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土地計(jì)算方法

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土地計(jì)算方法

土地計(jì)算方法范文第1篇

關(guān)鍵詞:高速鐵路 軟土地基沉降 計(jì)算方法

中圖分類號(hào):TU4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)08(c)-0048-01

軟土地基沉降計(jì)算方法,早在20世紀(jì)初,Terzaghi等人就曾建立了經(jīng)典的軟土地基沉降分析法,以后又有很多人為該方法的改進(jìn)和完善做出了重要貢獻(xiàn)。自20世紀(jì)70年代以來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,采用有限元分析法計(jì)算地基沉降也已成為可能,但時(shí)至今日,地基沉降課題仍然困擾著土木工程技術(shù)人員。就一般的土木工程而言,仍在普遍沿用Terzaghi等人建立的經(jīng)典分析法。在實(shí)用設(shè)計(jì)中,工程人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)往往起著關(guān)鍵的作用。究其原因,可概括為如下幾個(gè)方面:一是新的理論和技術(shù)尚未成熟,且對(duì)技術(shù)人員的素質(zhì)和工程測試手段提出了很高要求;二是地基沉降的分析需要理論與實(shí)踐密切地結(jié)合,而工程技術(shù)人員總希望地基沉降的計(jì)算方法能盡可能地簡便直觀,所需試驗(yàn)參數(shù)少而易確定,對(duì)各種工程情況均有良好的適應(yīng)性,這就難免使地基沉降分析中需要加入一定的經(jīng)驗(yàn)成分;三是地基沉降分析中涉及到地面外荷載的計(jì)算、土中應(yīng)力的計(jì)算、土體固結(jié)度的計(jì)算、土體變形的計(jì)算以及土體試驗(yàn)參數(shù)的選用等許多環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)之間又互有影響,其相互關(guān)系也隨時(shí)間變化,因此,地基沉降的分析也是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,每一環(huán)節(jié)的疏忽都可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。

1 計(jì)算方法

1.1 常規(guī)計(jì)算方法

按分層總和法計(jì)算最終沉降,計(jì)算分層沉降時(shí)考慮瞬時(shí)沉降、主固結(jié)和次固結(jié)沉降。計(jì)算沉降速率時(shí),則采用Terzaghi的一維固結(jié)理論。這種方法采用了一系列假定,與實(shí)際情況不完全符合,但由于簡單易用,所需參數(shù)可在常規(guī)試驗(yàn)中確定,因而仍是實(shí)際工程中國內(nèi)外最通用的方法,被納入許多國家的規(guī)范。計(jì)算總沉降量S時(shí),一般情況下,按瞬時(shí)沉降Sd與主固結(jié)Sc之和計(jì)算。當(dāng)?shù)鼗鶠槟嗵客?,富含有機(jī)質(zhì)黏土或高塑性黏土?xí)r,應(yīng)考慮計(jì)算次固結(jié)沉降Ss。

瞬時(shí)沉降Sd用彈性理論或一些經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算;主固結(jié)沉降Sc的計(jì)算可用一維的e—lg p曲線或壓縮模量Es,也可用黃文熙提出的三維分析法或Skempton和Lambe法;次固結(jié)沉降Ss采用次固結(jié)系數(shù)計(jì)算。工程實(shí)際中經(jīng)常采用主固結(jié)沉降乘以一個(gè)修正系數(shù)ms的方法來計(jì)算總沉降量。

1.2 有限元法

理論上,這一方法可適合于任意的邊界條件和加載方式,可計(jì)入土層的不均勻性和土層性質(zhì)的非線性特征等。

近30年來,已經(jīng)提出了大量的土體本構(gòu)關(guān)系模型理論,歸納起來有兩大類:一是彈性非線性本構(gòu)模型理論,它以彈性理論為基礎(chǔ),在各微小的荷載增量范圍內(nèi),把土看成彈性材料,從一個(gè)荷載增量變化到另一個(gè)荷載增量,土體的彈性常數(shù)發(fā)生變化以考慮非線性;二是彈塑性本構(gòu)模型理論,認(rèn)為土體的變形包括彈性變形和塑性變形兩部分,把彈性理論和塑性理論結(jié)合超來建立土的本構(gòu)關(guān)系模型。

在彈性非線性模型方面,最常用的有E-μ和K-G彈性非線性模型。在軟土問題計(jì)算中,Duncan-Chang的E-μ模型應(yīng)用最廣。其主要特點(diǎn)在于模型概念明確,簡單實(shí)用,可以利用常規(guī)三軸剪切試驗(yàn)測定所需的計(jì)算參數(shù)。另外,其計(jì)算結(jié)果近似地反映工程的實(shí)際情況,特別是計(jì)算的沉降值與觀測值具有較滿意的一致性,但水平位移相對(duì)較差。

用彈塑性模型成功地解決一些實(shí)際的土工問題不是很多。多數(shù)集中在應(yīng)用改進(jìn)的劍橋彈塑性模型上。國內(nèi)沈珠江、黃文熙和殷宗澤各自的彈塑性模型的應(yīng)用也取得了較為滿意的結(jié)果。一般認(rèn)為,彈塑性模型的計(jì)算結(jié)果偏小。

1.3 曲線擬合法

鑒于固結(jié)沉降理論在很多情況下尚不能滿足設(shè)計(jì)的要求,因此,用實(shí)際的沉降過程線推算固結(jié)度以及最終沉降量等,是預(yù)壓固結(jié)軟土地基工程最重要和最基本的分析工作。國內(nèi)外曾采用經(jīng)驗(yàn)公式來預(yù)估沉降和時(shí)間的關(guān)系,由此建立起來的數(shù)學(xué)模型有幾種方法,分別是三點(diǎn)法、雙曲線法、指數(shù)曲線法、沉降速率法以及在日本比較常用的方法是淺崗法、星野法等等。在觀測的時(shí)間具備了一定的條件后,而后期的沉降往往推求上面就會(huì)出現(xiàn)誤差很小的,而這樣就會(huì)用在軟基的最終沉降的推求上面。通過各項(xiàng)資料中顯示,在各種方法中的預(yù)測精度與觀測和預(yù)測的時(shí)間上面有著密不可分的關(guān)系,同時(shí)在軟基加固方法、對(duì)應(yīng)的不同地質(zhì)條件以及荷載條件上與適用性和預(yù)測精度都相互存在著問題。

