场地大面积堆载沉降计算

场地大面积堆载沉降计算

工程场地平整，地表堆填大面积碎石素填土，填土厚度0.30-3.20m。由于场区上部存在厚软土层，在大面积堆载作用下将不可避免产生较大的沉降和不均匀沉降。

本次堆载沉降估算所需参数和条件如下：

１，碎石填土容重取19KN/m3，填土厚度取2.0m，地下水位标高1.80m，场地整平高程2.80m。由于大面积均布堆载作用，不考虑地基附加应力的扩散。地下水位以下计算重度取浮容重。

３，土层最终沉降量公式

S∞＝(a/(1+e0))△P.H＝△P.H/Es

式中：S∞：土层最终沉降量

a：压缩系数

e0：初始孔隙比

△P：堆载施加于土层上的平均荷载

H：计算土层厚度

Es：土层压缩模量

总沉降量等于计算深度内各土层沉降量的总和

4，沉降计算深度Zn：附加应力与土自重应力比重比值为0.1时深度。经计算，Zn=31.0-32.0m,计算到4-1层底部。

5,压缩系数根据各土层ｅ－ｐ曲线中的自重应力和附加应力及其所对应的孔隙比（ei）计算而得，具体计算参数和估算成果见下表。

根据经验，高压缩性土在施工期间完成的沉降量大约5％-20％，即约16-63mm。

平整场地计算公式

、平整场地：建筑物场地厚度在±30cm以内的挖、填、运、找平。 1、平整场地计算规则 （1）清单规则：按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 （2）定额规则：按设计图示尺寸以建筑物外墙外边线每边各加2米以平方米面 积计算。 2、平整场地计算公式 S=（A+4）×（B+4）=S底+2L外+16 式中：S———平整场地工程量；A———建筑物长度方向外墙外边线长度；B———建筑物宽度方向外墙外边线长度；S底———建筑物底层建筑面积；L 外———建筑物外墙外边线周长。 该公式适用于任何由矩形组成的建筑物或构筑物的场地平整工程量计算。 二、基础土方开挖计算 开挖土方计算规则 （1）、清单规则：挖基础土方按设计图示尺寸以基础垫层底面积乘挖土深度计 算。 （2）、定额规则：人工或机械挖土方的体积应按槽底面积乘以挖土深度计算。槽底面积应以槽底的长乘以槽底的宽，槽底长和宽是指基础底宽外加工作面，当需要放坡时，应将放坡的土方量合并于总土方量中。 2、开挖土方计算公式： （1）、清单计算挖土方的体积：土方体积＝挖土方的底面积×挖土深度。 （2）、定额规则：基槽开挖：V=（A+2C+K×H）H×L。式中：V———基槽土方量；A———槽底宽度；C———工作面宽度；H———基槽深度；L———基槽长 度。. 其中外墙基槽长度以外墙中心线计算，内墙基槽长度以内墙净长计 算，交接重合出不予扣除。 基坑开挖： V=1/6H[A×B+a×b+(A+a)×(B+b)+a×b]。式中：V———基坑体积；A—基坑上口长度；B———基坑上口宽度；a———基坑底面长度；b———基坑底面宽度。

三、回填土工程量计算规则及公式 1、基槽、基坑回填土体积=基槽（坑）挖土体积-设计室外地坪以下建（构）筑 物被埋置部分的体积。 式中室外地坪以下建（构）筑物被埋置部分的体积一般包括垫层、墙基础、柱基础、以及地下建筑物、构筑物等所占体积 2、室内回填土体积=主墙间净面积×回填土厚度-各种沟道所占体积 主墙间净面积=S底-（L中×墙厚+L内×墙厚） 式中：底———底层建筑面积；L中———外墙中心线长度；L内———内墙净 长线长度。 回填土厚度指室内外高差减去地面垫层、找平层、面层的总厚度，如右图： 四、运土方计算规则及公式： 运土是指把开挖后的多余土运至指定地点，或是在回填土不足时从指定地点取土回填。土方运输应按不同的运输方式和运距分别以立方米计算。 运土工程量=挖土总体积-回填土总体积 式中计算结果为正值时表示余土外运，为负值时表示取土回填。 五、打、压预制钢筋混凝土方桩 1、打预制钢筋混凝土桩的体积，按设计桩长以体积计算，长度按包括桩尖的全 长计算，桩尖虚体积不扣除。计量单位：m3，体积计算公式如下： V=桩截面积×设计桩长（包括桩尖长度） 2、送钢筋混凝土方桩（送桩）：当设计要求把钢筋砼桩顶打入地面以下时，打桩机必须借助工具桩才能完成，这个借助工具桩(一般2～3m长，由硬木或金属制成)完成打桩的过程叫“送桩”。计算方法按定额规定以送桩长度即桩顶面至自然地坪另加0.5米乘以横截面积以立方米计算，计量单位：m3，公式如下： V=桩截面积×（送桩长度+0.5m)

方格网法计算场地平整土方量!

