CN112989460A - 一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法 - Google Patents
一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112989460A CN112989460A CN202110197748.5A CN202110197748A CN112989460A CN 112989460 A CN112989460 A CN 112989460A CN 202110197748 A CN202110197748 A CN 202110197748A CN 112989460 A CN112989460 A CN 112989460A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soil
- load
- roadbed
- foundation
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C3/00—Foundations for pavings
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Architecture (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,包括:依据路基几何形状和受力情况构建计算模型;地基土分层;计算各分层界面处土的自重应力;计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力;确定计算深度;计算复合地基压缩模量及加固区的平均复合地基模量;利用室内压缩试验所得不同土体的压缩模量计算各个土层的压缩量;把各分层土体的压缩变形值进行叠加,得到路基总沉降值;计算新建线路路基施工期引起的路基沉降;计算新增线路运营荷载引起的沉降;该方法快捷且易行,适用性较强,便于实施;提高了评估软土地区新建线路施工方法是否安全可靠的效率;对于快速评估新增线路对既有线路路基的影响具有一定工程意义。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程技术领域,具体涉及一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法。
背景技术
随着我国交通运输建设的蓬勃发展,铁路建设迎来了八横八纵时代,线路交叉、平行、并接的发生不可避免,因此在近邻既有线路周边修建新线的情况越来越多。当新建线路距既有线位置较近时,由于新建线路基轨道荷载在地基中产生不均匀部分的附加应力,使既有线路位置处地基土体产生不均匀的压缩变形,继而引发既有线路基面产生不均匀附加沉降,影响既有线的线路平顺性及稳定性,造成线路运行安全问题;
另一方面,东南沿海地区是我国经济最发达的区域之一,大量的铁路设施坐落在软黏土地基之上,软黏土具有天然强度低,含水量高,压缩性大,灵敏性和触变性大等特点,软黏土地基的工程性质将直接或间接的影响铁路设施的安全和使用性能;
因此,软土地层新建线路路基对既有线路路基沉降影响这一问题,对评估新建线路施工方法是否安全可靠,新建线路的施工和运营是否对既有线路路基产生影响具有一定的工程参考意义;
当前,针对这一问题,采用数值分析的方式,然而数值分析这一手段对土体本构模型和力学参数的取值都有一定要求,工程实际中并非简单易行。因此,本发明将建立一种快捷且易于操作的方法,针对软土地层中新建线路施工和运营阶段引起的路基沉降进行计算。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明目的在于提供的软土地区新增线路路基施工运营引起的路基沉降计算方法,可以快速确定软土地区当新增线路路基施工和运营时,既有线路路基发生的沉降值。
为了实现上述目的,本发明涉及:一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,包括如下步骤:
步骤1:依据路基几何形状和受力情况构建计算模型;
步骤2:地基土分层;成层土的界面和地下水面都作为分层界面,各分层的土层厚度不超过0.4倍的基底宽度;
步骤3:根据每层土的容重和层厚,计算并累加各分层界面处土的自重应力,得到深度Z处的地基自重应力σt;
步骤4:假定土体是弹性体,根据积分及叠加,求得半无限弹性体上任何荷载作用下的内部应力,计算由矩形分布荷载q产生的地基内部任意计算点的附加正应力σz矩;
步骤5:根据深度Z处的地基自重应力σt和由矩形分布荷载q产生的地基内部任意计算点的附加正应力σz矩,确定计算深度;
步骤6:计算复合地基压缩模量及加固区的平均复合地基模量;
步骤7:利用室内压缩试验所得不同土体的压缩模量计算各个土层的压缩量;
步骤8:把各分层土体的压缩变形值Δsi进行叠加,得到路基总沉降值s;
步骤9:计算每层路基自重荷载引起的地基中土体附加应力和每层站台自重荷载引起的地基中土体附加应力,根据二者地基中土体附加应力之和计算每层新建线路路基施工期引起的路基沉降,得到每层新建线路路基施工期引起的路基沉降值后通过步骤8即可得到新增线路施工引起的整个地基的总沉降;
步骤10:重复步骤9,在x方向不同位置处进行计算,即可得到沿x方向不同位置处新建线路路基施工引起的路基沉降;
