岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (7): 2095-2104.doi: 10.16285/j.rsm.2022.1245

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

基于修正幂律模型的高填方蠕变沉降简化算法

黄建1,德圃榕1,姚仰平2,彭仁3,齐吉琳1   

  1. 1. 北京建筑大学 土木与交通工程学院,北京 100044;2. 北京航空航天大学 交通科学与工程学院,北京 100191; 3. 北京市政建设集团有限责任公司,北京 100045
  • 收稿日期:2022-08-09 接受日期:2022-11-07 出版日期:2023-07-17 发布日期:2023-07-16
  • 通讯作者: 齐吉琳,男,1969年生,博士,教授,博士生导师,主要从事冻土力学与寒区工程等方面的研究工作。E-mail: jilinqi@bucea.edu.cn E-mail:huangjian@bucea.edu.cn
  • 作者简介:黄建,男,1988年生,博士,讲师,主要从事岩土工程方面的研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.52108293);北京市博士后科研活动经费资助(No.2021-zz-106);北京建筑大学基本科研业务费(No.X21072)。

A simplified algorithm for predicting creep settlement of high fill based on modified power law model

HUANG Jian1, DE Pu-rong1, YAO Yang-ping2, PENG Ren3, QI Ji-lin1   

  1. 1. School of Civil and Transportation Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China; 2. School of Transportation Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China; 3. Beijing Municipal Construction Co., Ltd., Beijing 100045, China
  • Received:2022-08-09 Accepted:2022-11-07 Online:2023-07-17 Published:2023-07-16
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (52108293), Beijing Postdoctoral Research Foundation of China (2021-zz-106) and the Fundamental Research Funds for Beijing University of Civil Engineering and Architecture (X21072).

摘要: 高填方地基填筑完成后的蠕变沉降持续时间长且不容忽视,其计算则是判断沉降是否稳定以及安排后续施工的重要依据。针对传统幂律模型计算土单元一维蠕变变形的不足进行了修正,在此基础上提出的蠕变变形公式可以统一描述黏土、砂土和土石混合料的一维蠕变变形。该变形公式满足变形随时间的发展趋于定值而不是无限增长的要求,并且只有两个参数,均可以通过固结试验确定。在该变形公式基础上发展出了高填方地基蠕变沉降的简化算法。该简化算法只有两个参数,通过现场的沉降监测数据确定。基于陇南成县机场、沧源佤山机场和吕梁大武机场高填方的沉降监测数据,将简化算法的拟合和预测结果与岩土工程中常用的3种曲线拟合算法进行对比。结果表明,所提出的蠕变沉降简化算法能够更有效、更准确地预测高填方蠕变沉降。

关键词: 高填方, 地基, 蠕变沉降, 沉降预测

Abstract: The creep settlement dominates the long-term deformation of high fill foundation after construction and cannot be ignored. The reliable prediction of creep settlement provides an important guideline for judging whether settlement is stable and arranging subsequent construction. The modification of the traditional power law model for predicting the one-dimensional creep deformation of soil is proposed, which can describe the one-dimensional creep deformation of clay, sand and soil-rock mixture. The modified model satisfies the requirement that the growth of the creep deformation has an asymptote with respect to time; that is to say, the creep deformation grows continually and approaches a constant with time. The proposed model has only two parameters, which can be easily obtained from oedometer tests. Then, a simplified algorithm to predict the creep settlement of high fill foundation is developed based on the proposed model. The simplified algorithm has two parameters, which can be determined using the field settlement monitoring data. Based on the field settlement monitoring data of high fill in Longnan Chengxian Airport, Cangyuan Washan Airport and Lüliang Dawu Airport, the fitting and prediction results of the proposed simplified algorithm are compared with those of other three curve fitting algorithms commonly used in geotechnical engineering. The results show that the proposed simplified algorithm can predict the creep settlement of high fill foundation more effectively and accurately.