方格网法计算场地平整土方量！ 一、设计题目 ——方格网法计算场地平整土方量 二、设计目的 本课程设计利用方格网法计算出场地平整时的土方量，其属于设计地面的一项重要工作，设计地面是将自然地形加以适当整平，使其成为满足使用要求和建筑布置的平整地面。对于平整场地，合理设定土方工程量的大小具有决定性的意义。是《总图设计》课程的主要教学环节之一。通过该设计的教学，进一步掌握利用方格网法计算场地平整时的土方量的工程。 三、设计内容与要求 1.方格网法的基本原理 方格网法是将基地化分为若干个方格，根据自然地面与设计地面的高差，计算挖方和填方的体积，分别汇总即为土方量。该方法一般适用于平坦场地。设计时要求填方和挖方基本相等，即要求土方就地平衡，平整前后这块土体的体积是相等的。 对于一块表面上崎岖不平的土体，经整平后使其表面成为平面。

设平整前的土方体积为V ： V= ) (4)432(44 1 2 43212∑∑∑∑∑∑=+++ij j j j j h Pi a h h h h a 式中： V ——土体自水准面起算自然地面下土体的体积； a ——方格边长（m ）； ——方格网交点的权值，i=1表示角点，i=2表示边点，i=3表示凹点，i=4表示中间点，其权值分别为1，2，3，4。 h 1j h 2j h 3j h 4j ——各角点，边点，凹点，中间点的自然地面的标高（m 3）。 h ij ——各角点（或边点，凹点，中间点）的自然地面的标高（m 3）。 设方格坐标原点的设计标高为x ，则整平后土体的体积为： ∑∑= 4 1 2 ' ) )((4 x f P a V i 式中： ——土体自水准面起算平整后土体的体积（m 3）； x ——方格网坐标原点的设计标高（m ）； a ——方格边长（m ）； m ，i ——X 轴方向的放个数与设计坡度（%），从原点起，上坡为证，下坡为负； n ，j ——Y 轴方向的放个数与设计坡度（%），从原点起，上坡为证，下坡为负；

大面积堆载下的地基处理

大面积堆载下的地基处理 摘要：由于存在大面积堆载，地基一般都会发生较大的竖向沉降，尤其是伴随着产生较大的水平推力，这对靠近料堆附近的堆取料设备轨道基础产生破坏性的影响，同时料场面积较大，因此如何对料场及堆取料设备下的地基进行处理不仅关系到生产的正常运行，而且对项目的投资影响巨大。本文即详细阐述了两种大面积堆载下的地基处理技术。 关键词：大面积堆载；地基；堆载预压；CFG 桩复合地基 一．大面积堆载下软土地基的承载特性及处理方案选择 为了做到既安全又经济，首先分析一下软土地基的承载特性。 由于基土的压缩模量低、压缩系数高，当大面积堆载超过地基的允许承载力时，地基产生过大的压缩变形，软土层将形成一剪切滑动面，滑动面以上的土体将沿剪切滑动面向外、向上隆挤，并产生很大的侧向水平推力；但当堆载不超过地基的允许承载力时，料场下软土虽然产生一定的竖向沉降，但并不形成剪切滑动面，也就是说不会发生剪切破坏。此时地基土由于竖向沉降所产生的侧向水平推力是有限的，对邻近的堆取料设备轨道基础不会产生大的影响。因此对地面堆载不超过软土基承载力的煤、焦炭等料场，可以在地面做250 mm 厚的钢筋混凝土板，板底铺设300 mm 厚碎石层，用以适当调整整个堆载面积内地基土所承受的压力均匀度，防止局部发生剪切破碎，减少沉降总量及不均沉降。 除此之外，对软土地基就不必做任何处理了，由此而获得的经济效益是非常显著的。但是，对于铁矿石、石灰石等料场，由于堆料荷载远远高于地基土允许承载力，其最大料压达250 kN/m2~350 kN/m2，相应的地基沉降量亦高达1200 mm～1800 mm，所以必须对大面积堆料部分的软土地基进行处理，以防大面积堆载产生的巨大水平力将两侧堆取料设备轨道基础推坏。这时采用大面积强夯法处理地基是比较经济的。 二、大面积堆载下的地基处理技术 （一）堆载预压处理技术 1、工程概况 某堆料场地由南到北长560m、东西向宽度从39 ～54m，其下分布着近30m 厚的软弱淤泥质黏土，工程地质性能极差，针对此情况决定采用砂桩配合排水板加固软土地基。其中，砂石桩桩间距为1. 5m，正方形布置，桩径为580mm，长度为19m; 排水板采用 C 型板，插设于砂桩的中心，长度为28m。选取距料场最南端100m 处的某一监测断面作为典型试验区进行研究，该断面堆载期历经5 个月，总高度为5m，采用两级加荷。第一级加载高度为4m，换算成荷载值为78kPa；第二级加载高度为1m，总高度为5m，换算成荷载值为97. 5kPa，