步骤11:分别求取新建路基左侧运营期荷载引起的地基中土体附加应力、右侧运营期荷载引起的地基中土体附加应力及站台运营荷载引起的地基中土体附加应力;根据三者地基中土体附加应力之和计算每层新增线路运营荷载引起的路基沉降;同样,在得到每层新增线路运营荷载引起的路基沉降,通过步骤8即可得到新增线路运营引起的整个地基的总沉降;
步骤12:重复步骤11,在x方向不同位置处进行计算,即可得到沿x方向不同位置处新建线路运营时引起的路基沉降。
进一步的,所述步骤3根据每层土的容重和层厚,计算并累加各分层界面处土的自重应力,深度Z处的地基自重应力σt具体计算式为:
式中,n是土层分层数,γi,hi分别表示每层土的容重和层厚。
进一步的,所述步骤4的步骤具体为:
步骤4.1:以地基左坡脚位置处为原点,构建二维坐标系;
步骤4.2:任意垂直集中荷载p作用在地表上,在地基中任一点产生的附加应力如式2所示;
步骤4.3:在式2基础上,当路基上荷载形式为一矩形分布荷载时,地基中任一点的附加应力可通过式2积分获得,其表达式如式3所示;
式中:σz矩为由矩形分布荷载q产生的地基内部任意计算点的附加正应力(kPa);x、z分别为地基内任意计算点距直角坐标轴的距离(m);q为地表垂直均布荷载(kN);a为均布荷载宽度,m1,n1为应力计算参数。
进一步的,所述步骤5中按式4确定计算深度:
σz矩=0.1σt (4)
通过式(3)可以求得不同深度Z对应的σz矩,将深度Z的土层进行划分,并根据式(1)求得相应深度对应的σt,当σt和σz矩满足关系式(4)时,对应的深度Z即为计算深度;
进一步的,所述步骤6具体计算方法为:
对于经桩基础加固后的复合地基压缩模量,其计算表达式如式5所示:
Ecs=mEp+(1-m)Es (5)
式中:Ecs为复合地基压缩模量(MPa);m为复合地基面积置换率;m=Ap/As,Ap为单桩截面面积,As为桩周土体面积;Ep为单桩压缩模量(MPa);Es为桩周土体压缩模量(MPa);
式中,Ecs,t为加固区第t层复合地层地基压缩模量(MPa);t为加固区土层数量。
进一步的,所述步骤7中如果土层为加固区,则采用复合模量进行计算,其计算表达式如式7所示;
式中:Δsi为第i层土的压缩值;εi为第i层土的平均压缩应变;Δhi为第i层土的厚度;Δσzi为第i层土上下层面附加应力的平均值;E为地基土体压缩模量。
进一步的,所述基土体压缩模量E的取值方法为:对于建造在软土地层上的新建线路路基,其沉降分为加固区和下卧层沉降两部分;加固区荷载作用于桩顶平面,加固区视为模量增大的材料,使用其复合模量下卧层使用土的压缩模量Esi。
进一步的,所述步骤9具体包括:新建线路路基施工期引起的路基沉降包含为路基自重荷载和站台自重荷载引起的沉降;对于施工阶段而言,路基自重荷载q路基自重可按照如下式计算:
q路基自重=γ路基填料·Sf/Bfl (9)
式中,γ路基填料为路基填料重度,Sf为路基断面面积,即Sf=(Bfu+Bfl)·hf/2;
类似的,站台自重荷载q站台自重可按照如下式计算:
q站台自重=γ站台混凝土·hs (10)
式中,γ站台混凝土为站台混凝土重度;hs为站台高度,Bfu为路基上部宽度,Bfl为路基下部宽度;
路基自重荷载的中心坐标x路基自重荷载=Bfl/2,hf为路基高度,站台自重荷载中心坐标x站台自重荷载=Bfl/2;在此基础上,式3中对应于路基自重荷载和站台自重荷载的的应力计算参数(m1,n1)分别为:
式中,i为第i层计算土层,取值从1到n;Δhi为第i层土的厚度,x为地基内任意计算点x坐标轴的坐标(m),Bfu为路基上部宽度,Bfl为路基下部宽度,Bs为站台宽度,带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值;
然后将式11-12带入至式3中可分别求取路基自重荷载和站台自重荷载引起的地基中土体附加应力σz,路基自重,σz,站台自重,则施工期荷载引起的路基附加沉降Δsi为
同样,在得到每层的沉降值后,带入式8即可得到新增线路施工引起的整个地基的总沉降。
进一步的,所述步骤11具体包括:新增线路运营荷载引起的沉降;根据设计要求可以计算得到路基左侧和右侧新增线路运营时对应的运营荷载q运营荷载,左侧,q运营荷载,右侧,如式14所示,站台运营荷载q站台荷载可按设计要求获得;
新建路基左侧和右侧运营期荷载,站台运营荷载中心x方向坐标分别为:
式中,bq为矩形分布荷载q宽度,Bs为站台宽度
在此基础上,式3中对应于新建路基左侧和右侧运营期荷载,站台运营荷载的应力计算参数分别为:
式中,i为第i层计算土层编号,取值从1到n;Δhi为第i层土的厚度,x为地基内任意计算点x坐标轴的坐标,带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值,bq为矩形分布荷载q宽度;
然后将式16-18带入至式3中可分别求取新建路基左侧和右侧运营期荷载,站台运营荷载引起的地基中土体附加应力σz,运营荷载,左侧,σz,站台荷载,右侧,σz,站台运营荷载,则运营荷载引起的路基附加沉降Δsi为
同样,在得到每层的沉降值后,带入式8即可得到新增线路运营引起的整个地基的总沉降,式中,带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
(1)本发明的软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,获取新增线路路基施工和运营阶段,既有线路路基发生的沉降,提高了评估软土地区新建线路施工方法是否安全可靠的效率。
