軟土地基沉降是施工過程中的一個技術(shù)難題，對沉降的預(yù)測關(guān)系到后續(xù)施工的的品質(zhì)和精準(zhǔn)度，本文主要探討軟土地基沉降預(yù)測的幾種方法。

　　《建筑施工》于1979年創(chuàng)刊,其內(nèi)容套萃精英、博采眾長,凸現(xiàn)中華建筑施工之大成,是中國自然科學(xué)建筑類核心期刊,近期又被評為"中國期刊方陣"的社會效益、經(jīng)濟 效益好的"雙效"科技期刊。雜志向以實用著稱,主要介紹國內(nèi)外最新的建筑施工、設(shè)備安裝、建筑材料、飾面裝潢和工程質(zhì)量事故防治經(jīng)驗:報道國內(nèi)重點工程 中"高"、"大"、"深"、"重"的施工新技術(shù)以及科學(xué)實驗新成果:主要欄目有:"地基基礎(chǔ)"、"結(jié)構(gòu)施工"、"裝飾技術(shù)"、"建筑機械"、"工程質(zhì)量與 安全"、"建筑經(jīng)濟與管理"等,可供工程設(shè)計、建筑施工、基建、科研、建設(shè)監(jiān)理和大專院校等單位及專業(yè)人員參考應(yīng)用。

　　軟土地基沉降預(yù)測是我國軟土地基工程的重要一環(huán)，精準(zhǔn)的沉降預(yù)測數(shù)據(jù)可以更好的分析軟土地基上部的結(jié)構(gòu)物變形。我國對于軟土地基沉降預(yù)測已有了一定的發(fā)展，從最初的分層總和法過渡到曲線擬合法以及現(xiàn)在不斷發(fā)展的各類仿生優(yōu)化算法的組合模型，其預(yù)測結(jié)果的精度得到大大提高，但是仍有許多參數(shù)選擇的地方有較多的人為干擾因素，再進一步的預(yù)測中需要優(yōu)化。

　　總結(jié)概括了國內(nèi)近年來有關(guān)于軟土地基沉降預(yù)測方法的研究以及應(yīng)用進展，通過分層總和法、曲線擬合法、仿生優(yōu)化算法三個類別對我國相對應(yīng)的軟土地基沉降預(yù)測進行闡述，同時對各類方法的預(yù)測精度以及研究原理做了簡要的介紹，可為土木工程中對軟土地基的沉降計算以及加固處理提供相關(guān)參考。

　　地基的沉降尤其是不均勻沉降會引起上部建筑結(jié)構(gòu)的傾斜，引起建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重時甚至?xí)�引起建筑物的倒塌，因此對于地基進行沉降預(yù)測以及沉降觀測十分有必要。

　　1.分層總和法

　　分層總和法是計算軟土地基沉降的常用方法，也是我國規(guī)范中推薦使用計算地基沉降的方法。該種方法是基于太沙基所建立的均質(zhì)土層豎向固結(jié)微分方程進行計算，該法假設(shè)軟土地基是具有分層的各向異性的半無限體，同時軟土地基在受荷載作用下的沉降以豎向固結(jié)沉降為主，忽略側(cè)向的膨脹變形，采用有側(cè)限條件下軟土的固結(jié)壓縮指標(biāo)進行計算，利用軟土地基中心點以下的附加應(yīng)力計算軟土地基各個分層的土體變形量Si，最后將各層土體的變形量進行累加得到軟土地基的總沉降量s，計算公式如式(1)

　　分層總和法在計算過程中，只計算土體的豎向變形而忽略掉其側(cè)向變形，同時，在計算過程中附加應(yīng)力計算值誤差較大，孔隙比以及壓縮指數(shù)等軟土參數(shù)的選取有較大的人為性，因此計算得到的沉降量與實測值往往有較大誤差。但是由于分層總和法計算原理簡單，容易得到計算結(jié)果，因此常常利用分層總和法對軟土地基沉降做初步預(yù)測。