场地平整施工测量

场地平整施工测量 一、实训目的与要求 1、掌握场地平整施工测量的方法与测设步骤。 2、掌握场地平整施工测量的土方量计算。 二、实训仪器与工具 水准仪、水准尺、木桩、斧头、测伞。 三、实训方法与步骤 如图,在填挖土方量平衡的前提下,计算填挖土方量,并进行场地平整测设. 1、测设方格网 平整场地设计时，需在该场地的地形图上布设普通方格网，边长10m~40m ，一般多用20m ，方格的大小视地形情况和平整场地的施工方法及工程预算而定，地面起伏较大时宜用10m 。 2、场地地面平均高程计算 Hi ——方格点的地面高程； Pi ——方格点的权。 3、确定设计高程 (1) 若将场地平整为一个水平面,要求填挖土方量平衡,则场地地面平均高程H 平就是各点的设计高程。 (2) 场地若需平整成有一定坡度的斜平面,首先要确定场地的平面重心点的位置和设计高程, 然后根据各方格点至重心点的距离和坡度求得方格点与重心点间高差,则可推算出各方格点的设计高程。 4、 计算各点的挖填高度 根据各方格网点的设计高程和地面高程 , 即可计算各点填挖高度 ( 填挖数 ) 填挖数 = ( 设计高程 ) - ( 地面高程 ) H 平=∑（Pi ×Hi ）/∑Pi

填挖数为 "+" 时 , 表示填土高度 , 填挖数为 " 一 " 时 , 表示挖土深度 , 各点的填挖数标注在相应方格点右下方。 5、 确定挖填分界线位置 设计高程面与原自然地面的交线称为填挖分界线或零线,在零线上不填也不挖。 6、 土方量计算 （1）整格为填或挖的 , 计算公式为 : （2）方格中挖填兼有时 1) 被分成锥体 : 3)(11b a S v +?= 3 22b S V ?= 3)(33c b S V +?= 344d S V ?= (2) 被分成棱柱体 : )(411b a S V +?= )(4 22d c S V +?= 7、填挖边界和填挖高度测设 当填挖边界和士方量计算无误后 , 可根据土方计算图 , 在现场用量距方法定出各零点位置 , 然后用白灰线将相邻点连接起来 , 即得到实地的填挖分界线。填挖高度注写在相的方格点木桩上 , 作为施工的依据。 V=?∑h i ×S