(2)本发明的软土地区新增线路路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,该方法快捷且易行,适用性较强,便于实施;对于快速评估新增线路对既有线路路基的影响具有一定工程意义。
附图说明
图1本发明较佳实施例的新建线路和既有线路路基位置关系简化图(图中左侧梯形为新增路基,右侧梯形为既有路基,既有路基下方虚线区域为既有预应力管桩和钻孔灌注桩加固区);
图2本发明较佳实施例的地基荷载矩形分布形式图;
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用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
步骤1:首先简化计算模型,如图1所示。图中Bs为站台宽度,hs为站台高度,Bf为路基边宽度,hf为路基高度,Bfu为路基上部宽度,Bfl为路基下部宽度,bq为矩形分布荷载q宽度。
步骤2:地基土分层。分层厚度越小,计算结果与实际越接近。但分层越多,相应的计算工作量也越大。因此具体可以按照如下原则进行分层:1)不同土层压缩性和重度不一致,地下水位处上下土体的有效重度不同,所以成层土的界面和地下水面都是必然的分层界面;2)各分层的土层厚度一般不应该超过0.4倍的基底宽度。
步骤3:计算各分层界面处土的自重应力。土的自重应力是由自身重量所引起的。一般来说,地基内任一点在自重作用下的变形,都己经在地质历史过程中完成,所以在构筑物沉降计算中不必考虑。附加应力是地基变形和建筑物沉降的最主要原因。当土体成层时,自重应力计算公式为:
式中,n是土层分层数,γi,hi分别表示每层土的容重和层厚。
步骤4:计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力。
计算时,为方便起见,以地基左坡脚位置处为原点,原点位置的选择仅仅是为了便于荷载中心坐标的确定。
附加应力是地面上的建筑物重量在地基内引起的应力。计算附加应力的基本公式是半无限体表面上作用着集中力时的弹性体解。假定土体是弹性体,根据积分及叠加,求得半无限弹性体上任何荷载作用下的内部应力。具体方法为,任意垂直集中荷载p作用在地表上,在地基中任一点产生的附加应力如公式2所示。
类似的,当路基上荷载形式为一矩形分布荷载时,地基中任一点的附加应力可通过公式3积分获得,其表达式如公式3所示。
式中:σz矩为由矩形分布荷载q产生的地基内部任意计算点的附加正应力(kPa);x、z分别为地基内任意计算点距直角坐标轴的距离(m);q为地表垂直均布荷载(kN);a为均布荷载宽度,m1,n1为应力计算参数。
步骤5:计算深度的确定。地基压缩层计算深度应考虑路堤高度、地层结构及地基土特性等因素按下列要求综合确定,高速铁路地基压缩层的计算深度按公式4计算:
σz矩=0.1σt (4)
通过式(3)可以求得不同深度Z对应的σz矩,将深度Z的土层进行划分,并根据式(1)求得相应深度对应的σt,当σt和σz矩满足关系式(4)(该关系式依据为现有技术中的设计规范)时,对应的深度Z即为计算深度;
步骤6:复合地基压缩模量的计算。对于经桩基础加固后的复合地基压缩模量,其计算表达式如公式5所示:
Ecs=mEp+(1-m)Es (5)
式中:Ecs为复合地基压缩模量(MPa);m为复合地基面积置换率;m=Ap/As,Ap为单桩截面面积,As为桩周土体面积;Ep为单桩压缩模量(MPa);Es为桩周土体压缩模量(MPa)。
式中,Ecs,t为加固区第t层复合地层地基压缩模量(MPa);t为加固区土层数量。
步骤7:计算各土层土体压缩值。利用室内压缩试验所得不同土体的压缩模量计算各个土层的压缩量,对于加固区采用复合模量进行计算,其计算表达式如公式7所示。
式中:Δsi为第i层土的压缩值;εi为第i层土的平均压缩应变;Δhi为第i层土的厚度;Δσzi为第i层土上下层面附加应力的平均值;E为地基土体压缩模量,对于建造在软土地层上的新建线路路基,其沉降分为加固区和下卧层沉降两部分。加固区荷载作用于桩顶平面,加固区视为模量增大的材料,使用其复合模量下卧层使用土的压缩模量Esi。
步骤8:路基总沉降的计算。把各分层土体的压缩变形值Δsi进行叠加,即可得到路基总沉降值s,其计算表达式如公式8所示。
式中,n为路基沉降计算总层数。
步骤9:新建线路路基施工期引起的路基沉降。新建线路路基施工期引起的路基沉降包含为路基自重荷载和站台自重荷载引起的沉降。对于施工阶段而言,路基自重荷载q路基自重可按照如下公式计算:
q路基自重=γ路基填料·Sf/Bfl (9)
式中,γ路基填料为路基填料重度,Sf为路基断面面积,即Sf=(Bfu+Bfl)·hf/2。
类似的,站台自重荷载q站台自重可按照如下公式计算:
q站台自重=γ站台混凝土·hs (10)
式中,γ站台混凝土为站台混凝土重度;hf为路基高度,hs为站台高度,Bfu为路基上部宽度,Bfl为路基下部宽度。
结合图1,路基自重荷载的中心坐标x路基自重荷载=Bfl/2,站台自重荷载中心坐标x站台自重荷载=Bfl/2。在此基础上,公式3中对应于路基自重荷载和站台自重荷载的的应力计算参数(m1,n1)分别为:
式中,i为第i层计算土层,取值从1到n;Δhi为第i层土的厚度,x为地基内任意计算点x坐标轴的坐标(m),Bfu为路基上部宽度,Bfl为路基下部宽度,Bs为站台宽度,带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值;
