基于生长曲线法的地基沉降预测

葛 浩

（河北工程大学水电学院，河北 邯郸 056000）

基于生长曲线法的地基沉降预测

葛 浩

（河北工程大学水电学院，河北 邯郸 056000）

地基沉降问题作为影响工程安全的一个主要因素而备受人们关注。掌握科学的地基沉降预测方法对有效预测沉降量并及时地采取控制措施具有极大的帮助。文章通过对生长曲线法的分析论述以及工程实例的结合运用验证了该方法在一定范围内的准确性与可操作性，对工程实践具有一定程度上的借鉴与研究意义。

沉降；预测；生长；曲线法

建（构）筑物的沉降由于受到各种自然与人为因素影响而难以精确得出其具体数值，但在一定程度上沉降量的变化也符合一定的规律。通过数学模型以及曲线拟合的方法可将沉降量曲线及最终沉降量等大致进行预测。文章论述生长曲线方法在地基沉降预测问题中的应用，结合工程实例的分析实测、误差计算等验证该方法在此类问题中的可参照性。

1 地基沉降

建（构）筑物在修建以前，由于土体本身重力影响，地基中已经有应力存在。而建（构）筑物的存在改变了土体原有应力状态，在外界的这种附加作用下，地基中产生了竖向、侧向和剪切三种形式的变形，引起了各点的竖向和侧向位移。其中，竖向变形（地表）称为地基沉降。建筑地基在长期荷载作用下产生的沉降，其最终沉降量可划分为三个部分：初始沉降（或称瞬时沉降）、主固结沉降（简称固结沉降）及次固结沉降。

2 方法机理

生长曲线可分为个体生长曲线和群体（平均）生长曲线，它是描述单一种群受空间约束的生长过程曲线。一般在横轴上标出时间，纵轴上标出测定值。其特点是开始生长较为缓慢，从某时刻开始剧烈生长，在之后某时刻又趋于缓慢直至停止生长，群体生长多呈S形曲线（sigmoid curve），其常用公式为：

其中：a、b、c为三个待估参数。当已知时间t，与沉降量y（t）的多组数据时变可以求得a、b、c的值，最终可以得出生长曲线的公式（无参数）。文章通过运用MATLAB曲线拟合法对以上三个参数进行求解。

3 工程实例计算

对某高速公路软土地基其中一个区段沉降量进行观测，结果（见表1）。

表1 沉降量观测结果

运用MATLAB曲线拟合法计算参数值，得：

a＝9.815；b＝18.03；c=0.09792.

代入公式（1），则计算公式为：

其曲线拟合图（见图1）。

图1 曲线拟合图

由计算结果可知，SSE=2.146，则误差为≈1.46%，由拟合曲线可以看出拟合程度较高，精确度较高。

4 结束语

由以上对生长曲线法的论述以及结合工程实例分析计算和误差计算验证了该方法在一定范围内的适用性和研究指导意义。需要说明的是，以上的论述以及实例计算分析是对该方法相对基础的研究与分析，随着对方法的不断挖掘与探索，相信此后更多更加精确与高实用性的方法必将不断产生与完善，从而对工程实践更加具有指导性意义。

[1]刘汉龙,赵明华. 地基处理研究进展[J]. 土木工程学报,2016,(1):96-115.

[2]李镜培,何长根.地基沉降的预测方法[J].上海公路,2001,(3):2-6.

[3]陈建锋,石振明,张雷,陈竹昌.排水板堆载预压地基沉降的试验研究[J].工程勘察,2000,(2):40-43.

[4]尚晓英.高层建筑物沉降监测数据综合分析的几种方法[J].中国水运,2006,(2):77-79.

[5]宋宇鹏,徐贺文,孟伶俐.生长模型在地基沉降全过程预测中的应用[J].铁道建筑,2006,(3):62-64.

P642.26

A

2096-2789（2016）11-0055-01

葛浩（1990-），男，河北唐山人，硕士研究生，研究方向：水文水资源，水利工程。