地基沉降量计算

在今年史佩栋教授赠寄给我的，他主编的《浙江隧道与地下工程》刊物上，我看到一篇高大钊先生谈差异沉降的文章，觉得非常好。里面的内容很实用，对我们正确认识和理解差异沉降问题有很高的指导性，故将其推荐给大家。但采用照片或扫描版，不便于大家阅读和下载，而我的工作又很忙，没有时间，只好请一位技术人员将其打成word文档，发在下面。需要说明的是，由于同样原因，我没时间对打成的文章做仔细的校核，如有个别错漏，还请大家谅解。 同时在此向史佩栋教授、高大钊先生和《浙江隧道与地下工程》杂志社表示诚挚的感谢！ 土力学若干问题的讨论 （网络讨论笔记整理）之四怎样计算差异沉降？ ——沉降计算中的是是非非 本刊特邀顾问同济大学教授 全国注册土木工程师（岩土）高大钊 执业之格考试专家组副组长 进20年来，地基基础设计的变形控制问题日益引起人们的重视。最近5年来，由于地基基础设计规范所规定的必须计算沉降的建筑物范围扩大了，除了丙级建筑物中的一小部分之外，几乎所有的建筑物都要求计算建筑物地基的变形，沉降计算就成为普遍关注的问题。特别在岩土工程勘察阶段，提出了对建筑物的沉降和不均匀沉降进行评价的要求，再加上审图要求在勘察阶段计算和不均匀沉降，沉降计算的一些是是非非就浮出水面，在网络讨论中也成为一个十分活跃的课题。这些问题反应了对土力学中的一些基本概念的漠视，也反映了工程勘察中的一些最基本方法的失落，看来是人们在关注更高的精度，而实际上却在总体上失去了对建筑物沉降的总体控制。 1、在我工作地区，对于多层建筑（层数低于6层），由于相连建筑物的层数差而出现过墙体裂缝的现象，因此当地审图中心要求在正常沉积土的区域，对有层数错的建筑应进行变行验算。 我想问的问题是：在假定地基土为正常沉积土，其层位、特征指标等的变化均不是很大的情况下，差异沉降最大的两个点应该是两建筑物的接触部位点角点及较低建筑物的另一边的角点，也就是说，应该验算这两个点之间的差异沉降而按规范要求，则应该验算基宽方向两个角点下的差异沉降（或者倾斜）。考虑计算沉降量最大的两个点，则应验算相连两建筑物接触部位的两个角点县的差异沉降（或者倾斜），而按上述条件，这两个点之间的差异沉降应该不大，那么这种验算还有什么意义呢？ 不知道我的理解偏差在那里望给予指教！ 答复：你对这种情况的沉降计算和差异沉降的计算，在理解上存在一定的偏差，主要表现为下列两个问题。 1）对于如土所示的有层数的建筑物，根据规范的规定，应当计算存在高差处的角点b和与其相距1～2个开间处点d之间的沉降差，用以计算b～d之间的局部倾斜。而不是如你所说的计算存在高差处的角点b与高度较低的建筑物的另一端点c之间的沉降差。 2）第2个理解偏差是从你说的“应验算相连两建筑物接触部位的两个角点（a～b）下的差异沉降（或者倾斜）”这句话中看出的。为什么只能计算宽度方向两个点的差异沉降呢？规范从来没有规定只能计算建筑物横向两个角点的沉降差，而不能计算纵向两个角点的沉降差，横向和纵向的倾斜都可能进行计算。

固体颗粒的群体沉降速度分析

固体颗粒的群体沉降速度分析 郑邦民1，夏军强2 (1.武汉大学河流系，湖北武汉430072; 2.清华大学水利系，北京100084) 摘要：从流体力学原理出发，数值模拟非均匀沙随机分布对流场的影响，推导出固体颗粒群体沉速的理论解。该公式不仅量纲和谐，浓度变化不超过极限浓度值，能反映含沙量与非均匀沙级配变化对群体沉速的影响，而且可避免其它公式量纲不和谐，计算中出现负值或降得过快的缺点。采用黄河实测资料对该公式进行了验证，计算结果与实测资料基本符合。 关键词：固体颗粒; 群体沉速; 干扰流核；极限浓度 1 引言 泥沙在静止的清水中等速下沉时的速度，称为泥沙的沉降速度。在多沙河流的浑水中，泥沙颗粒的沉降特性比清水中与低含沙水流中复杂。此时泥沙颗粒下沉相互干扰，部分颗粒或全部颗粒成群下沉，其下沉速度称为群体沉速［1,2］。群体颗粒沉降特性的研究具有十分重要的意义，它在多沙河流的河床演变分析和泥沙数学模型计算中广泛应用。单个颗粒的沉速与群体沉降可以相差10倍，故50年前有人说泥沙运动严格地讲只有一个半理论。为此应进一步分析颗粒群体沉降规律，使其在实际应用中不致有太大的误差。 本文在研究流体力学粘性流中圆球绕流规律的基础上，得出固体颗粒群体沉速的理论解，它可反映泥沙浓度与组成对群体沉速的影响。然后将该公式与现有的群体沉速公式进行比较，并用黄河实测资料进行验证。 2 理论前提 Navier_Stokes方程是流体力学的基本控制方程，它是求解流体力学诸多问题中普遍应用的方程。对不可压缩粘性流体，在有势外力作用下，可得Helmholtz 涡量方程

(1) 上式中为流速矢量：Δ为哈密顿算子(Hamilton Operator)；ν为流体的运动粘滞系数;t为时间。一般情况下，三维流函数为向量，它与流速 有如下关系 。而流速与涡量，亦呈旋度关系， 即。为了便于数值计算，它可写作一般曲线坐标系的张 量形式： 。其中 。式中ui为逆变分量，Δj 为协变导数，为协变基向量， 它不一定是正交基，也不一定为单位基。对正交曲线坐 标，则有 其中u k为单位正交(局部)基上的物理分量；H k为Lami系数或标量因子，它反映微元弧长dd i与坐标微元dξi之间的比，即ds i=H(i)dξi。 根据上述关系，我们可以将涡量方程写作一般曲线坐标形式或正交曲线坐标形式，以便于数值计算。它可以用来计算形体绕流等外部流动。对于二维流或在柱坐标、球坐标下的球对称，轴对称流动，式(2)可以简化。例如，在球坐标下有H1=1、H2=R、H3=Rsinθ，可得ds1=dR、ds2=dθ、 ds3=Rsinθdλ。上式中R、θ、λ为球坐标系下的三个坐标线。因轴对称时，且物理量只在R、θ方向上有变化，故有ψ3=ψ。同时可得R、θ坐标线上的速度分量 (3) 这对小雷诺数下的圆球绕流，上述沉降分析是合适的。恒定流情况有 惯性项均可忽略。对于外部绕流，流函数是无源场，则有