然后将公式11-12带入至公式3中可分别求取路基自重荷载和站台自重荷载引起的地基中土体附加应力σz,路基自重,σz,站台自重,则施工期荷载引起的路基附加沉降Δsi为
同样,在得到每层的沉降值后,带入公式8即可得到新增线路施工引起的整个地基的总沉降。
重复步骤9,即可得到沿x方向不同位置处新建线路路基施工引起的路基沉降。
步骤10:新增线路运营荷载引起的沉降。根据设计要求可以计算得到路基左侧和右侧新增线路运营时对应的运营荷载q运营荷载,左侧,q运营荷载,右侧,如公式14所示,站台运营荷载q站台荷载可按设计要求获得。
结合图1,新建路基左侧和右侧运营期荷载,站台运营荷载中心x方向坐标分别为:
式中,bq为矩形分布荷载q宽度,Bs为站台宽度,Bfu为路基上部宽度,Bfl为路基下部宽度,带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值;
在此基础上,公式3中对应于新建路基左侧和右侧运营期荷载,站台运营荷载的应力计算参数(m1,n1)分别为:
式中,i为第i层计算土层,取值从1到n。Δhi为第i层土的厚度,x为地基内任意计算点x坐标轴的坐标(m);
然后将公式16-18带入至公式3中可分别求取新建路基左侧和右侧运营期荷载,站台运营荷载引起的地基中土体附加应力σz,运营荷载,左侧,σz,站台荷载,右侧,σz,站台运营荷载,则运营荷载引起的路基附加沉降Δsi为
同样,在得到每层的沉降值后,带入公式8即可得到新增线路运营引起的整个地基的总沉降。
重复步骤10,即可得到沿x方向不同位置处新建线路运营时引起的路基沉降。
上述不同公式中,同一参数符号代表相同含义,带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:依据路基几何形状和受力情况构建计算模型并进行;
步骤2:地基土分层;
步骤3:根据每层土的容重和层厚,计算并累加各分层界面处土的自重应力,得到深度Z处的地基自重应力σt;
步骤4:假定土体是弹性体,求得半无限弹性体上任何荷载作用下的内部应力,计算由矩形分布荷载q产生的地基内部任意计算点的附加正应力σz矩;
步骤5:根据深度Z处的地基自重应力σt和由矩形分布荷载q产生的地基内部任意计算点的附加正应力σz矩,确定计算深度;
步骤6:计算复合地基压缩模量及加固区的平均复合地基模量;
步骤7:用室内压缩试验所得不同土体的压缩模量计算各土层的压缩量;
步骤8:把各分层土体的压缩变形值Δsi进行叠加,得到路基总沉降值s;
步骤9:计算每层路基自重荷载和每层站台自重荷载引起的地基中土体附加应力,根据二者地基中土体附加应力之和计算每层新建线路路基施工期引起的路基沉降,然后通过步骤8即可得到新增线路施工引起的整个地基的总沉降;
步骤10:重复步骤9,在x方向不同位置处进行计算,即可得到沿x方向不同位置处新建线路路基施工引起的路基沉降;
步骤11:分别求取新建路基左侧运营期荷载、右侧运营期荷载、站台运营荷载引起的地基中土体附加应力;根据三者地基中土体附加应力之和计算每层新增线路运营荷载引起的路基沉降;然后通过步骤8即可得到新增线路运营引起的整个地基的总沉降;
步骤12:重复步骤11,在x方向不同位置处进行计算,即可得到沿x方向不同位置处新建线路运营时引起的路基沉降。
2.根据权利要求1所述的软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,其特征在于,所述地基土分层的方法为:成层土的界面和地下水面都作为分层界面,各分层的土层厚度不超过0.4倍的基底宽度。
4.根据权利要求1所述的软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,其特征在于,所述步骤4的步骤具体为:
步骤4.1:以地基左坡脚位置处为原点,构建二维坐标系;
步骤4.2:任意垂直集中荷载p作用在地表上,在地基中任一点产生的附加应力如式2所示;
步骤4.3:在式2基础上,当路基上荷载形式为一矩形分布荷载时,地基中任一点的附加应力可通过式2积分获得,其表达式如式3所示;
式中:σz矩为由矩形分布荷载q产生的地基内部任意计算点的附加正应力;x、z分别为地基内任意计算点距直角坐标轴的距离;a为均布荷载宽度,m1,n1为应力计算参数。
5.根据权利要求1所述的软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,其特征在于,所述步骤5中按式4确定计算深度:
σz矩=0.1σt (4)
通过式(3)可以求得不同深度Z对应的σz矩,将深度Z的土层进行划分,并根据式(1)求得相应深度对应的σt,当σt和σz矩满足关系式(4)时,对应的深度Z即为计算深度;
式中:σz矩为由矩形分布荷载q产生的地基内部计算深度Z处的附加正应力;σt为沉降计算深度Z处的地基自重应力。
9.根据权利要求1所述的软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,其特征在于,所述步骤9具体包括:新建线路路基施工期引起的路基沉降包含为路基自重荷载和站台自重荷载引起的沉降;对于施工阶段而言,路基自重荷载q路基自重可按照如下式计算:
q路基自重=γ路基填料·Sf/Bfl (9)
式中,γ路基填料为路基填料重度,Sf为路基断面面积,即Sf=(Bfu+Bfl)·hf/2;
类似的,站台自重荷载q站台自重可按照如下式计算:
q站台自重=γ站台混凝土·hs (10)
式中,γ站台混凝土为站台混凝土重度;hf为路基高度,hs为站台高度,Bfu为路基上部宽度,Bfl为路基下部宽度;
路基自重荷载的中心坐标x路基自重荷载=Bfl/2,站台自重荷载中心坐标x站台自重荷载=Bfl/2;在此基础上,式(3)中对应于路基自重荷载和站台自重荷载的应力计算参数分别为:
式中,i为第i层计算土层编号,取值从1到n,n为正整数;Δhi为第i层土的厚度,x为地基内任意计算点x坐标轴的坐标,Bfu为路基上部宽度,Bfl为路基下部宽度,Bs为站台宽度,带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值;
然后将式11-12带入至式(3)中可分别求取路基自重荷载和站台自重荷载引起的地基中土体附加应力σz,路基自重,σz,站台自重,则施工期荷载引起的路基附加沉降Δsi为:
同样,在得到每层的沉降值后,带入式(8)即可得到新增线路施工引起的整个地基的总沉降。
10.根据权利要求1所述的软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法,其特征在于,所述步骤11具体包括:新增线路运营荷载引起的沉降;根据设计要求可以计算得到路基左侧和右侧新增线路运营时对应的运营荷载q运营荷载,左侧,q运营荷载,右侧,如式(14)所示,站台运营荷载q站台荷载可按设计要求获得;
新建路基左侧和右侧运营期荷载,站台运营荷载中心x方向坐标分别为:
式中,bq为矩形分布荷载q宽度,Bs为站台宽度,Bfu为路基上部宽度,Bfl为路基下部宽度,带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值;
在此基础上,式(3)中对应于新建路基左侧和右侧运营期荷载,站台运营荷载的应力计算参数分别为:
式中,i为第i层计算土层编号,取值从1到n;Δhi为第i层土的厚度,x为地基内任意计算点x坐标轴的坐标;带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值,Bs为站台宽度,bq为矩形分布荷载q宽度;
然后将式16-18带入至式(3)中可分别求取新建路基左侧和右侧运营期荷载,站台运营荷载引起的地基中土体附加应力σz,运营荷载,左侧,σz,站台荷载,右侧,σz,站台运营荷载,则运营荷载引起的路基附加沉降Δsi为
同样,在得到每层的沉降值后,代入式(8)即可得到新增线路运营引起的整个地基的总沉降;式中,带中文下标的参数符号表示中文所表示位置处所对应的参数值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110197748.5A CN112989460B (zh) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | 一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110197748.5A CN112989460B (zh) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | 一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112989460A true CN112989460A (zh) | 2021-06-18 |
CN112989460B CN112989460B (zh) | 2022-08-16 |
Family
ID=76349415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110197748.5A Active CN112989460B (zh) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | 一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112989460B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113408204A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-17 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种路基服役性能的健康诊断装置与方法 |
CN113700057A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-26 | 长沙理工大学 | 一种地基沉降量的测量方法 |
CN114580054A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-06-03 | 中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司 | 一种高速铁路软基沉降计算深度确定方法 |
CN114722601A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-08 | 东南大学 | 基于cptu测试参数计算新老路基差异沉降的计算方法 |
