基于雙曲線法的沉降預測分析

程文亮,劉 杰，董楊楊

(1.安徽理工大學 土木建筑學院，安徽 淮南 232001；2.山東電力建設有限公司，山東 濟南 250014)

0 前 言

目前，吹砂填海造地工程越來越多，然而吹填造地的地基承載力必然不符合項目設計和規范要求，那么就面臨著一個難題——軟土地基處理，軟基處理手段很多，但是采用塑料排水板堆載預壓方法進行軟基處理最為常見[1]。在處理過程中，對地基軟土沉降進行監測并預測分析軟土層沉降相關問題，是必不可少的環節。

目前，工程中關于軟土地基沉降量計算可分為三大類，即基于沉降計算的理論公式法、基于固結理論與土體本構模型的數值分析法和基于實測數據的沉降預測法。然而基于實測數據的沉降預測法最有效[2-3]。

大量實踐工程表明，雙曲線法沉降預測精確度高，運用廣泛[4-5]。故本文利用雙曲線法對軟土地基進行工后沉降分析。

1 工程概況

舟山綠色石化基地項目位于浙江省舟山市岱山縣西側的魚山島附近，該工程部總規劃面積約41 km2，并分三期實施，本文主要是基于二期工程展開的。該工程對軟基的處理主要是利用塑料排水板配合開山石進行堆載預壓，并進行分級預壓，預壓高度為8 m。

勘探揭露的土層主要為第四紀海相沉積的軟弱土、沖洪積形成的含黏性土礫石、砂土及風化層。依據本工程勘察報告，列舉了部分主要地層情況如下：①1層：素填土，主要是由塊石、碎石、礫石及黏性土組成，局部夾雜少量生活垃圾，厚度：8 m，重度：20 kN/m3；①2層：吹填土，灰色，松散，濕～飽和，主要成為粉細砂，含少量黏性土，厚度：2.7 m，重度：19 kN/m3；②層：淤泥質粉質黏土，灰色，流塑，飽和，厚層狀、鱗片狀、薄層狀，高壓縮性，含少量貝殼碎片及腐殖物，有腥臭味，局部夾團塊狀或薄層粉土、粉砂，該層厚度：29.8 m，重度：18.1 kN/m3；③層：粉質黏土，灰色，軟可塑～軟塑、以軟塑為主。厚度：13.6 m，重度：19.1 kN/m3；④層：含黏性土砂礫，灰黃色，稍濕，中密-密實，厚層狀，中等偏低壓縮性。卵石含量3.5%～24%、中砂含量3%～22%、粉黏粒含量12%～58%。該層厚4.1 m，重度20 kN/m3。

2 監測成果分析

現場主要是通過埋設沉降板獲取實測地表沉降數據和沉降速率。選取典型地塊3作為研究對象，該地塊監測沉降點共有23個。從中選取5個具有代表性觀測點A3-5、A3-8、A3-11、A3-13、A3-23進行沉降分析。地表沉降如圖1。

圖1 地表沉降與時間關系

由圖1可知，A3-5沉降量為502 mm，其沉降值最小；其次是A3-11沉降量為866 mm，A3-8沉降量為1 301 mm；A3-13沉降量為1 400 mm；A3-23沉降量最大，其值為1 800 mm。經分析造成沉降差異主要原因是軟土厚度分布不均勻所致。

3 雙曲線法沉降預測

由雙曲線法預測結果誤差分析如表1，各監測點工后沉降計算結果如表2所示。

表1 預測值與實測值對比

表2 各監測沉降點計算結果

基于以上計算結果可知：利用雙曲線預測精度較高，誤差范圍均在4%以內；A3-5工后沉降△S最小，約為26 mm，A3-23工后沉降最大，△S約為427 mm，出現沉降差異，其主要原因是軟土厚度。

4 結 論

1)利用雙曲線法預測精度較高，在本工程中具有較高的適用性。

2)由于雙曲線法預測精度高，故所計算工后沉降結果可為后續工程建設提供建設依據。

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