1.4 反演分析法

反演分析法是近十幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),它通過已有的沉降觀測資料,反演得到正分析中的某些輸入?yún)?shù),使正分析得到的結(jié)果與實(shí)測沉降充分接近。如可以通過反演分析確定原位固結(jié)系數(shù),再根據(jù)Terzaghi的一維固結(jié)理論推算出最終的沉降和沉降量的發(fā)展過程。

1.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法自20世紀(jì)80年代中后朝以來,迅速發(fā)展為一個(gè)前沿研究領(lǐng)域,并廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科。近幾年,國外已將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成功應(yīng)用于巖土工程位移預(yù)測,國內(nèi)也已開始將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于巖土工程位移預(yù)測、砂土液化、邊坡穩(wěn)定、本構(gòu)模型等領(lǐng)域。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法從模擬人腦的形象思維人手,具有非線性、并行性、魯棒性和強(qiáng)泛化性等特點(diǎn),對(duì)于處理具有非線性的巖土工程信息具有一定的發(fā)展前景。

2 結(jié)語

地基的沉降計(jì)算方法很多,很難對(duì)它進(jìn)行簡單的歸納分類,許多計(jì)算方法是相互滲透有機(jī)聯(lián)系的。從現(xiàn)有的文獻(xiàn)來看,大致可分為以上幾種。本文僅對(duì)高速鐵路軟土地基沉降計(jì)算方法進(jìn)行了介紹,不同的計(jì)算方法有不同的適應(yīng)情況。在實(shí)際工程的沉降計(jì)算中,要熟練的掌握各種方法才能在實(shí)際運(yùn)用的過程中靈活地選擇適合的計(jì)算方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 王炳龍.高速鐵路路基工程[M].中國鐵道出版社,2007.

[2] 楊廣慶,等.高速鐵路路基設(shè)計(jì)與施工[M].中國鐵道出版社,2008.

土地計(jì)算方法范文第2篇

關(guān)鍵詞:地基;沉降;彈性理論法;分層總和法;應(yīng)力面積法

地基沉降量在工程中是一項(xiàng)重要的控制指標(biāo)。建筑物荷載差異和地基土不均勻性、體型復(fù)雜等因素引起的地基變形,使得上部結(jié)構(gòu)之中相應(yīng)地產(chǎn)生額外的應(yīng)力和變形。地基不均勻沉降超過了一定的限度,將導(dǎo)致建筑物的開裂、歪斜甚至破壞,如磚墻出現(xiàn)裂縫、吊車輪子出現(xiàn)卡軌或滑軌、高聳構(gòu)筑物傾斜、機(jī)器轉(zhuǎn)軸偏斜、與建筑物連接管道斷裂以及橋梁偏離墩臺(tái)、梁面或路面開裂等。地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜[1]。

1 沉降原因及分類

地基沉降的主要原因是土體中應(yīng)力狀態(tài)的改變。沉降量的大小主要取決于使土體產(chǎn)生壓縮的原因和土體本身性狀兩個(gè)方面[2]。

1.1 按變形機(jī)理分類

1.1.1 飽和軟黏土地基沉降

飽和軟黏土地基可能產(chǎn)生的最終沉降 由以下三部分組成[2]:

(1)初始沉降

初始沉降又稱瞬時(shí)沉降或立即沉降,是指外荷加上的瞬間,飽和軟土中孔隙水尚來不及排出時(shí)所發(fā)生的沉降,此時(shí)土體只發(fā)生偏斜變形而體積未變,通常把這種變形稱為剪切變形,它與地基土的側(cè)向變形密切相關(guān)。實(shí)際工程中,這部分沉降需要一定的時(shí)間,視地基土的情況,個(gè)別可達(dá)幾個(gè)月之久。因此,較為準(zhǔn)確的定義為:土體體積不變而土體性狀改變的沉降為初始沉降。

(2)固結(jié)沉降

固結(jié)沉降又稱主固結(jié)沉降,是指荷載作用在地基上后,隨著時(shí)間的延續(xù),外荷不變而地基土中的孔隙水不斷排除過程中所發(fā)生的沉降,它起于荷載施加之時(shí),止于荷載引起的孔隙水壓力完全消散之后,是地基沉降的主要部分。

固結(jié)變形時(shí)間一般較長,與土層厚度、排水條件和土體固結(jié)系數(shù)有關(guān)。在深厚軟黏土深處超孔隙水壓力消散歷時(shí)很長,有時(shí)需要幾年、幾十年或更長。所以將總沉降s成為可能產(chǎn)生的總沉降。

(3)次固結(jié)沉降

次固結(jié)沉降又稱蠕變沉降,是指土體在附加應(yīng)力作用下,隨著時(shí)間的發(fā)展,土體產(chǎn)生蠕變變形引起的沉降。蠕變沉降持續(xù)時(shí)間可能更長。

特別說明,上述三部分沉降是從變形機(jī)理角度考慮的,并不是從時(shí)間角度劃分的。地基在初始沉降時(shí)就有可能發(fā)生固結(jié)沉降,在固結(jié)沉降時(shí)也可能發(fā)生此固結(jié)沉降。

1.1.2 砂土地基沉降

對(duì)于砂土地基,土體滲透性較大,土體的偏斜變形和排水固結(jié)變形在荷載作用后很快完成,土體的蠕變變形也較小,故一般對(duì)其不分類,其變形計(jì)算可采用彈性理論的方法,計(jì)算參數(shù)由實(shí)驗(yàn)測定。當(dāng)荷載較大時(shí),應(yīng)考慮其非線性。

1.2 按沉降時(shí)間段分類

按沉降時(shí)間段,地基沉降又可分為施工期沉降和工后沉降。

1.2.1 施工期沉降

施工期沉降是地基土在施工完成之間由上部結(jié)構(gòu)及施工荷載引起的沉降。

對(duì)黏性土地基而言,施工沉降主要為初始沉降。

1.2.2 工后沉降

工后沉降是指地基土在施工完成后產(chǎn)生的沉降。又可分為工后某段時(shí)間內(nèi)的沉降和工后某段時(shí)間后的沉降量。例如,對(duì)高速公路而言,人們關(guān)心的工后15年內(nèi)的工后沉降量,對(duì)施工期及竣工15年后的沉降量并不是很關(guān)心。

