[发明专利]一种软土路基弯沉盆形状的预测方法

权利要求书

1.一种软土路基弯沉盆形状的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)将路堤断面的梯形根据面积相等的原则等效成矩形，确定等效后的路堤宽度b，

$b=\frac{1}{2}(b_1+b_2)$

式中，b₁为路堤顶面宽度，b₂为路堤底面宽度；

步骤2)以路中轴为对称轴，在路中轴一侧将路堤下方的路基表面等分成a段，a≥5，在路堤坡脚外侧再划出相同长度的a段，每等分段的长度为b/2a；其中，O为路中轴和路基的交点，P₁、P₂、P₃、…、P_2a为路基等分点；

步骤3)分别计算路基表面各点O、P₁、P₂、P₃、…、P_2a位置处的竖向附加应力σ_zi，

${\mathrm{\σ}}_{zi}=\frac{p}{\mathrm{\π}}\[\arctan \frac{1-2n_i}{2m}+\arctan \frac{1+2n_i}{2m}-\frac{4m(4{n_i}^2-4m^2-1)}{{(4{n_i}^2-4m^2-1)}^2+16m^2}\]$

式中，σ_zi为i点处的竖向附加应力，i＝O、P₁、P₂、P₃、…、P_2a；p为路堤填土荷载，其中，p＝γD，γ为路堤填土重度，D为路堤填土高度；ni＝x_i/b，x_i为i点至O点的距离；m＝z/b，z为地基深度；

步骤4)分别计算路基表面各点O、P₁、P₂、P₃、…、P₁₀位置处的地基沉降量S_i，

$s_i=\mathrm{\Σ}\frac{{\∫}_{ju}^{jv}{\mathrm{\σ}}_{si}dz}{E_{sj}}$

式中，j为从地基表面起算的土层编号，ju和jv分别为第j土层的上边界和下边界离路基表面的深度；E_sj为各层土体的压缩模量；

步骤5)以O点为坐标原点、路中轴为y轴、路基表面为x轴绘制坐标系，在坐标系中绘制出对应路基表面各点的地基沉降量S_i，用样条曲线将各点的地基沉降量S_i进行连线，形成的曲线以y轴为对称轴，绘制对称曲线，两条曲线的连线为弯沉盆形状。