CN114722481A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-08 | 保利长大工程有限公司 | 一种深厚软基低路堤浅层的处理系统及方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106702999A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-24 | 南京工程学院 | 道路复合地基静载荷试验预判工后沉降的方法 |
CN108287945A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-17 | 东北大学 | 大型基础下地基土的变形计算方法与应用技术 |
CN108694286A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-23 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种软土路基工后沉降计算方法 |
CN109255191A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-22 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种定量计算铁路路基堆载预压后所产生沉降量的方法 |
US20190094201A1 (en) * | 2014-03-28 | 2019-03-28 | Fugro Usa Land, Inc. | Method and apparatus for analyzing anomalies in concrete structures |
CN111101412A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-05 | 中铁十九局集团第二工程有限公司 | 铁路营业线沉降、位移监测方法 |
CN111235968A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-05 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 铁路加固路基及铁路沉降路基的加固方法 |
-
2021
- 2021-02-22 CN CN202110197748.5A patent/CN112989460B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20190094201A1 (en) * | 2014-03-28 | 2019-03-28 | Fugro Usa Land, Inc. | Method and apparatus for analyzing anomalies in concrete structures |
CN106702999A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-24 | 南京工程学院 | 道路复合地基静载荷试验预判工后沉降的方法 |
CN108287945A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-17 | 东北大学 | 大型基础下地基土的变形计算方法与应用技术 |
CN108694286A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-23 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种软土路基工后沉降计算方法 |
CN109255191A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-22 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种定量计算铁路路基堆载预压后所产生沉降量的方法 |
CN111101412A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-05 | 中铁十九局集团第二工程有限公司 | 铁路营业线沉降、位移监测方法 |
CN111235968A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-05 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 铁路加固路基及铁路沉降路基的加固方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
CHOOBBASTI A 等: "SETTLEMENT EVALUATION OF SOFT CLAY REINFORCED BY STONE COLUMNS, CONSIDERING THE EFFECT OF SOIL COMPACTION", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH & REVIEWS IN APPLIED SCIENCES》 * |