對(duì)黏性土地基而言,工后沉降包括在施工階段尚未完成的固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降的大部分,有時(shí)還包括部分初始沉降。

2 常用的沉降計(jì)算方法

2.1 考慮歷史應(yīng)力計(jì)算法[3]

2.1.1 基本含義及應(yīng)力歷史狀態(tài)

考慮歷史應(yīng)力計(jì)算法又稱 法。根據(jù)前期固結(jié)壓力 和目前土體自重壓力 的大小關(guān)系,可將地基土分為:

(1)正常固結(jié)土: ;例如:地基土歷史上從未受過比現(xiàn)有上覆土層自重壓力 更大的壓力,且在 作用下已完成固結(jié)。

(2)超固結(jié)土: ;例如:地基土歷史上曾在大于現(xiàn)有上覆土層自重壓力 的作用下完成固結(jié)。

(3)欠固結(jié)土: 。例如:地基土在上覆土層自重壓力 作用下壓縮尚未穩(wěn)定,固結(jié)正在進(jìn)行。

2.1.2 沉降量的計(jì)算

(1)對(duì)正常固結(jié)土:

(1)

(2)對(duì)超固結(jié)土:

當(dāng) 時(shí):

(2-1)

當(dāng) 時(shí):

(2-2)

(3)對(duì)欠固結(jié)土:

(3)

在上式(1)、(2-1)、(2-2)、(3)中:

―固結(jié)沉降量(mm);

―第i層土的厚度(m);

―第i層土的天然孔隙比;

―第i層土的壓縮指數(shù),無量綱,從 曲線上求得: ;

―第i層土的回彈指數(shù),無量綱,從 曲線上求得: ;

―土的先期固結(jié)壓力(kPa);

―目前土的自重壓力[取土層中部的值](kPa);

―附加壓力[取土層中部的值](kPa);

―土的層數(shù);

2.2 彈性理論法計(jì)算沉降

假設(shè)地基土是均質(zhì)的、各向同性的、線彈性的半無限體,且基礎(chǔ)整個(gè)底面和地基一直保持接觸。基礎(chǔ)埋置深度較淺時(shí)采用布辛奈斯克課題的位移解進(jìn)行彈性理論法計(jì)算沉降;基礎(chǔ)埋置較深時(shí)采用明德林課題的位移解進(jìn)行彈性理論法計(jì)算沉降[3]。

采用彈性理論法計(jì)算沉降的使用情況:

(1)砂土地基沉降的計(jì)算

(2)飽和軟黏土地基初始沉降的計(jì)算

(3)有時(shí)也用于飽和軟黏土地基排水條件下的地基總沉降計(jì)算。此時(shí)土體彈性參數(shù)應(yīng)采用三周固結(jié)排水壓縮實(shí)驗(yàn)測定。

彈性理論法計(jì)算沉降在工程中使用較少,限于篇幅,再次不作詳細(xì)討論。

2.3 分層總和法

2.3.1 基本概念及基本假設(shè)

分層總和法是將壓縮層范圍內(nèi)的地基土分成若干層,分層計(jì)算土體豎向壓縮量,然后求和得到總豎向壓縮量[土力學(xué)龔曉南]。在分層計(jì)算壓縮量時(shí),假設(shè)地基土只發(fā)生豎向變形,沒有側(cè)向變形,利用室內(nèi)側(cè)限壓縮實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行計(jì)算。

2.3.2 計(jì)算說明

(1)地基土分層

成層土的層面(不同土層的壓縮性及重度不同)及地下水面(水上下土的有效重度不同)是當(dāng)然的分層界面。

在同一性質(zhì)土層中,分層厚度一般不宜大于0.4b(b為基底寬度,附加應(yīng)力沿深度的變化是非線性的,因此分層厚度太大將產(chǎn)生較大誤差)。

(2)計(jì)算各分層界面處土的自重應(yīng)力應(yīng)沖天然地面算起,地下水位以下一般取有效重度。計(jì)算分層界面處基底中心下豎向附加應(yīng)力應(yīng)用彈性理論法計(jì)算。

(3)確定地基沉降計(jì)算深度

一般取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的20%深度處作為沉降計(jì)算深度的限制;若在該深度以下為高壓縮性土,則應(yīng)取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的10%深度作為沉降計(jì)算深度的限值。

2.3.3 計(jì)算公式

(1)采用壓縮試驗(yàn)e-p曲線計(jì)算

式中:

―第i層土在自重應(yīng)力(取該土層中部處的應(yīng)力)條件下對(duì)應(yīng)的孔隙比,可從e-p曲線上查的。

―第i層土在自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和(取該土層中部處的應(yīng)力)條件下對(duì)應(yīng)的孔隙比,可從e-p曲線上查的。

―第i層土層厚(m)

特別說明:在計(jì)算地基處理大面積預(yù)壓堆載下的地基最終豎向變形量 。

其中 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值,無經(jīng)驗(yàn)時(shí)對(duì)正常飽和黏性土可取1.1~1.4;荷載較大或地基軟弱土層厚度大時(shí)取較大值。

(2)采用壓縮系數(shù)計(jì)算

式中:

―第i層土的壓縮系數(shù)

―第i層土自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和與第i-1層土自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和的增量(kpa)

(3)采用體積壓縮系數(shù)計(jì)算

式中:

―第i層土的體積壓縮系數(shù)

(4)采用壓縮模量計(jì)算

式中:

―第i層土的壓縮模量

2.4 應(yīng)力面積法(規(guī)范法)

2.4.1 基本概念

應(yīng)力面積比法是將地基視為半無限各向同性彈性體,采用側(cè)限條件下的壓縮性指標(biāo) ,并應(yīng)用平均附加應(yīng)力系數(shù)計(jì)算,對(duì)分層求和值采用沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行修正,使計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)測值。應(yīng)力面積比法主要計(jì)算有限寬度(面積)附加壓力下的總沉降量(存在附加應(yīng)力擴(kuò)散),區(qū)別于分層總和法計(jì)算的大面積沉降(不存在附加應(yīng)力擴(kuò)散)。

2.4.2 計(jì)算深度的確定

(1)當(dāng)無相鄰荷載影響,基礎(chǔ)寬度在1~30m范圍內(nèi)時(shí),可取簡化公式:

①在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖時(shí), 可取至基巖表面。

②當(dāng)存在較厚的堅(jiān)硬粘性土層,其孔隙比小于0.5、壓縮模量大于50MPa, 可取至該層表面。

③當(dāng)存在較厚的密實(shí)砂卵石層,其壓縮模量大于80MPa時(shí), 可取至該層表面。

(2)一般情況可參考《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.3.7條。

2.4.3計(jì)算公式

式中:

―沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù),見《地基規(guī)范》表5.3.5

―相應(yīng)于作用的準(zhǔn)永久組合時(shí)基礎(chǔ)底面處的附加壓力(kPa)

―基礎(chǔ)底面至第i層土底面的距離(m)

―基礎(chǔ)底面計(jì)算點(diǎn)至第i層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù),見《地基規(guī)范》附錄K

3 結(jié)語

分析了考慮歷史應(yīng)力和不考慮歷史應(yīng)力的沉降計(jì)算方法,探討了各種計(jì)算方法的適用情況。在不考慮歷史應(yīng)力的情況下,應(yīng)力面積法有如下一些特點(diǎn)。

(1)分層綜合法計(jì)算沉降時(shí),地基土分層不宜太厚,而應(yīng)力面積比法采用了精確的“應(yīng)力面積”概念,一般可以按天然層面劃分。使計(jì)算工作得到了簡化。

(2)地基沉降計(jì)算深度 的確定應(yīng)力面積法更為合理。

(3)應(yīng)力面積法中的經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 是從大量的工程實(shí)際沉降觀測資料中經(jīng)過梳理統(tǒng)計(jì)分析得出,它綜合反映了許多因素:

① 側(cè)限條件的假設(shè)。

②計(jì)算附加應(yīng)力時(shí)對(duì)地基土均質(zhì)的假設(shè)與地基土實(shí)際成層的不一致對(duì)附加應(yīng)力分布的影響。

③不同壓縮性的地基土沉降計(jì)算值與實(shí)測值的差異不同等。

綜上所述,應(yīng)力面積法是基于同分層綜合法一樣的基本假設(shè),實(shí)質(zhì)上是一種簡化并經(jīng)修正的分層總和法。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50007-2011 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

土地計(jì)算方法范文第3篇

關(guān)鍵詞:土地面積量算 投影

Abstract: this paper analyzes the land area of the problems existing in the calculation, this paper expounds the specific measuring methods, for your reference.

Keywords: measuring and calculating the area of land projection

中圖分類號(hào):DF453文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

1前言

土地面積量算是土地資源調(diào)查和土地登記中的重要組成部分,是土地管理與地籍測量中的一項(xiàng)重要的必不可少的工作內(nèi)容,它是摸清土地家底及各類用地結(jié)構(gòu)比例的具體手段,也是調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu),土地利用規(guī)劃修編的依據(jù)。因此,土地面積量算工作是準(zhǔn)確掌握土地資源數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段。

2 土地面積量算中存在的問題

目前采用的土地面積量算方法中還存在著一些問題。如量測面積與實(shí)際面積并不相等,產(chǎn)生面積失真的原因很多,主要有:

實(shí)地量測時(shí)存在的測量誤差。實(shí)地測量時(shí),由于人、儀器和客觀環(huán)境等觀測條件的影響而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差和偶然誤差,會(huì)直接導(dǎo)致量測面積與實(shí)地面積不相等。

圖解法量算時(shí),地圖投影中產(chǎn)生的扭曲變形。從地圖上利用圖解法量算的面積是高斯一克呂格投影平面上的面積,而非地球橢球面上真實(shí)面積。雖然高斯投影采用了分帶投影,部分地控制了扭曲變形,但在每帶的邊緣部分變形還是很大的,且?guī)捲酱螅冃卧酱蟆?/p>

傾斜地表投影到平面圖土產(chǎn)生的變形。對(duì)于大比例尺地形圖,圖上對(duì)應(yīng)的實(shí)地面積,范圍較小,因此可以把地球橢球面近似看作為平面來計(jì)算。但是,當(dāng)區(qū)域范圍較大時(shí),看作平面誤差就會(huì)很大。實(shí)際地面是凸凹不平的傾斜地表面,當(dāng)投影到平面上必然產(chǎn)生變形,且面積變形的大小隨著地面傾角的增大而增大。

多宗地面積平差時(shí)存在不合理現(xiàn)象。城鎮(zhèn)及農(nóng)村地籍中,解析法測算土地面積時(shí),對(duì)帶有控制條件的多宗地面積平差,一般常采用按面積大小比例分配的方法,這種平差方法比較直觀,計(jì)算方便,一直在使用。但這種平差方法也有缺陷,平差時(shí)只顧及地塊面積的大小,沒有考慮地塊的地產(chǎn)價(jià)格。

3 土地面積量算方法

面積量算方法分為解析法和圖解法兩種。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算土地面積的方法稱為解析法,包括解析坐標(biāo)面積計(jì)算法和幾何圖形面積計(jì)算法,是城鎮(zhèn)普遍采用的方法。數(shù)字地籍測量用解析坐標(biāo)面積計(jì)算法,其計(jì)算公式為:

式中,P---宗地面積,m2;

Xi,yi---宗地第i個(gè)界址點(diǎn)坐標(biāo),m;

n―宗地界址點(diǎn)數(shù)。

幾何圖形面積計(jì)算法是根據(jù)實(shí)地勘丈的距離計(jì)算土地面積的方法。其原理是將多邊形面積分割成若干個(gè)基本幾何圖形(如矩形、梯形或三角形等),分別計(jì)算面積并相加,從而得到所求多邊形面積。實(shí)測中計(jì)算面積所用邊長量至cm。一般不具備數(shù)字測圖條件的小城鎮(zhèn)多采用此法。所謂圖解法就是直接在地籍圖上量取面積或通過在地籍圖上量取求積元素,再用公式計(jì)算的方法。包括光電面積量測儀法、求積儀法、圖解坐標(biāo)法、幾何法以及方格網(wǎng)和網(wǎng)點(diǎn)法等。

