1、路基沉降觀測作業(yè)指導書1.適用范圍 適用于*線*至*段路基地段沉降觀測施工。 2.作業(yè)準備2.1內業(yè)技術準備制訂路基沉降觀測方案。在路基施工之前，項目部應組織相關技術人員制定詳細的實施方案，明確進行沉降觀測的技術標準、人員、儀器設備、觀測頻次、觀測步驟、相關數據整理分析方法等。2.2外業(yè)技術準備工程管理部選派測量能力過硬，經驗豐富的專職測量及技術人員共4人組成沉降觀測小組，負責路基沉降觀測工作。3.技術要求3.1觀測斷面的設置原則：路基觀測斷面設置在地基段落范圍內。觀測斷面沿線路方向平均50200m，地形地質條件變化大地段和過渡段應適當加密。在路橋過渡段范圍內需要設置不少于1處觀測斷面對過渡段

2、路基進行沉降觀測。3.2觀測點的布置：于路堤兩側坡腳外0.5m處及兩側路肩各設置一處C15混凝土沉降觀測樁，線路中心設置一處沉降板進行沉降觀測。觀測樁露出地表或基床約10cm，其埋設應牢固可靠。詳見下圖。圖1：路堤沉降觀測樁、沉降板布置圖圖2：路塹沉降觀測斷面觀測標志布置圖3.3測量精度要求：國家等水準測量標準。3.3.1 沉降變形測量等級及精度要求表1 沉降變形觀測網的主要技術要求等級相鄰基準點高差中誤差(mm)每站高差中誤差(mm)往返較差、附合或環(huán)線閉合差(mm)監(jiān)測已測高差較差(mm)使用儀器、觀測方法的要求二等0.50.130.30.5DS05型儀器、按國家一等水準測量的技術要求施測

3、三等1.00.30.60.8DS05或DSI型儀器，按暫行規(guī)定二等水準測量的技術要求施測表2 沉降變形觀測點的精度要求和觀測方法等級高程中誤差( mm)相鄰點高差中誤差(mm)觀測方法往返較差、附合或環(huán)線閉合差(mm)二等士0.5士0.3按國家一等精密水準測量0.3三等士1.0士0.5按二等水準測量0.6表3 一、二等水準測量儀器及主要技術要求等級儀器視線長度( m )前后視距差( m)在任一測點上前后視距差累計( m)視線高度( m)一等DSZ05、DS05300.51.50.5三等DS1、DS05DS150，DS05 601.03.00.3表4儀器設備序號設備名稱設備型號數量計算用軟件備注

4、1電子水準儀天寶DiNi032電子水準儀徠卡DNA033.3.2 沉降變形監(jiān)測網主要技術要求及建網方式線下工程橋涵及路基監(jiān)測一般按沉降變形等級三等的要求（國家二等水準測量）施測，根據沉降變形測量精度要求高的特點，以及標志的作用和要求不同，沉降觀測監(jiān)測網布設方法分為三級：（1）基準點。要求建立在沉降變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū)，同大地測量點的比較，要求具有更高的穩(wěn)定性，基準點使用全線二等精密高程控制測量布設的基巖點、深埋水準點為沉降觀測基準點，詳見觀測網平面布置示意圖。（2）工作點。要求這些點在觀測期間穩(wěn)定不變，測定沉降變形點時作為高程的傳遞點，工作點除使用普通水準點外，按照國家二等水準測量的技術要求進

5、一步加密水準基點或設置工作基點至滿足工點垂直位移監(jiān)測需要。加密后的水準基點（含工作基點）間距200m左右，保證現場觀測使用方便。 （3）沉降變形點。直接埋設在要測定的沉降變形體上。點位應設立在能反映沉降變形體沉降變形的特征部位，不但要求設置牢固，便于觀測，還要求形式美觀，結構合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。（4）監(jiān)測網由于自然條件的變化，人為破壞等原因，不可避免的有個別點位會發(fā)生變化。為了驗證監(jiān)測網點的穩(wěn)定性，應對其進行定期檢測。定期復測按每半年進行一次，并結合精測網復測進行。3.3.3 沉降變形監(jiān)測測量工作基本要求（1）水準基點使用時應作穩(wěn)定性檢驗，并以穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的點作為沉降變形的

6、參考點，并應有一定數量穩(wěn)固可靠的點以資校核。（2）每次觀測前，對所使用的儀器和設備應進行檢驗校正，并保留檢驗記錄。（3）每次沉降變形觀測時應符合：、嚴格按水準測量規(guī)范的要求施測。首次觀測每個往返測均進行兩次讀數。、參與觀測的人員必須經過培訓才能上崗，并固定觀測人員。 、為了將觀測中的系統(tǒng)誤差控制到最小，達到提高精度的目的，各次觀測應使用同一臺儀器和設備，前后視觀測最好用等距，必須按照固定的觀測路線和觀測方法進行，觀測路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點對應沉降變形觀測點觀測。 、觀測時要避免陽光直射，且在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作。 、成像清晰、穩(wěn)定時再讀數。、隨時觀測，隨時檢核

7、計算，觀測時要一次完成，中途不中斷。 、對工作基點的穩(wěn)定性要定期檢核，在雨季前后要聯測，檢查水準點的標高是否有變動。、數據計算方法和計算用工作基點一致。3.3.4 沉降變形監(jiān)測觀測具體要求（1）水準網的觀測按照國家二等水準施測，采用單路線往返觀測。每次觀測均形成閉合檢驗條件。（2）水準儀使用DINI03或DNA03型儀器，儀器及配套水準尺均應在有效合格檢定期內。水準儀與水準尺在使用前及使用過程中，經常規(guī)檢校合格，水準儀視準軸與水準管軸的夾角均不超過15。儀器各種設置正確，其中有限差要求的項目按規(guī)范要求在儀器中進行設置，并在數據采集時自動控制，不滿足要求的在現場進行提示并進行重測。（3）外業(yè)測量

8、一條路線的往返測使用同一類型儀器和轉點尺墊，沿同一路線進行。觀測成果的重測和取舍按國家一、二等水準測量規(guī)范（GB/T 12897-2006）有關要求執(zhí)行。觀測時，視線長度50m，前后視距差1.0 m（光學），1.5 m（電子）；前后視距累積差3.0m（光學），6.0 m（電子）；視線高度0.3m（光學），0.5m（電子）；測站限差：兩次讀數差0.4mm，兩次所測高差之差0.6 mm，檢測間歇點高差之差1.0 mm；觀測讀數和記錄的數字取位：使用DS05 或DS1級儀器，讀記至0.05mm或0.1mm；使用數字水準儀讀記至0.01mm。（4）觀測時，一般按后-前-前-后的順序進行，對于有變換奇偶

9、站功能的電子水準儀，按以下順序進行：、往測：奇數站為后前前后，偶數站為前后后前、返測：奇數站為前后后前，偶數站為后前前后（5）每一測段均為偶數測站。晴天觀測時給儀器打傘，避免陽光直射；扶尺時借助尺撐，使標尺上的氣泡居中，標尺垂直。（6）觀測前30min，將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；對于數字式水準儀，進行不少于20次單次測量，達到儀器預熱的目的。測量中避免望遠鏡直接對著太陽；避免視線被遮擋，遮擋不超過標尺在望遠鏡中截長的20%。觀測時用測傘遮蔽陽光，對于電子水準儀，施測時均裝遮光罩。（7）自動安平水準儀的圓水準器，嚴格置平。在連續(xù)各測站上安置水準儀時，使其中兩腳螺旋與水準路線

10、方向平行，第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側與右側。除路線拐彎處外，每一測站上儀器與前后視標尺的三個位置，一般為接近一條直線。（8）觀測過程中為保證水準尺的穩(wěn)定性，選用5kg以上的尺墊，水準觀測路線必須路面硬實，觀測過程中尺墊踩實以避免尺墊下沉。同時觀測過程中避免儀器安置在容易震動的地方，如果臨時有震動，確認震動源造成的震動消失后，再激發(fā)測量鍵。水準尺均借助尺撐整平扶直，確保水準尺垂直。（9）數據處理時，閉合差、中誤差等均滿足要求后進行平差計算，主水準路線要進行嚴密平差，選用經鑒定合格的軟件進行。4.施工順序與工藝流程4.1施工順序：埋設觀測基樁路基填筑第一層測量放線沉降板、坡腳觀測樁埋設填筑路

11、基沉降板加長基床底層填筑埋設路肩觀測樁采集數據沉降分析。4.2 工藝流程放置沉降或采取加速沉降措施測 量 放 線沉降板及坡腳觀測樁埋設填筑路基路肩觀測樁埋設沉降6個月以上沉降板接長基床底層填筑沉降分析基床表層觀測并分析填筑路堤第一層滿足要求暫停填筑或緩填滿足要求不滿足要求不滿足要求觀測分析5.施工要求5.1施工準備5.1.1按照設計要求，進行觀測元件制作。5.1.2根據設計及現場實際情況，選取有代表性的觀測斷面。5.2施工工藝5.2.1觀測斷面及點的設置、元件布設（哈大客運專線設計實例）觀測斷面的設置及觀測斷面的觀測內容、元件的布設應根據地形、地質條件、地基壓縮層厚度、路堤高度、地基處理方法、

12、堆載預壓等具體情況，結合沉降預測方法和工期要求具體確定。代表性觀測斷面示意圖如下：（1） 路堤填高3m ，地基壓縮層厚5m 地段順號觀測內容觀測元件觀測點數量斷面間距附注1路基面沉降觀測觀測樁3個斷面50m地勢平坦、地基條件良好地段可100m 圖3：沉降監(jiān)測剖面元件布置示意圖（A1 型）（2）路堤下地基壓縮層厚5m地段及路堤填高3.0、地基壓縮層厚5m地段序號觀測內容觀測元件觀測點數量斷面間距附注l路基面沉降觀測觀測樁3個斷面50m地勢平坦、地基條件良好地段或高度小于5m路堤地段可100m2路堤基底沉降觀測沉降板12個斷面50100m地基面橫坡大于1：5 時，每個斷面埋設2 個。3路堤基底全斷

13、面沉降觀測剖面沉降管1個斷面一般地段25%的觀測剖面，各類過渡段路基50%的剖面埋設剖面沉降管作校核剖面，校核剖面基底同時布置沉降板與剖面沉降管。4改良土填土沉降觀測單點沉降計1個斷面200m改良土路堤填高大于5m時設，每個工點不少于1 處。圖4：沉降監(jiān)測剖面元件布置示意圖（B3 型）圖5：沉降監(jiān)測剖面元件布置示意圖（D1型）（3）路堤加載預壓地段路堤加堆載預壓地段按下圖布設斷面及點，其中路基面沉降觀測在路堤填筑到基床底層表面后，在基床底層表面兩側設觀測樁，在路基面中間設沉降板后，加載預壓進行沉降觀測。待預壓卸除基床表層填筑后，在路基面兩側及線路中心設置沉降觀測樁。圖6：沉降監(jiān)測剖面元件布置示

14、意圖（F一3型）5.2.2觀測基樁埋設在觀測斷面附近不受填土荷載影響且不宜發(fā)生沉降和破壞的穩(wěn)定地基上埋設一處C15混凝土觀測基樁，作為路基沉降觀測的基準參照點。觀測基樁埋入地表以下一般不小于1.8m（根據當地凍融線而定）。觀測基樁在路基施工前埋設，在觀測及施工期間必須采取有效措施加以保護。5.2.3沉降板埋設按設計要求埋設的沉降板，在路基填筑第一層后即開始埋設。路基第一層填料碾壓密實后，測量放出沉降板的準確位置，人工挖除板位土層至碎石墊層頂面。沉降板基礎底部采用中粗砂回填密實，埋設時確保測桿與地面垂直，再套上保護套管，保護套管略低于沉降板測桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑相應填料穩(wěn)定保護套

15、管，完成沉降板的埋設工作。沉降板隨著路基填筑而不斷接長，管周圍用沖擊夯夯擊密實，保證不留路基碾壓死角。路基填筑過程中，要注意對沉降板的保護。采用水平儀按國家二等精密水準測量方法測量埋設就位的沉降板測桿桿頂標高作為初始讀數，隨著路基填筑施工逐漸接高沉降板測桿和保護套管，每次接長高度以1m為宜，接長前后測量桿頂標高變化量確定接高量。金屬測桿用內接頭連接，保護套管用PVC管外接頭連接。接長套管時應確保垂直，避免機械施工等因素導致套管傾斜。5.2.4觀測樁埋設按設計要求,測量地表水平位移觀測樁的準確位置。埋置方法采用開挖埋設，要確保邊樁埋置穩(wěn)定。完成埋設后用全站儀測量邊樁標高及距觀測基樁的距離作為初讀

16、數。 路基填至基床表層處，埋設路肩觀測樁，與地表水平位移觀測樁在同一斷面上。5.2.5沉降觀測數據的采集在路基完成后應有6個月以上的觀測和調整期，以后可根據觀測情況調整觀測周期，并及時整理繪制“沉降-時間”曲線圖。當分析沉降穩(wěn)定并且工后沉降滿足要求時可鋪設道碴或鋪設無砟軌道。路基沉降觀測頻次觀測階段觀測頻次填筑或堆載一般1次天每天填筑量超過3層1次3層沉降量突變23次天兩次填筑間隔時間較長1次3天堆載預壓或路基施工完畢第1個月1次周第2 、3 個月1次2周3 個月以后1次月6 個月以后1次2周無碴軌道鋪設后第1個月1次2周第2、3個月1次月312個月1次3月沉降板觀測方法：采用水準測量方法，按

17、測量精度要求和頻次定期觀測沉降板測桿頂面測點高程。沉降板觀測時應在測桿頭上套一個專用的測量帽。測量帽下部以剛好套入測桿為宜，測量帽上部以中心為一半球型的測點。在沉降板測桿接高時應同時測量接高前后的測桿高程。路肩沉降觀測樁觀測方法：采用水準測量方法，按測量精度要求和頻次定期觀測路肩觀測樁頂面測點高程。位移觀測邊樁觀測方法：采用水平位移觀測方法，按測量精度要求和頻次定期觀測位移觀測邊樁水平位移。5.2.6過渡段：過渡段沉降觀測應以路基面沉降和不均勻沉降觀測為主，沉降觀測期與路基相同，不少于6 個月。（1） 分別在路橋、路涵過渡段的結構物起點、距結構物起點510m 處、1525m處、50m處及過渡段

18、終點處各設一個觀測斷面，沿涵洞軸線設路基面觀測斷面，每個觀測斷面設3個觀測樁。（2） 路堤和路塹過渡段在分界處設路基面觀測斷面，每個觀測斷面設3 個觀測樁。（3）沉降觀測水準的測量精度不低于lmm，讀數取位至0.lmm。（4）沉降觀測的頻次不低于上表的規(guī)定。當環(huán)境條件發(fā)生變化或數據異常時應及時觀測。5.2.6沉降觀測數據的分析利用建立計算機數據處理系統(tǒng)，區(qū)分不同施工階段測得的數據，以用于不同的目的。（1） 填土階段：利用邊樁位移觀測數據指導控制填土速率。（2） 填土完成后：通過沉降觀測數據分析推算，當每個測試斷面的推算殘余沉降量符合工后沉降要求時，方可進行鋪軌工程施工。、水平位移觀測觀測結果應

19、于當日整理完畢（晝夜平均下沉量計算：S=（S1-S2）/T*24），如出現沉降超過設計規(guī)定值后，必須停止施工，并及時通知監(jiān)理和設計單位，采取措施。、路基面觀測根據觀測資料，及時完成有關圖表的繪制，主要包括：每個觀測標志點的荷載時間沉降曲線：圖7：沉降與時間關系曲線圖繪制每個觀測標志點的曲線：圖8：曲線 （為橫坐標，縱坐標）Sn為時間段每n天的沉降值，為時間段每n天沉降值的累計值，在同一圖上繪有沉降標準曲線，曲線示意如圖4。6.勞動組織沉降觀測負責人、技術、測量人員由項目部正式職工擔任。7.材料要求7.1觀測樁、觀測基樁觀測樁、觀測基樁采用C15混凝土預制，截面尺寸為0.1×0.1m的

20、正方形，四角進行倒角，見下圖。觀測樁長度1m；觀測基樁長度應不小于1.0m，并應根據埋置處的地質情況進行調整，應滿足埋入地層后不發(fā)生沉降的原則。圖9：C15混凝土觀測樁、觀測基樁斷面圖（單位：m）7.2沉降板由鋼底板、金屬測桿（40mm厚壁鍍鋅鐵管）及保護套管（直徑不小于75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）組成，鋼底板尺寸為50cm×50cm，厚1 cm；具體如下圖所示。圖10：沉降板埋設及接高圖8.設備機具配置每個作業(yè)工地設備機具配置表名稱數量DSZ2水準儀或精密水準儀1臺50m鋼卷尺1把3m紅黑雙面尺或3m銦瓦尺2把全站儀1臺快速沖擊夯12臺9.質量控制與檢驗9.1質量控制9

21、.1.1沉降觀測質量控制要點主要有以下兩個方面：（1）觀測元件（沉降板、觀測樁、觀測基樁制作）（2）位移、沉降測量。9.1.2 鋪軌前應由建設、設計、施工和監(jiān)理單位組成的路基驗評小組對路基工后沉降進行評定。9.2質量檢驗9.2.1沉降觀測裝置和位移邊樁的構造、結構尺寸和制作材料的規(guī)格、材質等應符合設計要求，且無影響觀測精度的缺陷。檢驗數量：全部檢驗。檢驗方法：觀察、尺量。9.2.2基樁、沉降觀測樁的埋設位置應符合設計要求，埋設牢固。施工期間應對埋設樁采取有效的保護措施，受施工擾動后應及時進行復測。檢驗數量：全部檢查。檢驗方法：觀察。觀測斷面數量及每一斷面觀測點布設數量、觀測頻次和精度應符合設計

22、要求。檢驗數量：全部檢查。檢驗方法：觀察，沉降觀測應采用二等幾何水準測量，觀測精度不低于0.1mm。觀測斷面及每一觀測斷面上觀測點埋設位置的允許偏差為20cm。檢驗數量：全部檢查。檢驗方法：尺量。沉降觀測點與工作基點、基準點構成沉降監(jiān)測網，按二等水準測量的要求進行精確測量。10.安全及環(huán)保要求10.1沉降觀測板、觀測樁、觀測基樁，在觀測期間必須采取有效措施加以保護。應成立專門小組，進行元器件的埋設、測量和保護工作，小組人員分工明確，責任到人。元件埋設時應根據現場情況進行編號。10.2沉降觀測板、觀測樁等易遭施工機械碰撞損壞，應設醒目的警示標志。測量標志一旦遭受碰損，應立即復位并復測。10.3

23、凡沉降板附近一米范圍內土方應采用人工攤平及小型機具碾壓，不得采用大型機械推土及碾壓，并配備專人負責指導，以確保元器件不受損壞。10.4路基施工隊應制定穩(wěn)妥的保護措施并認真執(zhí)行，確保元器件不因人為、自然等因素而破壞，元器件埋設后，應制作相應的標識旗或保護架插在上方。路堤填筑過程中，派專人負責監(jiān)督觀測斷面的填筑。11.判定標準11.1 觀測資料整理沉降觀測附表：（1）工點沉降觀測斷面、點布置表 沉降觀測01（2）沉降板觀測資料匯總表 沉降觀測02（3）路基面沉降觀測資料匯總表 沉降觀測03（4）單點沉降計測試資料匯總表 沉降觀測04（5）剖面沉降管測試資料匯總表 沉降觀測05（6）繪制路堤施工過程

24、和完成后填土高一時間一沉降曲線沉降觀測03附1（7）繪制路基面沉降時間一沉降曲線 沉降觀測03附211.2 路基沉降分析評估工作應根據下列資料綜合分析：(1)路基沉降觀測資料；(2)路基地段的線路設計縱斷面圖、工程地質縱橫斷面圖、設計圖紙和說明書、沉降計算報告等相關設計資料；(3)施工過程、施工核查以及填料、級配、地基和壓實檢驗情況等施工資料；(4)施工質量控制過程和抽檢情況等監(jiān)理資料。11.3路基沉降預測曲線回歸法應滿足以下要求：（1）根據路基填筑完成或堆載預壓后不少于3個月的實際觀測數據作回歸分析，確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關系數不應低于0.92；沉降預測的可靠性應經過驗證，間隔不少

25、于3個月的兩次預測最終沉降的差值不應大于8 mm；（2）最終的沉降預測時間應滿足：s(t)/s(t=)75%式中：s(t)預測時的沉降觀測值；s(t=)預測的最終沉降值。注：沉降和時間以路基填筑完成或堆載預壓后為起始點。（3）設計沉降計算總沉降量與通過實測資料預測的總沉降量之差值不宜大于10mm。（4）路基填筑完成或施加預壓荷載后應有不少于6個月的觀測和調整期，持續(xù)沉降觀測不少于6個月的時間，根據這6個月以上的監(jiān)測數據，繪制“時間-沉降量"曲線，按實測沉降數據分析并推算總沉降量、工后沉降值，初步確定無碴軌道鋪設時間。（5）在3個月后進行第一次預測，根據3個月的監(jiān)測數據，繪制“時間-沉

26、降量"曲線，按實測沉降數據初步預測6月的沉降量及剩余沉降量，以決定運架梁和鋪軌的時間。（6）當推算的工后沉降值滿足評估標準時，才能鋪設無碴軌道。11.4 評估標準（1）路堤中心線地面沉降速率每晝夜不大于10mm，坡腳水平位移速率每晝夜不大于5mm。如果超出此限應立即停止填筑，待觀測恢復到限界值以下再進行填筑，填筑速率以水平位移控制為主。（2）不同速度目標值對應的路基工后沉降變形量限值路基類別一般路基（有砟）秦沈客運專線（有砟）京滬暫規(guī)2003（有砟）京滬暫規(guī)2005（有砟）高速鐵路設計規(guī)范（試行）（TB 10621-2009，J 971-2009）有砟有砟無砟工后沉降300mm150

27、mm100mm50mm100mm50mm15mm差異沉降80mm50mm30mm50mm30mm5mm，折角1不均勻沉降軌道半徑豎曲線半徑Ra（為設計最高速度）速度目標(km/h)120200300350250300350250350附件：幾種常用的路基沉降觀測預測方法一、雙曲線法雙曲線方程為： （11） （12）時間t時的沉降量；最終沉降量(t)；S0初期沉降量(t0)；a、b將荷載不再變化后的3組早期實測數據代入上式組成方程組求得的系數；沉降計算的具體順序：1、確定起點時間(t0)，可取填方施工結束日為t02、根據實測資料計算t（St-S0），見圖1。圖1用實測值推算最終沉降的方法3、繪制

28、t與t/(St-S0)的關系圖，并確定系數a，b見圖2。圖2求a，b方法4、計算St5、由沉降時間雙曲線關系推算出S-t曲線。上述公式反映了平均沉降速度，按雙曲線規(guī)律減少的假定前提下繪出的。說明：起點日之前的沉降量S0即為初期沉降量，見圖1。圖1，預壓時間至少應大于三個月，否則偏差大。當地基土為成層地基時，應分層繪制各層沉降過程線，否則會對殘余沉降估計偏低。二、固結度對數配合法（三點法）該法由曾國熙于1959年提出。由于固結度的理論解普遍表達式為：（21）不論豎向排水、向外或向內徑向排水，或豎向和徑向聯合排水等情況均可使用，所不同的只是、值。根據固結度定義:（22）軟土路基的沉降機理及其發(fā)展規(guī)

29、律預測方法研究式中： Sd一瞬時沉降量一最終沉降量由式(5.1)和式(5.2)聯立可得:（23）為求t時刻的沉降，上式右邊有四個未知數，即S、Sd、。在實測初期沉降一時間曲線(S-t)上任意選取三點:(t1,.S1),(t2, S2), (t3,S3)并使t3-t2=t2-tl，將上述三點分別代入上式中，聯立求解得參數和最終沉降量以及Sd的表達式，其中Sd的表達式中還含有這個變量。一般在求Sd時，可采用理論值：,將所求得的,S, Sd分別代入式(2-3)中便可取得任意時刻的沉降。以下是具體求解過程：（24）（25）（26）由此解得（27）（28）（29）（210）三、拋物線法河海大學通過對滬寧

