摘要：沉降观测是验证设计与指导施工的重要手段,沉降观测资料不仅可以用来控制软土地基的稳定性,更重要的是进行沉降预测,推算地基最终沉降量,计算工后沉降量以及计算沉降速率等,确定预压稳定后铺筑路面时间和验证设计是否正确合理。
关键词：软基沉降；指数曲线模型；双曲线模型
对直排式软基加固工程，基于现场实测沉降资料，分别建立了指数曲线和双曲线地基沉降预测模型，采用两种预测模型进行了真空预压期和最终沉降预测，并分析预测模型的适应性及特点，其成果可为类似工程的沉降预测提供一定的参考依据。
一、曲线拟合常用的方法
根据实测资料来推测后期沉降量，主要有四类方法：曲线拟合法、灰色系统法、BP神经网络法和遗传算法。从确定性系统的观点来看，只要保证原始实测数据测量准确，原则上可以预测地基任意时刻的沉降量。特别是通过对荷载稳定一段时间后的沉降观测数据的处理更能合理确定后期沉降，应用也比较广，论文采用曲线拟合法进行分析研究。曲线拟合法属于经验方法，即采用与沉降预测曲线相似的曲线进行拟合，然后外延求出后期沉降量。常用的方法有：双曲线法、指数曲线法、三点法及Asaoka法等。
二、堆载预压法的实施
堆载预压法，是在建（构）筑物建造前，利用地基排水固结的特性，对建（构）筑物地基进行加荷预压，使土体提前完成固结沉降，增加地基强度的一种软土地基加固措施。堆载排水固结法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基。这类地基广泛分布于我国东南沿海、内陆山间盆地和河湖沉积区，具有含水量大、压缩性高、强度低、透水性差等特点。堆载预压法处理软土地基时，首先在软土地基中打设竖向排水体（砂井或塑料排水板），在打设过程中，由于土体扰动，会引起孔隙水压力增大，产生较高的孔隙水压力。但砂井或塑料排水板是良好的排水通道，有利于孔隙水的排出，使孔隙水压力急剧降低，土体压密。在排水体打入初期，这一消散过程进行得很快，压力降到最小值后消散过程减慢，就像许多现场的实测结果所显示的那样，大部分沉降量发生在初期，而停置约一个月还会发生沉降，但变化不大。在堆载初期，软土地基在初始荷载作用下有一个瞬时沉降，但在荷载变化不大的情况下，沉降很快稳定。随着荷载的增加，沉降量迅速增大，在加载达到稳定后，沉降速度也放慢了，逐渐稳定下来。软基处理后的工后沉降量Sr由两部分组成：剩余主固结沉降量Sr′，次固结沉降量Ss。
由图1可知，加载初期沉降速率较大，随着时间的推移，沉降量不断增加，沉降速率逐渐变缓，加载后期沉降量与沉降速率均趋于稳定。
1．指数曲线配合模型法预测结果。选取了2组不同的实测起点时刻（t1=40、60d）和相同时间间隔（△t=20d）分别进行地基沉降预测，并将平均值作为预测结果，最终沉降预测值S=（1,885+1,346）/2=1,615.5（mm）。
2．双曲线模型法预测结果。选取合适的拐点对于双曲线模型的预测精度至关重要，根据实测地表分层总沉降～时间关系曲线，绘制了1/t～t1/S图，最终选取拐点时间ta=17d，对应沉降Sa?238mm，再将拐点后至沉降趋于平稳的前130d的实测数据绘制成关系图，并一次线性曲线进行拟合，由拟合曲线可知：a=0.05214，β=0.00065。最终沉降预测值为。
3．预测模型分析比较。（1）加载后期至卸载期间沉降量对比。根据现场实测值与预测值，选取时间t分别为140d、145d、150d、155d、160d的实测值与预测值，绘制实测值与预测值关系曲线。
指数曲线模型预测值大于实测值，双曲线模型预测值小于实测值，且指数模型预测值与实测值之间偏差小于双曲线模型预测值与实测值之间偏差。（2）最终沉降量?比较。基于软基加固现场实测数据，分别建立了指数曲线预测模型和双曲线预测模型，推算地基最终沉降量分别为1,615.5mm、1,776.46mm，指数模型预测值小于双曲线模型预测值。通过以上分析可知，真空预压后期，指数模型预测值与实测值偏差有增大趋势，相反双曲线模型预测值与实测值相比，偏差值有逐渐减小的趋势，因此指数曲线模型较适用于真空预压加载期间的预测分析，双曲线模型较适用于地基最终沉降值的预测。
总之，基于地基沉降实测资料建立了指数曲线模型、双曲线模型，分别对真空预压施工期间软基及最终沉降进行了预测分析，得出以下结论：指数曲线模型较适用于真空预压直至卸载阶段沉降预测，而双曲线模型在地基最终沉降量预测上有一定优势。指数曲线模型与双曲线模型均基于现场实测资料，其预测结果受人为因素影响较大，故指数曲线模型需进行多组沉降预测，双曲线模型应仔细选取拐点。具体工程实践中，应采用多种沉降预测模型进行预测，综合分析，以便获得较为准确预测值。
参考文献
［1］徐林.软土地基和预压法地基处理.2016.
［2］钱新泽.浅谈基于曲线拟合法的直排式软基加固工程沉降预测.2017.
论文作者:王秀民
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/10
标签：模型论文; 双曲线论文; 曲线论文; 预压论文; 地基论文; 指数论文; 孔隙论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;