017）指數(shù)曲線法要求恒載一年以上，該方法適用于施工填土高度已達(dá)設(shè)計(jì)高程，并已經(jīng)在施工期以后有較長(zhǎng)時(shí)期的觀測(cè)資料的路基沉降分析預(yù)測(cè)。雙曲線法僅局限于沉降基本趨于穩(wěn)定的曲線后段取點(diǎn)計(jì)算，在曲線前段應(yīng)用便會(huì)出現(xiàn)較大偏差，可以利用較短實(shí)測(cè)資料實(shí)現(xiàn)較高精度的沉降預(yù)測(cè)。但具體到多短時(shí)間，沒(méi)有結(jié)論，也沒(méi)有預(yù)測(cè)精度達(dá)到何種程度方面的研究。Asaoka法和泊松曲線法只能在等時(shí)空距數(shù)據(jù)條件下才能使用?；疑到y(tǒng)法必須要求等時(shí)空距數(shù)據(jù)條件。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法過(guò)于復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用有相當(dāng)困難。沉降預(yù)測(cè)方法的適用性推算方法對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)要求是否包含次固結(jié)雙曲線法恒載期沉降數(shù)據(jù)是指數(shù)曲線法需沉降曲線拐點(diǎn)數(shù)據(jù)是對(duì)數(shù)曲線法（三點(diǎn)法）恒載期沉降數(shù)據(jù)三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)否S形成長(zhǎng)模型Gompertz是是Pearl是是W