　　2.曲線擬合法

　　曲線擬合法是現(xiàn)在實際工程中對于軟土地基沉降預(yù)測的最廣泛方法，其原理是假設(shè)實際的沉降曲線與某種類型的曲線形式是相符合的，用實際沉降曲線中選取的若干點進行回歸分析得到擬合預(yù)測曲線，再根據(jù)預(yù)測曲線進行軟土地基的沉降預(yù)測。我國現(xiàn)在常用的曲線擬合辦法主要有雙曲線以及拋物曲線。在我國最早對軟土地基沉降值進行曲線擬合時，大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明我國軟土地基沉降的變化趨勢較為符合雙曲線變化趨勢，因而根據(jù)實際數(shù)據(jù)所得到的趨勢擬合曲線方程如下式：

　　式中：St一時間t時的沉降量;Sf——最終沉降量(t=∝);So——初期沉降量(t=o);a、b——將荷載不再變化后的3組早期實測數(shù)據(jù)代入上式組成方程組求得的系數(shù)。

　　隨著研究的不斷深入以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)的增多，發(fā)現(xiàn)除了雙曲線變化趨勢意外，軟土地基沉降還呈現(xiàn)出其他曲線的變化形式，河海大學(xué)在對一系列路基沉降數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)其沉降曲線在初期變化是并不是以雙曲線形式變化，而是可由兩部分組成，在s—Int的對數(shù)坐標(biāo)軸上，第一部分沉降可以用拋物線進行擬合，此時發(fā)生的是主固結(jié)沉降;而第二部分可以用用直線進行模擬，為次固結(jié)沉降。而根據(jù)實測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，除了高有機質(zhì)含量土體以外，第一部分沉降量占據(jù)絕大多數(shù)，因此沉降趨勢方程如下式

　　式中參數(shù)a，b，c為常數(shù)，可用優(yōu)化方法求得。

　　除此以外，近年來我國還有學(xué)者研究了利用其他曲線預(yù)測軟土地基沉降。高燕希等優(yōu)化了指數(shù)曲線法的計算過程，用于實際道路工程中，提高了軟土地基沉降預(yù)測精度，也降低了軟土地基的觀測頻率。呂秀杰提出了一種新型的雙曲線沉降預(yù)測模型，能夠反映沉降速率以及沉降半立方的非線性關(guān)系，且通過實例證明該種模型的預(yù)測值可靠度較傳統(tǒng)的雙曲線模型更高。李洪峰等運用指數(shù)曲線法以及雙曲線法對季凍地區(qū)軟土地基進行沉降預(yù)測，得到了較好的預(yù)測結(jié)果。尹利華等以費爾哈斯曲線為擬合曲線對軟土地基沉降進行預(yù)測，不需要人為的確定參考點的沉降，減少了人為的干擾，而且預(yù)測值與雙曲線法相比也是偏于安全的。

　　3.優(yōu)化算法

　　徐新躍根據(jù)軟土地基建筑結(jié)構(gòu)物的沉降特點，運用灰色模型利用較少的沉降觀測數(shù)據(jù)建立相關(guān)的預(yù)測模型。張慧梅等將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于軟土地基的路基沉降預(yù)測中，實驗結(jié)果表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對于軟土地基沉降預(yù)測有較高的預(yù)測精度。朱紅霞等提出了一種基于ANN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟土地基沉降預(yù)測方法，通過對實際觀測數(shù)據(jù)形成的相關(guān)數(shù)據(jù)樣本進行訓(xùn)練，建立了ANN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并利用該模型預(yù)測軟土地基沉降量得到了較好的結(jié)果。

　　李凡等運用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測高速公路軟土地基沉降量，利用其在非線性建模中的快速收斂等優(yōu)勢，在實例分析中顯示該方法的預(yù)測精度較高，收斂性較好。夏江等運用遺傳算法預(yù)測了某加固糾偏軟土地基沉降問題，結(jié)果表明運用該算法得到的預(yù)測結(jié)果與實測數(shù)據(jù)基本一致，遺傳算法在非線性優(yōu)化、全局優(yōu)化以及多參數(shù)優(yōu)化等方面具有較大的優(yōu)勢。黃仁東基于動力系統(tǒng)自記憶原理建立地基沉降自記憶模型，通過該模型對汕汾高速公路軟土地基進行沉降預(yù)測，結(jié)果表明該模型提高了預(yù)測的精度與可靠度。易富將小波降噪與灰色模型相結(jié)合，對降噪后的實測數(shù)據(jù)運用灰色模型進行預(yù)測，結(jié)果表明經(jīng)過降噪的灰色模型預(yù)測結(jié)構(gòu)精度比原有模型要好。