4.5 利用沉降观测资料推算后期沉降量
建筑物的沉降观测能反映地基的实际变形以及地基变形对建筑物的影响程度,根据已有的沉降观测资料预测建筑物后期沉降可以验证建筑物地基设计方案是否正确、判断地基沉降是否满足设计要求及施工质量是否合格,还可以比较现行各种沉降计算方法的准确性。因此,沉降观测及利用沉降观测资料推算后期沉降具有重要的意义。
观测资料的整理及后期沉降推算有多种方法,下面介绍采用较多的对数曲线方法。
设地基平均固结度Ut可表示成下述一般式
式中:A、B为待定参数。
将上式与式(4.50)所示的理论公式比较,可选择A=8/π2,B与土层的固结系数、排水距离等有关。
根据式(4.35)所示的黏性土地基最终沉降量的3个组成部分,若忽略次固结沉降,则在施工期T后任一时刻t (t>T)的沉降可表示为,将其代入式(4.54),有
令s=sd+sc,代入上式,并以推算的最终沉降量s∞代替s,得
图4.29 沉降与时间关系实测曲线
上式即为通过沉降观测资料确定施工期后任一时刻沉降的对数曲线计算公式,式中s∞、sd、B、A为计算参数,其中A可如前所述定为A=8/π2,其余参数需从实测的s-t曲线确定,步骤如下(图4.29)。
(1)绘出实测的沉降与时间关系曲线s-t。
(2)确定时间修正零点o′,如果施工期是等速加载,则o′在加荷期中点。
(3)以o′为零点,从修正曲线上选择停止加荷后的3个时间t1、t2、t3,其中t2-t1和t3-t2必须相等且尽量大些,t3尽可能与曲线终点对应。
(4)将所选时间代入式(4.56),有
整理后得
(5)将t2-t1=t3-t2,或exp[B(t2-t1)]=exp[B(t3-t2)]与式(4.58)联立求解,得
(6)将通过实测资料确定的参数B、s∞以及A=8/π2代入式(4.58)确定sd。
(7)至此,式(4.56)所需s∞、sd、B全部通过实测资料获得,加上理论参数A=8/π2,式(4.56)既可用于确定沉降后期任一时刻的沉降量st。