30、高速公路塑板處理段的工后沉降資料分析，發(fā)現公路完建后的沉降曲線在初期并不表現雙曲線或指數曲線的形式，而在沉降一時間對數坐標系(S-lnt)中沉降曲線可由兩部分組成，第一部分可由拋物線來擬合，第二部分即次固結部分可由直線擬合;第一部分和第二部分發(fā)生的量級和時間取決于土層固結后達到的孔隙比所對應的當量固結應力，只要運營期的有效應力小于預壓期末的固結應力，次固結可以忽略不記，否則，就應該考慮次固結的影響。實踐證明，除有機質含量很高的土外，沉降量主要集中在第一部分，沉降曲線的一般表達式為：S =a(lgt)2 +blgt +c (3-1)式中參數a, b, c可用優(yōu)化方法求得。應用該法，僅需掌握短期的

31、實測資料即可求得滿足工程精度要求的工后沉降量及鋪筑路面時對應的沉降速率，并可以及時指導施工，該法實際推算結果比雙曲線法更加可靠。四、指數曲線法指數法方程為 （41）式中:Sm最終沉降;A, B系數求法同雙曲線法中a, b。上兩式簡單實用，但是前提是假定荷載一次施加或者突然施加的，這與實際情況不符，因此上述方法尚可改進，下面的修正指數曲線法將路堤荷載分為若干個加載階段，將各級荷載增量所引起的沉降疊加。五、修正指數曲線法圖3加荷與沉降發(fā)展曲線對于多級加荷的、路堤沉降曲線“臺階狀”發(fā)展的情況，可把常規(guī)的指數曲線模型拓展為： （5-1）式中：m 為加荷的總級數；t 為沉降預測時刻ti 到第k 級荷載施

32、加時刻tk的時間間隔(圖3)； Sk 為第k 級荷載增量所引起的最終沉降量，當加荷速率與土層狀況不變時， Sk 與Pk 比值近似為定值，若令C 為比例常數，則有 Sk= C Pk ， Pk為第k 級荷載增量；A，B，C 均為反應土體固結性質的參數，設其與荷載的施加無關，視為常量。式4-1就變?yōu)椋海?-2）根據沉降實測值，采用試算法確定式(4-2)中的參數A，B，C；將已確定出的參數帶回上述經驗公式模型中，分別計算各級荷載在ti時刻所引起的沉降量，將各級荷載在ti時刻所引起沉降量進行疊加，即得ti 時刻總沉降量。六、沉降速率法方程為：（61）（62）式中： Sc固結沉降量；m綜合性修正系數；Pt

33、t時的累計荷載；P0總的累計荷載；Utt時的固結度。在恒載條件下，可得沉降速率為:（63）（64）式中： qn第n級的加荷速率tn,tn-1第n級加荷的終點和始點時間。七、星野法星野根據現場實測值證明了總沉降(包括剪切應變的沉降在內)是與時間平方根成正比。沉降計算公式為: （71）式中： S0一一假定的瞬時沉降;St一一隨時間變化的沉降量;t0一一假定瞬時沉降時的時間:A, K-一待定參數。將上式改變?yōu)橹本€方程形式:（72）式(6-1)適合于荷載瞬時施加情況下的沉降曲線，但在實際施工中，荷載是逐級增加的，因此必須加以修正，在加載方法規(guī)則的情況下，以加載期間的中點作為瞬時起點t0，在加載方法不規(guī)

34、則的情況下，應根據實測沉降曲線的趨勢在加載的初期適當假定一個瞬時加載的起點t0和相應的沉降S0。星野法推求最終沉降量的步驟如下:(1)假定幾組t0和S0，根據實測值點繪(t-t0)l(S-SO) 一 (t-t0)的關系曲線。(2)取最符合線性關系的直線，求出相應的系數A, K；(3)將A, K值代入式(6-1)計算。八、 Asaoka法用以下簡化遞推關系可近似地反應一維條件下以體積應變表示的固結方程，利用此簡化遞推關系可用圖解法來求解最終沉降值。（81）圖解法推算步驟如下:將時間劃分成相等的時間段t，在實測的沉降曲線上讀出t1， t2.所對應的沉降值Sl，S2. .，并制成表格。再以Si-1和

35、Si坐標軸的平面上將沉降值Sl, S2以點(Si, Si-1)畫出，同時作出Si=Si-1的直線。過一系列點(Si, Si-1)作擬合直線與直線相交，交點對應的沉降為最終沉降值。在Asaoka法推算的過程中，的取值對最終沉降量的推算結果有直接的影響。過小會造成擬合點的波動性較大，擬合直線的相關系數較?。?過大，Si點過少，易產生較大的偏差，而且對是否已進入次固結階段不易作出判斷。一般取在30-100d之間。在實際的推算過程中，宜同時多計算幾個不同的得出相應的最終沉降值，而后在其中選取相關系數較好的沉降值作為最終沉降值。九、 泊松曲線法宰金珉在研究沉降與時間的關系時發(fā)現全過程的沉降量與時間的關系

36、包括兩個方面：一是(S - t)曲線不通過原點；二是S一t曲線呈“S”形。1、不通過原點的機理分析對于飽和土來說，在荷載作用下會立即發(fā)生瞬時沉降(亦稱初始沉降或不排水沉降)。其變形是在體積不變情況下由負載區(qū)域下的剪應變引起的。當粘土的滲透性很低時，則幾乎不發(fā)生排水。在荷載中心線下，垂直壓縮和側身膨脹同時發(fā)生，Bjerrum (1972)年指出，這一沉降的組成部分更確切地說應是側身的屈服。對非飽和土，荷載施加后，空隙中的氣體可立即壓縮，土骨架可變形，故開始荷載就由骨架、水和氣三者來承擔。隨著水和氣的排出，骨架進一步壓縮，水和氣的應力逐漸轉移到骨架上。這表現到沉降過程線上存在一個瞬時的沉降，且飽和

37、度愈小，初始沉降愈大。對工程上所涉及的土，通常都遭到擾動，在荷載的作用下也會存在瞬時沉降。綜上所述，由于初始沉降的存在，故不通過原點。2、 “S”形機理分析成長曲線反映的實際上是事物的發(fā)生、發(fā)展、成熟并達到一定極限的過程。這一點和荷載逐步增加與測點逐步發(fā)生沉降的關系十分相似。加載過程中的沉降也可分為四個階段:（1）發(fā)生階段在剛加載時，測點的土體尚處于彈性狀態(tài)。隨著荷載的增加，測點的沉降量近乎線性增加。（2）發(fā)展階段隨著荷載的不斷加大，測點土體所受的荷載也越來越大，并使其逐步進入到彈塑性狀態(tài)。隨著塑性區(qū)的不斷開展，測點的沉降速率也在不斷地增加，直到荷載不再增加為止。（3）成熟階段當荷載不再增加時

38、，由于固結尚未完成以及土體的流變，測點的沉降將隨著時間的推移而繼續(xù)，但沉降速率遞減。（4）到達極限理論上講，當時間為無窮大時，到達極限狀態(tài)。事實上，我們取t足夠大即可，如對公路t取為15年+填筑時間;而對于建筑物，t取5年即可。泊松曲線亦稱邏輯斯蒂或推理曲線，也有人稱之為飽和曲線。在時間序列預測中，泊松曲線的表達式為(8-1)式中yt為t時刻對應的預測值，t為時間；a, b和k為待定參數且為正，a無量綱，b的單位為時間的倒數，k的單位為與yt相對應的長度單位。利用時間序列求出上述三個待定參數，即可建立泊松曲線方程，從而可以對今后的yt進行預測。沉降觀測附表：1 ）工點沉降觀測斷面、點布置表 沉降觀測012 ）沉降板觀測資料匯總表 沉降觀測023 ）路基面沉降觀測資料匯總表 沉降觀測034 ）單點沉降計測試資料匯總表 沉降觀測045 ）剖面沉降管測試資料匯總表 沉降觀測056 ）繪制路堤施工過程和完成后填土高一時