[发明专利]一种道路路基沉降的预测方法

权利要求书

1.一种道路路基沉降的预测方法，特征在于：按如下步骤进行：

A.埋设沉降板及测斜管，记录数据：

路基排水体施工完成后，在路基中部埋设沉降测量装置，采用沉降测量设备测量沉降值，并按照监测频率记录沉降数据；在路基边坡两侧坡脚处埋设测斜管，测斜管管底进入硬土层，测斜管管底到埋设地面高度记为H，路基坡脚宽度记为B,按照监测频率记录测斜数据；

路基填土至预压高度的时间记为第0天，测量得到的沉降值记为S₀，进入预压期后第t天测量得到的沉降值记为S_t；

B.拟合侧向变形引起的沉降量的变形规律：

1)基于路基边坡坡脚处两侧的测斜管得到的数据求得进入预压期t时刻下侧向变形引起的路基中心沉降S_侧t；进入预压期当天测量得到的侧向变形引起的路基中心沉降记为S_侧0；

上述计算方法为：

或

或

式中，C_左t、C_右t分别表示基于测斜管测量的数据得到进入预压期t时刻下的侧向鼓肚子的变形面积；B表示路基横断面两跛脚的距离；

2)采用双曲线模型拟合S_侧t：

上式可变为：

由上式线性拟合，可求得参数：a₁，b₁；

C.拟合固结排水变形引起的沉降量的变形规律：

1)实测数据处理：

其中，S_t为预压期后第t天测量得到的沉降值，S₀进入预压期单天的沉降值；S_侧t为基于路基边坡坡脚处两侧的测斜管得到的数据求得进入预压期t时刻下侧向变形引起的路基中心沉降，S_侧0为进入预压期当天测量得到的侧向变形引起的路基中心沉降记；S_排水t为预压期后第t天排水变形引起的沉降值，S_排水0为预压期当天排水变形引起的沉降值；

2)采用双曲线模型拟合S_排水t：

上式可变为：

由上式线性拟合可求得参数：a₂，b₂；

D.路基中心沉降量的预测：

采用上式可预测任意时刻下的路基沉降值。

2.根据权利要求1所述的道路路基沉降的预测方法，其特征在于，路基沉降最终值为：

3.根据权利要求1所述的道路路基沉降的预测方法，其特征在于，所述测斜管测量数据时，多个点位选取测量值时，自管底每隔0.5m～1m选取1个点。

4.根据权利要求1所述的道路路基沉降的预测方法，其特征在于，实施该方法时利用的硬件系统包括：数据传输模块、高程计算模块、侧向位移计算模块、沉降量预测模块、结果输出模块、数据库和查询单元；

所述数据传输模块用于将沉降板高程数据和测斜管数据分别传输到高程计算模块、侧向位移计算模块；

所述高程计算模块、侧向位移计算模块计算得到的沉降量数据和侧向位移数据传送给沉降量预测模块处理；

所述沉降量预测模块根据高程计算模块和侧向位移计算模块的数据进行测算；且沉降量分为两部分：侧向位移引起的沉降和固结沉降，分别对上述两部分采用数学模型拟合计算，然后加和得到预测的沉降量结果；所述沉降量预测模块处预测的结果传递给结果输出模块来通过图形和/或数据显示沉降量预测结果；

所述数据库用于存储沉降数据和预测沉降量；

所述查询单元，输入单元输入需要查询的指定时刻，从数据库中调取指定时刻对应的沉降量，传输到结果输出模块进行显示；

其中，计算和拟合过程中用到的固结沉降的实测数据＝总沉降-侧向位移引起的沉降；侧向位移引起的沉降由测斜管得到的数据进行转换求取。

5.一种道路施工方法，其特征在于：按照权利要求1～4中任意一项所述的方法监测沉降数据，在预压期1～3月的时间内，通过上述方法计算沉降值，确定卸载时机。