姚夫森: "软土路基沉降计算新方法及应用研究", 《天津城市建设学院学报》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113408204A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-17 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种路基服役性能的健康诊断装置与方法 |
CN113408204B (zh) * | 2021-06-21 | 2023-09-15 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种路基服役性能的健康诊断装置与方法 |
CN113700057A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-26 | 长沙理工大学 | 一种地基沉降量的测量方法 |
CN113700057B (zh) * | 2021-09-15 | 2022-11-22 | 长沙理工大学 | 一种地基沉降量的测量方法 |
CN114580054A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-06-03 | 中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司 | 一种高速铁路软基沉降计算深度确定方法 |
CN114722601A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-08 | 东南大学 | 基于cptu测试参数计算新老路基差异沉降的计算方法 |
CN114722481A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-08 | 保利长大工程有限公司 | 一种深厚软基低路堤浅层的处理系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112989460B (zh) | 2022-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112989460B (zh) | 一种软土地区路基施工、运营引起的路基沉降计算方法 | |
CN113378261B (zh) | 一种大面积高强度堆载地基极限承载力计算方法 | |
CN111563341B (zh) | 一种上承式拱桥拱座嵌固式基础锚固深度的评判方法 | |
CN110761264A (zh) | 一种滨海淤泥软土地基二次强夯碎石置换加固方法 | |
CN107489164A (zh) | 一种在役钢筋混凝土挡土墙的加高加固结构及方法 | |
CN207331739U (zh) | 一种在役钢筋混凝土挡土墙的加高加固结构 | |
CN115455711A (zh) | 一种土岩结合基坑吊脚桩支护结构的设计方法 | |
CN110889235A (zh) | 一种地下桩基建筑工程设计方法 | |
CN104818658B (zh) | 一种湿陷性黄土地基层上道路拓宽方法 | |
CN109704656A (zh) | 一种桥接坡地聚合物注浆加固方法 | |
CN102644264B (zh) | 一种采用软基轻夯加固软土地基的方法 | |
CN201339186Y (zh) | 软岩混凝土置换桩复合地基 | |
CN111090829A (zh) | 铁路既有线灌浆螺旋钢桩斜向加固路基后沉降量确定方法 | |
CN111402701A (zh) | 等载置换轻质路基承载检测模拟装置及实施方法 | |
CN116244780A (zh) | 高填方湿陷性黄土路基强夯填筑施工计算方法 | |
CN108589434A (zh) | 一种路基底部膨胀土复合桩基的抗隆起设计方法 | |
CN210238533U (zh) | 一种粗粒块石超高填方地基加固结构 | |
Shepitko et al. | Base Soil Reinforcement with Vertical Crushed Stone Columns in Cryolithozone | |
CN108193574B (zh) | 利用填砂路基不均匀分层填充抗震路基的结构 | |
CN112132706A (zh) | 一种跳仓作业取消沉降后浇带的施工方法 | |
CN113073639A (zh) | 阶地黄土地基加固方法及建造的变刚度组合桩复合地基 | |
Olsson et al. | Some experiences from full-scale test embankments on floating lime-cement columns | |
CN101793037B (zh) | 堆石体道基高填方结构表面沉降速率法 | |
Wei et al. | Design parameter optimization of beam foundation on soft soil layer with nonlinear finite element | |
Huang et al. | The Influences of soil characteristics on the Negative Skin Friction on a single pile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |