[發(fā)明專利]一種路基沉降預測方法以及路基沉降預測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107016197A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 駱俊暉;劉先林;米德才;何志芬;徐龍旺;唐正輝;葉瓊瑤;劉光彬;羅安民;覃家琪;漆春;楊禮明
• 申請（專利權）人: 廣西交通規(guī)劃勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E01B35/12;E01C3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 王術蘭

本發(fā)明提供的一種路基沉降預測方法以及路基沉降預測系統(tǒng)，涉及交通建設工程領域。由第一分析模塊對在交通荷載作用下的路基土體作出分析預測，得到累積變形值；由第二分析模塊對在超靜孔隙水壓力消散產(chǎn)生的路基土體固結沉降作出分析預測，得到固結沉降值；再利用長期沉降值計算公式對累積變形值和固結沉降值進行計算，得出長期沉降值。與現(xiàn)有技術中的預測方法相比，本發(fā)明提供的路基沉降預測方法考慮了超靜孔隙水壓力消散產(chǎn)生的路基土體固結沉降，同時結合有限元法和試驗結果解決了交通荷載高振動次數(shù)計算量偏大的問題，且方法合理可行，能夠更加準確的預測出交通荷載下路基土體的長期沉降值，為交通工程的設計、施工、運維等方面提供參考依據(jù)。

技術領域

本發(fā)明涉及交通建設工程領域，具體而言，涉及一種路基沉降預測方法以及路基沉降預測系統(tǒng)。

背景技術

交通工程分為公路、地鐵和高鐵工程，相應工程的交通荷載為公路車輛荷載、地鐵和高鐵列車荷載。運營期間，由于交通荷載作用，路基將產(chǎn)生長期沉降，進而影響交通的安全運行以及沿線構筑物的正常使用，對周邊環(huán)境造成噪聲污染等一系列不良影響，因此，需要基于交通工程提出一種長期沉降預測方法，可為交通工程的設計、施工、運維等方面提供參考依據(jù)。

目前，預測交通工程通行后長期沉降的方法屢見不鮮，但是要達到計算準確并且簡單實用、合理，還需要深入分析。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，交通工程在通車期的長期沉降可分為兩部分：一是交通荷載作用下地基累積變形，二是超靜孔隙水壓力消散引起的土體固結沉降。目前常用的預測方法只是利用經(jīng)驗法預測地基累積變形，這樣一來精確度不高，計算結果受人為影響，并且沒有考慮土體固結沉降，測出來的長期沉降與實際值有較大出入。

有鑒于此，設計出一種能夠準確預測出路基長期沉降值的路基沉降預測方法以及路基沉降預測系統(tǒng)特別是在交通工程中顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種路基沉降預測方法，方便實用，能夠快速準確的預測出交通荷載下路基土體的長期沉降值，為交通工程的設計、施工、運維等方面提供參考依據(jù)。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種路基沉降預測系統(tǒng)，方便實用，性價比高，能夠快速準確的預測出交通荷載下路基土體的長期沉降值，為交通工程的設計、施工、運維等方面提供參考依據(jù)。

本發(fā)明是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的。

一種路基沉降預測方法，用于預測在交通荷載作用下路基土體的長期沉降值，包括：累積變形預測步驟：利用第一分析模塊測算出在交通荷載作用下路基土體的累積變形值；固結沉降預測步驟：利用第二分析模塊測算出在超靜孔隙水壓力消散產(chǎn)生的路基土體固結沉降值；長期沉降值計算步驟：根據(jù)累積變形值和固結沉降值，利用長期沉降值計算公式計算出路基土體的長期沉降值。

進一步地，累積變形預測步驟中，利用累積變形值計算公式計算出路基土體的累積變形值，累積變形值計算公式為S_p＝S_p,1000(N/1000)^λ；式中S_p為路基土體的累積變形值，S_p,1000為第1000振次對應的累積變形，N為振動次數(shù)，λ為模型參數(shù)。

進一步地，累積變形值計算公式根據(jù)動應變公式帶入分層總和法公式得出，動應變公式為ε_p＝ε_p,1000(N/1000)^λ；分層總和法公式為式中ε_p為動應變，ε_p,1000為1000振動次數(shù)時的動應變，N為振動次數(shù)，λ為模型參數(shù)，S為總豎向變形，ε_zi為第i層土體的應變值，H_i為第i層土體的厚度。