理正软件上面主固结沉降计算方法与加固区主固结沉降计算方法分别指哪一部分

地基固结总沉降量S包括三部分：S=&+Sf+S。其中，

＆为瞬时沉降，是由于剪切变形而产生的附加沉降，不是土体体

积压缩产生的沉降；S为主固结沉降，是加荷后土体内孔隙水压

力逐步消散而产生的体积压缩变形；S为次固结沉降，是指主固

结沉降发生以后继续发生的沉降。

对主固结沉降的计算方法进行归纳可以发现，主要是利用e-σ＇和e-lgσ＇曲线进行计算。根据室内侧限压缩试验既可以绘制e-σ＇曲线，也可绘制相应的e-lgσ＇曲线，但两种曲线都是室内试验压缩曲线。由于取样时土样受到扰动以及取出地面后应力释放等因素的影响，室内压缩曲线已经不能完全代表地基中原位土体的压缩性状[183]。为了获得原位土体压缩曲线，可对室内压缩e-lgσ＇曲线进行修正（Schmertmann修正法），从而得到土样的原位压缩e-lgσ＇曲线。e-lgσ＇曲线法考虑了土体的应力历史，而e-σ＇曲线法则无法考虑。

本书的研究对象温州浅滩淤泥软土属于正常固结土，下面将讨论正常固结土主固结沉降计算时采用e-σ＇和e-lgσ＇曲线时存在的差异。如图65所示，对于正常固结土，土层上覆自重应力等于先期固结压力（σsz=σpz），在利用e-σ＇曲线计算固结沉降时，其对应的初始孔隙比为e＇0（图65 中A＇点）；而利用e-lgσ＇修正曲线计算固结沉降时，其对应的初始孔隙比为e0（图65 中A点）。路堤荷载产生附加应力σz后，利用e-σ＇曲线计算固结沉降时，σsz+σz对应的孔隙比为 （图65中B＇点）；而利用e-lgσ＇修正曲线计算固结沉降时，lg（σsz+σz）对应的孔隙比为e1（图65 中B点）。显然，两种情况下Δe＇≠Δe，且Δe＇＜Δe，即采用e-σ＇曲线计算的主固结沉降将小于采用e-lgσ＇修正曲线的计算值。

图65 正常固结土的室内和原位压缩曲线

为了探讨软土地基主固结沉降计算采用何种方法更符合实际、更准确，本书将对以下两种最终主固结沉降量的计算方法进行对比研究，并结合实测沉降数据的预测值进行检验：

1）压缩模量Es法：利用e-σ＇曲线，计算压缩模量Es，进而计算 、 ；

2）压缩指数Cc法：利用e-lgσ＇曲线，计算压缩指数Cc，进而计算 、 。

温州浅滩灵霓海堤共有沉降监测断面63个，各断面尺寸、加载情况、断面下土层情况（土层类型、土性参数、土层厚度等）、地基处理情况、塑料排水板参数（间距、铺设长度、排列形式等）均存在一定差异，这里不一一列出，但对每个断面进行沉降计算时均结合其实际情况具体取值、分别计算。各断面的沉降计算点为路堤断面的中点；沉降计算深度采用应力比01 法确定；地基主固结沉降采用分层总和法分别利用Es法和Cc法进行对比计算；地基总沉降量计算时沉降经验修正系数取m=14。为了比较不同主固结沉降计算方法的精度，结合第5章沉降预测的结论，由于灰色 Verhulst 模型适合于长期预测，且预测效果很好，所以，这里利用灰色Verhulst预测模型对所有 63个沉降监测断面的最终总沉降量进行预测，并将预测值作为比较的标准值。沉降计算结果汇总于表64 中。

表64 各监测断面沉降计算及预测结果统计表

续表

根据表 64 中各断面沉降计算及预测结果的统计情况，两种不同主固结沉降计算方法的结果对比如图66 所示。由图66 分析可得，利用压缩模量Es法计算的地基最终总沉降量小于利用压缩指数Cc法计算的值，即 ，且两者的差异在138～589cm之间，平均相差360 cm左右，差异较大。若以灰色Verhulst预测模型对最终总沉降量的预测值作为地基沉降量的标准值，则Es法的计算结果中有 9 84%是小于预测值的，仅有16%的概率大于预测值，且两者之间的差异在-71～950 cm之间，平均相差 467 cm左右，差异较大；而Cc法的计算结果中有 778%小于预测值，有 222%大于预测值，计算值与预测值之间的差异为-448～524 cm，平均为106 cm，差异相对前者减小。总体而言，无论是Es法还是Cc法，其沉降计算值一般小于预测值，除了计算方法的原因外，与沉降经验系数的选取也有关。

图66 温州浅滩灵霓海堤各断面沉降计算及预测结果对比图

图67、68给出了Es法和Cc法计算结果与Verhulst预测结果的关系散点图及拟合曲线。由图67可见，数据点基本位于斜率k=1的标准线之下方，即 ＜S∞（Verhulst），且Es法计算结果与Verhulst预测结果具有很好的线性相关性，相关系数R=0967。由图68可见，数据点基本位于斜率k=1的标准线之左右不远处，即 ≈S∞（Verhulst），且Cc法计算结果与Verhulst预测结果也同样具有很好的线性相关性，相关系数R=09 7 9。

综上所述，在进行软土地基沉降计算时，笔者建议利用e-lgσ＇曲线，计算压缩指数Cc，进而计算地基的主固结沉降及总沉降量。采用Cc法计算沉降时，当选取合适的地区沉降经验修正系数后，其计算值与实测推算值较Es法更接近。

土层在历史上所曾经承受过的最大固结压力，称为先期固结压力，用pc表示。在实验室压缩试验条件下获得e-lg(p)曲线，用卡萨格兰德1936年提出的经验作图法(或别的方法)，推得的"先期固结压力"，称前期固结压力。堆载预压与土有效自重应力之和必须大于前期固结压力。

卡萨格兰德作图法：

1）在e-lg(p)曲线拐弯处找出曲率半径最小的点A，过A点作水平线A1和切线A2；

2）作∠1A2的平分线A3，与e-lg(p)曲线直线段的延长线交于B点；

3）B点所对应的有效应力即为前期固结压力。

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