地基沉降机理分析研究及沉降的电算化和软土路基沉降的计算研究

【摘要】：目前,《建筑地基基础设计规范》和《路基设计规范》对地基沉降计算都有明确的条文规定,但地基沉降的计算结果和实际观测结果相差很大,尤其是软土路基沉降的计算,不但计算复杂,而且计算值和实测值差距较大。所以,对地基沉降的机理进行分析研究,从而找到新的计算方法和途径,减小地基沉降的计算结果和实测结果的差距,有着十分重要的意义。 本文主要研究地基沉降的机理,并分析其计算值和实测值存在差距的主要影响因素,在此基础上,推导出软土路基沉降的三维计算公式。 本论文完成的主要工作包括: 1.通过对应力面积法和传统的分层总和法进行计算比较发现,当分层厚度不超过一米时,两种方法的沉降计算值十分接近,两者的相对误差不超过1%。在以上分析研究的基础上编制了分层总和法的计算的程序,只需输入必要的土性参数,便可方便地计算出地基的沉降值,并将计算结果输入Excel表格,自动形成计算书。 2.对地基附加应力的进行了分析,在此基础上对地基压缩层范围内的附加应力系数进行积分取平均值,并对基础下的平均附加应力系数和基础中心的最大应力系数进行比较,计算出了不同深度处基础中心的最大应力系数和平均附加应力系数的比值系数,经过分析发现此系数的变化有一定规律,从而探明了地基沉降中附加应力的取值对一般土的沉降量计算的影响。之后,对一般土压缩模量的定值问题做分析研究,从而揭开了一般土的沉降计算值大于沉降实测值的实质。 3.对软土的沉降机理和计算做了分析研究,阐明了软土沉降计算所存在的问题,说明了软土的沉降计算值小于实测值的实质。 4.在以上分析研究的基础上,结合软土路基沉降计算中存在的实际问题,推导出和时间密切相关的软土路基沉降计算的三维沉降计算公式。最后,对软土地区高速公路某软土段的路基沉降进行了计算,并对计算值和实测值进行了分析比较,发现计算值和实测值比较接近,但还需实践检验,方可用于工程计算当中。