4 土地面積量算要求

《城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程》規(guī)定,無論采用何種方法量算面積,均宜獨(dú)立進(jìn)行兩次。圖上量算時(shí),兩次量算的較差在限差內(nèi)取中數(shù)。采用解析法進(jìn)行勘丈時(shí),應(yīng)采用坐標(biāo)面積計(jì)算法計(jì)算每個(gè)宗地的面積,并獨(dú)立計(jì)算兩次進(jìn)行檢核。無論采用何種方法量算面積,均應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次量算,以便校核。數(shù)字地籍采用坐標(biāo)解析法計(jì)算面積,其兩次計(jì)算結(jié)果應(yīng)當(dāng)一致。采用部分解析法進(jìn)行地籍丈量時(shí),應(yīng)采用解析法求出每個(gè)街坊面積,用街坊面積數(shù)控制本街坊內(nèi)各宗地面積之和。各宗地面積之和與街坊面積誤差小于1/200時(shí),將誤差按比例分配到各宗地,得出平差后的宗地面積。但邊長丈量數(shù)據(jù)可以不變。完全用實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算的規(guī)則圖形的宗地面積可不參與平差。

5 數(shù)字測圖面積計(jì)算與匯總

對(duì)于數(shù)字地籍而言,由于各宗地的界址點(diǎn)都有外業(yè)實(shí)測的解析坐標(biāo),因此,各宗地的面積均由計(jì)算機(jī)按式自動(dòng)計(jì)算,如同時(shí)輸入了宗地內(nèi)建筑的樓層數(shù),則測圖系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)算出各宗地的建筑占地面積和建筑面積,以及建筑密度和建筑容積率。同時(shí),面積計(jì)算和匯總結(jié)果均可按規(guī)定格式輸出打印報(bào)表。其報(bào)表類型主要有:

(1)界址點(diǎn)成果表。內(nèi)容包括界址點(diǎn)號(hào)、界址點(diǎn)坐標(biāo),如外業(yè)測有高程,還包括各界址點(diǎn)高程。輸出范圍:宗地、街坊。

(2)宗地面積計(jì)算表。內(nèi)容包括界址點(diǎn)號(hào)、坐標(biāo)、邊長,以及各宗地內(nèi)建筑占地面積、建筑面積、建筑密度和建筑容積率。輸出范圍:宗地、街坊。

(3)宗地面積匯總表。內(nèi)容包括地籍號(hào)、地類號(hào)、地類代碼、面積。輸出范圍:街道、街坊。

(4)地類面積統(tǒng)計(jì)表。內(nèi)容包括輸出范圍內(nèi)按城鎮(zhèn)土地分類統(tǒng)計(jì)的各類面積及匯總結(jié)果。輸出范圍:街坊、街道、區(qū)、市。在生成報(bào)表時(shí),人工只需指定報(bào)表輸出的范圍及區(qū)、街道、街坊號(hào),然后一切計(jì)算和匯總均由測圖系統(tǒng)自動(dòng)完成,避免了許多人工差錯(cuò)。

6 消除多宗地面積不合理平差的兩種方法

(1)定權(quán)平差法。由測量誤差理論得知:當(dāng)面積相同時(shí),面積誤差大的那塊宗地的權(quán)小;面積誤差相同時(shí),面積大的宗地權(quán)也大。各宗地權(quán)確定后,我們可以利用多宗地面積總和與總面積測控值的面積閉合差,計(jì)算出面積的加權(quán)平差值和面積誤差的二次估算值,從而進(jìn)行多宗地面積平差是比較合理的。

(2)按精度平差法。在地籍圖測繪及面積量算當(dāng)中,為了擺脫控制誤差傳播及投影變形對(duì)實(shí)測面積精度的影響,為了在面積平差時(shí)既顧及地塊面積的大小,又考慮地塊的地產(chǎn)價(jià)格,可采用保證面積精度要求的平差法。例如在城鎮(zhèn)地區(qū),各權(quán)屬單位的面積量算精度要求比較高,城鎮(zhèn)的街道、馬路、巷道等屬于國有的公共用地面積量算精度放的比較寬。因此,我們可以保證各宗地及街坊平面面積精度,把控制面積的閉合差分配到由道路、巷道等公共用地面積內(nèi),保持各權(quán)屬單位的面積不變,從而提高了各宗地及街道坊平面的面積量算精度。這種方法不僅不會(huì)影響地籍成圖質(zhì)量,反而提高了地籍圖主要內(nèi)容的精度。

在測繪技術(shù)和國土資源信息化日益發(fā)展的今天,這些方法在實(shí)際工作中還需反復(fù)實(shí)踐和進(jìn)一步改進(jìn)。

土地計(jì)算方法范文第4篇

關(guān)鍵詞:土地測量;面積;高斯投影;計(jì)算方法;準(zhǔn)確性;應(yīng)用;分析

土地測量是工程施工與規(guī)劃建設(shè)中,需要開展進(jìn)行的必要工作項(xiàng)目,進(jìn)行土地測量面積的計(jì)算,也是土地測量工作中的重要組成內(nèi)容和部分。土地測量面積的計(jì)算準(zhǔn)確性,直接影響著土地測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,對(duì)于工程施工以及規(guī)劃建設(shè)有著非常大的影響,因此,進(jìn)行土地測量面積計(jì)算的分析,具有很大的必要性和價(jià)值意義。

通常情況下,在進(jìn)行土地測量開展實(shí)施中,對(duì)于土地測量面積的計(jì)算,多是采用邊界點(diǎn)法,通過對(duì)于投影平面上封閉區(qū)域的土地面積的計(jì)算,實(shí)現(xiàn)對(duì)于土地測量面積的計(jì)算并應(yīng)用。而在我國邊界點(diǎn)法進(jìn)行土地投影區(qū)域面積計(jì)算中,主要是通過高斯投影面,實(shí)現(xiàn)對(duì)于測量土地區(qū)域的投影與計(jì)算實(shí)現(xiàn),這種土地測量面積計(jì)算方式,在實(shí)際計(jì)算應(yīng)用中雖然有著簡單、實(shí)用的特征優(yōu)勢,但同時(shí)也存在著較大的面積計(jì)算誤差。本文主要通過對(duì)于高斯投影土地測量面積計(jì)算的影響分析,同時(shí)結(jié)合其它土地測量面積計(jì)算方法,以實(shí)例對(duì)于土地測量的面積計(jì)算進(jìn)行分析。

1、高斯投影土地測量面積計(jì)算影響分析

高斯投影土地測量面積計(jì)算方法,是我國土地測量面積計(jì)算中比較常用的一種方法,它主要是通過邊界點(diǎn)法,將需要進(jìn)行測量計(jì)算的土地面積區(qū)域映射在高斯投影面上,通過對(duì)于投影平面上封閉土地區(qū)域面積的計(jì)算,實(shí)現(xiàn)對(duì)于測量土地面積的計(jì)算與應(yīng)用。這種土地測量面積計(jì)算方法,在實(shí)際計(jì)算應(yīng)用中存在著較大的計(jì)算誤差。

首先,通過高斯投影方式進(jìn)行測量土地區(qū)域投影實(shí)現(xiàn)中,會(huì)造成測量土地區(qū)域面積在長度上發(fā)生一定的變形,對(duì)于這種土地區(qū)域長度變形情況,可以通過下列公式(1)進(jìn)行計(jì)算表示。

(1)

在上示土地投影長度變形計(jì)算公式中,Hm表示的是歸算邊高出投影面的平均高度值,而RA表示的是歸算邊方向以橢圓球形土地計(jì)算為參考的截弧曲率半徑大小,此外,S表示的是歸算邊的長度值。而已橢圓形球面土地為例,在高斯投影平面上的長度變形情況,則可以通過下列計(jì)算公式(2)進(jìn)行計(jì)算表示。

(2)

在計(jì)算公式(2)中,Rm表示的是參考橢圓球面的平均曲率半徑大小,Ym表示的是歸算邊橫坐標(biāo)的平均值。在上示計(jì)算公式(1)和計(jì)算公式(2)中,其中ΔS1的計(jì)算結(jié)果為負(fù)值,表示土地測量面積計(jì)算中,投影面的高度值會(huì)對(duì)于土地測量面積計(jì)算中的歸算邊造成變小影響;而ΔS2的計(jì)算結(jié)果是正值,表示的是在進(jìn)行土地測量面積計(jì)算中,橢圓球面的投影到高斯平面之間的距離,會(huì)對(duì)于土地測量面積計(jì)算中歸算邊的長短造成增長變化。根據(jù)上述計(jì)算分析結(jié)果,在實(shí)際土地測量面積計(jì)算中,為了方便對(duì)于測量土地的面積計(jì)算,假設(shè)高斯投影土地測量面積計(jì)算中的參數(shù)值RA、Rm與R是相等的,那么,對(duì)于高斯投影土地測量面積計(jì)算中,由于高斯投影變形引起的土地測量綜合面積變形比,則可以通過下列計(jì)算公式(3)進(jìn)行計(jì)算表示。

(3)

根據(jù)這一高斯投影變形造成的土地測量綜合面積變形比計(jì)算結(jié)果,在實(shí)際土地測量面積計(jì)算中,進(jìn)行帶入應(yīng)用,就可以對(duì)于該方式下土地測量面積的計(jì)算誤差進(jìn)行計(jì)算得出,從而計(jì)算出較為準(zhǔn)確性的土地測量面積情況。

2、土地測量面積的計(jì)算方法分析

在進(jìn)行土地測量面積的實(shí)際計(jì)算應(yīng)用中,尤其是對(duì)于土地測量面積計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性要求比較高的土地測量中,如果進(jìn)行測量實(shí)施的土地在投影計(jì)算中,投影變形超過相關(guān)的規(guī)范要求范圍時(shí),對(duì)于這種土地測量面積的計(jì)算,則可以結(jié)合土地測量面積的具體計(jì)算要求,分別采用橢球表面面積計(jì)算方法以及局部高斯投影坐標(biāo)系建立的面積計(jì)算方法、面積改正計(jì)算方法等多種方法,對(duì)于需要進(jìn)行計(jì)算的土地測量面積進(jìn)行計(jì)算應(yīng)用。

2.1 橢球表面面積計(jì)算法

橢球表面面積計(jì)算法,主要是針對(duì)所測量的土地投影計(jì)算中,投影區(qū)域形狀以橢球?yàn)橹?,針?duì)于這類土地測量面積的計(jì)算,則可以通過相關(guān)的梯形橢球表面面積計(jì)算公式,如下所示公式(4),進(jìn)行土地測量面積的計(jì)算。

(4)

在上示梯形橢球表面面積計(jì)算公式中,M與N分別表示的是橢球子午圈曲率半徑大小以及卯酉圈曲率半徑的大小情況。其中M可以通過下列公式(5)進(jìn)行計(jì)算求得,而N則可以通過下列計(jì)算公式(6)進(jìn)行計(jì)算求得。

(5)

(6)

根據(jù)上述計(jì)算公式(4)以及計(jì)算公式(5)和(6),經(jīng)推算可以對(duì)于某一經(jīng)度以及緯度范圍內(nèi)組成的梯形橢球表面面積進(jìn)行計(jì)算求得。在進(jìn)行實(shí)際測量土地面積的計(jì)算中,考慮到進(jìn)行測量的土地地形通常為不規(guī)則形體,因此,直接采用梯形橢球表面面積計(jì)算公式進(jìn)行測量土地面積大小的計(jì)算,計(jì)算結(jié)果合理性存在爭議,所以,在進(jìn)行某一經(jīng)緯度范圍內(nèi)梯形橢球表面面積的計(jì)算中,就可以通過在假設(shè)包圍土地的梯形橢球面投影到高斯投影面上的變形比與土地投影到高斯面之間產(chǎn)生的變形比值是相同的,在這種情況下,就可以通過下列計(jì)算公式(7)對(duì)于任意地塊的橢球表面面積進(jìn)行計(jì)算求得。

(7)

在上示計(jì)算公式(7)中, 表示的是包圍地塊梯形在高斯投影平面上的投影面積大小。

2.2 建立局部高斯投影坐標(biāo)系的面積計(jì)算法

通過建立局部高斯投影坐標(biāo)系的方法,進(jìn)行測量土地面積的計(jì)算,主要就是指通過使用抵償投影面的高度值,或者是任意帶的高斯投影方法,進(jìn)行以測量土地為中心的臨時(shí)局部高斯投影坐標(biāo)系的建立,并通過在建立坐標(biāo)系中選取適當(dāng)?shù)闹醒胱游缇€以及高程面,通過上述的計(jì)算公式(3)所計(jì)算的綜合面積變形比情況,對(duì)于測量土地的面積進(jìn)行計(jì)算求得。