Key words: high fill, foundation, creep settlement, settlement prediction

中图分类号: 

  • TU470
[1] 张治国, 毛敏东, 王卫东, PAN Y T, 吴钟腾, . 降雨影响下基坑开挖施工对邻近基桩变形响应分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(增刊): 27-49.
[2] 李小信, 何超, 周顺华, 李晖, . 具有不规则界面的层状地基三维动力响应的薄层法[J]. 岩土力学, 2023, 44(增刊): 655-668.
[3] 应宏伟, 闫旭政, 周建, 龚晓南, 王阳扬, 韩华超, 侯靖. 堤坝软土碎石桩复合地基计算参数研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(增刊): 669-677.
[4] 韩柏林, 卢萌盟. 考虑桩体刺入变形的透水混凝土桩复合地基固结理论研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2360-2368.
[5] 张治国, 毛敏东, 朱正国, 赵其华, 吴钟腾, . 间歇性强降雨诱发滑坡对抗滑桩非线性力学响应分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 2073-2094.
[6] 钟小春, 黄思远, 槐荣国, 朱诚, 胡一康, 陈旭泉, . 基于浆液浮力试验的盾尾管片纵向上浮特征研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1615-1624.
[7] 江杰, 付臣志, 柴文成, 欧孝夺, . 砂土地基中桩顶竖向-水平加载路径下柔性单桩水平承载力分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1375-1384.
[8] 管凌霄, 徐长节, 王雪鹏, 夏雪勤, 可文海, . 基坑开挖及降水引起下卧隧道变形的解析解[J]. 岩土力学, 2023, 44(11): 3241-3251.
[9] 胡利文, 洪义, 王德咏, . 水下双面真空预压离心模型试验及数值模拟分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(10): 3059-3070.
[10] 王草, AYYUB B. M., KUMARI W. G. P.. 考虑地下水入侵导致土壤强度变化的沿海建筑地基韧性模型[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 67-74.
[11] 郭凯丰, 张仪萍. 双层地基中气体聚集与土体变形机制的试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 99-108.
[12] 冯忠居, 王思琦, 王溪清, 王泽国, 潘放, 成圆梦, 李军, . 沟谷地形对高填方拱涵涵周土压力影响研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 119-130.
[13] 史蓝天, 李传勋, 杨洋. 变荷载下考虑井阻随时空变化的竖井地基固结解[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 183-192.
[14] 刘德仁, 安政山, 徐硕昌, 王旭, 张转军, 金芯, 张严, . 靖远地区大厚度黄土地基浸水湿陷过程及土中竖向应力特征试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 268-278.
[15] 任连伟, 宁浩, 顿志林, 刘德华, 杨文府, . 高速铁路采空区地基“活化”分级方法及工程应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 401-413.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 姚仰平,侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 徐金明,羌培,张鹏飞. 粉质黏土图像的纹理特征分析[J]. , 2009, 30(10): 2903 -2907 .
[3] 向天兵,冯夏庭,陈炳瑞,江 权,张传庆. 三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2908 -2916 .
[4] 石玉玲,门玉明,彭建兵,黄强兵,刘洪佳. 地裂缝对不同结构形式桥梁桥面的破坏试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2917 -2922 .
[5] 夏栋舟,何益斌,刘建华. 土-结构动力相互作用体系阻尼及地震反应分析[J]. , 2009, 30(10): 2923 -2928 .
[6] 徐速超,冯夏庭,陈炳瑞. 矽卡岩单轴循环加卸载试验及声发射特性研究[J]. , 2009, 30(10): 2929 -2934 .
[7] 张力霆,齐清兰,魏静,霍倩,周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[8] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[9] 易 俊,姜永东,鲜学福,罗 云,张 瑜. 声场促进煤层气渗流的应力-温度-渗流压力场的流固动态耦合模型[J]. , 2009, 30(10): 2945 -2949 .
[10] 陶干强,杨仕教,任凤玉. 崩落矿岩散粒体流动性能试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2950 -2954 .