2.3 面積改正計(jì)算方法

所謂的面積改正計(jì)算方法,就是指通過上述對(duì)于高斯投影變形引起的綜合面積變形比計(jì)算求出的情況下,根據(jù)具體的面積變形比大小,對(duì)于測量土地面積的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行改正的計(jì)算方法,在使用這種方法進(jìn)行測量土地面積計(jì)算中,需要注意的是測量計(jì)算土地的面積變形比與原高斯平面上的土地測量面積之間是正比關(guān)系。如下計(jì)算公式(8)所示。

(8)

3、土地測量的面積計(jì)算

根據(jù)上述的高斯投影土地測量面積計(jì)算影響,以及進(jìn)行土地測量面積計(jì)算的方法分析,以中央子午線距離98千米處的一塊土地的測量面積計(jì)算為例,假設(shè)在特定坐標(biāo)系測量下的土地面積大小以及平均高程值已知,且經(jīng)過相關(guān)計(jì)算得知這一特定坐標(biāo)計(jì)算中的長度變形比值,那么就可以根據(jù)這些已知參數(shù)與關(guān)系,對(duì)于測量土地面積大小以及相對(duì)橢球的面積的變形情況進(jìn)行計(jì)算得出。假設(shè)特定坐標(biāo)系下的土地測量面積為約514萬平方米,且平均高程值為21米,那么該坐標(biāo)系計(jì)算下的長度變形為每千米有12厘米的變形,根據(jù)這些已知參數(shù)因素,就可以計(jì)算求得特定坐標(biāo)系下土地測量面積的計(jì)算增加了月1200平方米,并且相對(duì)橢球面產(chǎn)生了約6000平方米的變形變化。

4、結(jié)束語

總之,土地測量面積計(jì)算,是土地測量中的重要工作內(nèi)容,在實(shí)際中應(yīng)用比較多。進(jìn)行土地測量面積計(jì)算的分析,不僅有利于提高土地測量面積的計(jì)算準(zhǔn)確性,從而提高土地測量工作的準(zhǔn)確性,同時(shí)還對(duì)于土地測量的實(shí)際應(yīng)用以及測量計(jì)算的提高進(jìn)步等,都有著積極的作用和意義。

參考文獻(xiàn)

[1]龔有亮,蔣理興,曹歆宏.AutoCAD在土地測量中的應(yīng)用[J].地礦測繪.2006(1).

土地計(jì)算方法范文第5篇

【關(guān)鍵詞】軟粘土;地基;沉降計(jì)算

1.軟粘土地基的工程特性分析

目前我國展開大規(guī)模建設(shè)的沿海地區(qū),分布著大面積的軟粘土地基。所謂軟粘土地基,即是由淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土以及其它高壓縮性土組成的地基。這類土一般具有以下的一些工程特性:土的抗剪強(qiáng)度很低 ;土的壓縮性較高;土的含水量較高,孔隙比較大;軟粘土的滲透性較差;軟粘土具有明顯的觸變性;軟粘土具有明顯的流變特性。

2.軟粘土地基沉降變形機(jī)理分析

天然土體一般是由礦物顆粒構(gòu)成骨架體,再由孔隙水和氣填充骨架體孔隙而組成的三相體系。七顆粒壓縮性很小,一般都認(rèn)為其不可壓縮。因此,土體的變形是孔隙流體的流失以及氣體體積的減小、顆粒重新排列、粒間距離縮短、骨架體發(fā)生錯(cuò)動(dòng)的結(jié)果。

3.軟粘土地基常用沉降計(jì)算方法分析

地基沉降的計(jì)算方法可以分為四類:(1)彈性理論法,也稱直接法;(2)工程方法,也稱間接法;(3)經(jīng)驗(yàn)公式法;(4)數(shù)值分析法。

彈性理論方法立論嚴(yán)謹(jǐn),對(duì)于彈性的、均質(zhì)的、各向同行的半空間體,其數(shù)學(xué)解精確,但軟粘土地基而言,其本構(gòu)方程有時(shí)與實(shí)際不符,因而其計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果有較大差異,主要用于瞬時(shí)沉降量的計(jì)算。

工程方法包括壓縮儀法、Skemptm-Bjerrum法、應(yīng)力路徑法、狀態(tài)邊界面法等;這些方法仍利用彈性理論來計(jì)算地基中的附加應(yīng)力,而土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系則取自試驗(yàn)(間接法)。它應(yīng)用最廣,其計(jì)算結(jié)果為瞬時(shí)沉降和固結(jié)沉降之和。

第三類方法包括經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)公式,利用原位測試結(jié)果來推算地基的沉降;數(shù)位分析方法主要有有限元法、有限差分法和集總參數(shù)法等。

3.1瞬時(shí)沉降量的計(jì)算方法

在剪應(yīng)力作用下,地基內(nèi)會(huì)產(chǎn)生剪切變形及側(cè)向擠出引起附加沉降。實(shí)際上,此項(xiàng)沉降量也是隨著路堤的填高而增大,越接近極限高度,增長的數(shù)值越大。如地基受到顯著擾動(dòng)時(shí),此項(xiàng)沉降增加得更多。通常都是根據(jù)固結(jié)沉降量的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正來確定最終沉降量,而沒有專門的合適的方法來計(jì)算這項(xiàng)沉降量。日本及我國鐵路系統(tǒng)也曾提出過經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式,從表達(dá)形式上看,考慮的影響因素似嫌簡單,一般地,我們用彈性理論公式法來計(jì)算。彈性理論公式法是用彈性理論公式來計(jì)算建(構(gòu))筑物的沉降,然后再考慮地基中由塑性開展區(qū)的校正方法。

3.2主固結(jié)沉降量的計(jì)算

3.2.1傳統(tǒng)分層總和法(單向壓縮法)

分層總和法有如下假定:①少權(quán)縮時(shí)地基不能有側(cè)向變形;②根據(jù)基礎(chǔ)中心點(diǎn)下的土的附加壓力進(jìn)行計(jì)算;③基礎(chǔ)最終固結(jié)沉降量等于基礎(chǔ)底面下壓縮層范圍內(nèi)各土層壓縮量的總和。

分層總和法將壓縮層范圍內(nèi)的土層分成n層,應(yīng)用彈性理論計(jì)算在荷載作用下齊土層中的附加應(yīng)力,采用側(cè)限條件下,即單向壓縮條件下的壓縮性指標(biāo),分層計(jì)算各七層的壓縮量,然后求和得到壓縮層范圍內(nèi)的總沉降。單向壓縮法中,附加壓力一般取基礎(chǔ)軸線處的附加應(yīng)力值,以彌補(bǔ)采用該法計(jì)算得到的沉降偏小的缺點(diǎn)。由于附加應(yīng)力沿深度方向的分布是非線性的,為避免產(chǎn)生較大的誤差,計(jì)算中土層的分層不宜過大,建議一般每分層的厚度不超過基礎(chǔ)寬度的0.4倍。

3.2.2規(guī)范推薦法(修正的分層總和法)

用單向壓縮法計(jì)算地基最終沉降量時(shí),由于理論上作了一些與實(shí)際情況不完全符合的假設(shè)以及其它因素的影響,計(jì)算值往往與實(shí)測值不盡相符,甚至相差很大。為此,可以根據(jù)傳統(tǒng)的分層總和法原理,將計(jì)算方法加以簡化。分析沉降觀測資料表明,可以采用修正系數(shù)來反映沉降量計(jì)算值與實(shí)測值的差別,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。修正系數(shù)綜合考慮了沉降計(jì)算中所不能反映的一些影響因素,諸如土的類型不同、選用的壓縮模量與實(shí)際有出入、土層的非均質(zhì)性對(duì)應(yīng)力分布的影響、荷載性質(zhì)的不同與上部結(jié)構(gòu)對(duì)荷載分布的調(diào)整作用等。

3.2.3考慮先期固結(jié)壓力計(jì)算固結(jié)沉降量方法

現(xiàn)場的軟粘上在其地質(zhì)歷史上一般受過前期固結(jié)壓力的作用,由于土層的變動(dòng)、河流的沖刷等原因,這一壓力不一定等于目前現(xiàn)場的有效應(yīng)力。為此,可將粘土分為三類:①正常固結(jié)土;②超固結(jié)土;③欠固結(jié)土。在沉降計(jì)算中應(yīng)考慮先期固結(jié)壓力的影響,當(dāng)土體處于不同的狀態(tài)時(shí)要求采用不同的壓縮性指標(biāo)計(jì)算沉降量。

3.2.4考慮側(cè)向變形的固結(jié)沉降計(jì)算

利用e-lgP曲線來計(jì)算沉降,對(duì)正常固結(jié)、超固結(jié)和欠固結(jié)粘性土,可分別對(duì)待,這似乎比利用e-P曲線計(jì)算沉降前進(jìn)了一步。實(shí)際上,地基中的土受到附加應(yīng)力后,變形并不是如前所述的那樣簡單,也不是象在固結(jié)儀中簡單地沿一個(gè)垂直方向壓縮,側(cè)向變形對(duì)固結(jié)沉降的影響很大,特別是當(dāng)?shù)鼗姓承酝翆拥暮穸瘸^基礎(chǔ)面積的尺寸時(shí),這種影響更大。對(duì)此,我們可以利用半徑法來解決。

3.2.5應(yīng)力路徑法計(jì)算沉降

為了更好地考慮側(cè)向變形對(duì)垂直沉降的影響,我們可以使用一個(gè)更為方便的方法,根據(jù)地基土體所經(jīng)過的應(yīng)力路徑計(jì)算上體的壓縮量。在這種方法中,估計(jì)和模擬所選單元的應(yīng)力路徑要與室內(nèi)試驗(yàn)盡可能接近。常用的應(yīng)力路徑法有兩種:①采用室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場有效應(yīng)力路徑法;②應(yīng)變等值線法。

第一種方法的基本思路是:①根據(jù)彈性理論計(jì)算出各典型單元應(yīng)力路徑;②按照計(jì)算所得的應(yīng)力路徑進(jìn)行三軸試驗(yàn),并視現(xiàn)場條件確定排水條件,測量豎向應(yīng)變量;③將實(shí)測豎向應(yīng)變乘以相應(yīng)土層厚度,計(jì)算沉降量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能較好地模擬實(shí)際應(yīng)力路徑的影響;缺點(diǎn)是采用彈性理論計(jì)算得到的應(yīng)力路徑同地基中的實(shí)際應(yīng)力路徑有一定的誤差,按照規(guī)定的應(yīng)力路徑試驗(yàn)比較復(fù)雜,且有一定難度。

應(yīng)變等值線法的基本思想是:①通過一系列的三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)(CIU試驗(yàn)),得到等軸向應(yīng)變圖。對(duì)正常固結(jié)粘土,等軸向應(yīng)變線同等強(qiáng)度發(fā)揮應(yīng)變線重合,均為過原點(diǎn)的直線;②將由彈性理論計(jì)算得到的總應(yīng)力路徑轉(zhuǎn)化成有效應(yīng)力路徑畫在等軸應(yīng)變圖上;③不排水加荷載階段的豎向應(yīng)變和孔隙豎水壓力消散固結(jié)過程部分的豎向應(yīng)變可以由等軸向應(yīng)變圖求得;④土體總的豎向應(yīng)變即為上述兩部分豎向應(yīng)變之和,然后將應(yīng)變乘上土層厚度即可得到土體的豎向固結(jié)變形量。

3.3次固結(jié)沉降量的計(jì)算

許多室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場量測的結(jié)果表明,次固結(jié)的大小與時(shí)間的關(guān)系在半對(duì)數(shù)紙上接近為一條直線,發(fā)生在主固結(jié)之后。若地基土由可塑性大的土或有機(jī)土組成,次壓縮沉降必占地基總沉降中很可觀的一部分。

除了以上的一些方法外,沉降量也可以通過原位試驗(yàn)來估計(jì),常用的有平板載荷試驗(yàn)法、靜力觸探法、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法和旁壓試驗(yàn)法。也可以通過現(xiàn)場實(shí)測資料來推算總沉降,比如對(duì)數(shù)曲線法、Asaoka切法、雙曲線法、灰色系統(tǒng)理論、遺傳算法等。有限元法、有限差分法和集總參數(shù)法等數(shù)值計(jì)算方法也越來越多地應(yīng)用到地基的沉降計(jì)算中。

【參考文獻(xiàn)】