基础沉降计算6页word

基础沉降算例 基础资料和地质资料如上图。 计算依据规范为《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63——2007（以下简称规范）。 TB100002.5—2005 h p p γ-=0 《规范》4.3.4 （3.2.2） =157-17*1.87=125.21kPa 第一层土：13 .29613.980 10=-==z z 第二层土：13 .79113.9813 .221=-==z z 第三层土：13 .128613.9813 .732=-==z z 第四层土：13 .158313.9813 .1243=-==z z 第五层土：13.207813.9813 .1514=-==z z 以上n α根据b l /及b z /可查询《规范》附录M 桥涵基底附加系数α、平均附加系数α，（附录B ）也可按本算例提供的Excel 表查询。 按《规范》4.3.7估算n z 54.8)5.4ln 4.05.2(5.4=-?=m 所以计算时取至基底下第三层土。 按《规范》4.3.4 （3.2.2） =125.21*[(2.13*0.938-0*1)/10+(7.13*0.600-2.13*0.938)/12+(12.13*0.412

-7.13*0.600)/28] =52.02（mm） 查《规范》表4.3.6 Δz值（表3.2.2—1） Δz=0.8m 故以上取基底以下三层计算满足规范要求。 根据《规范》表4.3.5注2 （表3.2.2—2） =12.03MPa 0.75[fa0]=0.75*170=127.5>125.21=p 查《规范》表4.3.5 （表3.2.2—2） 根据《规范》4.3.4 （3.2.2） 所以基础最终总沉降量为26.58mm。 基础沉降计算应注意的问题 1.土的压缩性指标有压缩模量Es、变形模量E 和弹性模量E，我们在使用沉降计算公式时采用的是压缩模量Es，请不要混淆。 ⑴土的压缩模量Es是土样在室内有侧限条件（即不允许产生侧向变 形）试验中竖向压应力σ s 与相应的竖向应变λ s 之比值，即 s s s E λ σ = ⑵土的变形模量E 是土在室外荷载板试验中无侧限条件（即允许产生侧向变形）下，P—s曲线上竖向压力P与竖向沉降s呈线性关系或接近线性关系区段内，竖向压力应力与相应应变之比值，又称总变形模量。 Es与E 有如下关系：

地基沉降量计算

地基沉降量计算 地基变形在其表面形成的垂直变形量称为建筑物的沉降量。 在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量称为地基最终沉降量。 一、分层总和法计算地基最终沉降量 计算地基的最终沉降量，目前最常用的就是分层总和法。 （一）基本原理 该方法只考虑地基的垂向变形，没有考虑侧向变形，地基的变形同室内侧限压缩试验中的情况基本一致，属一维压缩问题。地基的最终沉降量可用室内压缩试验确定的参数（e i、E s、a）进行计算，有： 变换后得： 或 式中：S--地基最终沉降量（mm）； e --地基受荷前（自重应力作用下）的孔隙比； 1 e --地基受荷（自重与附加应力作用下）沉降稳定后的孔隙比； 2 H--土层的厚度。 计算沉降量时，在地基可能受荷变形的压缩层范围内，根据土的特性、应力状态以及地下水位进行分层。然后按式（4-9）或（4-10）计算各分层的沉降量S 。最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最终沉降量： i

（二）计算步骤 1）划分土层 如图4-7所示，各天然土层界面和地下水位必须作为分层界面；各分层厚度必须满足H i≤0.4B（B为基底宽度）。 2）计算基底附加压力p0 3）计算各分层界面的自重应力σsz和附加应力σz；并绘制应力分布曲线。 4）确定压缩层厚度 满足σz=0.2σsz的深度点可作为压缩层的下限； 对于软土则应满足σz=0.1σsz； 对一般建筑物可按下式计算z n=B(2.5-0.4ln B)。 5）计算各分层加载前后的平均垂直应力 p =σsz； p2=σsz+σz 1 6）按各分层的p1和p2在e-p曲线上查取相应的孔隙比或确定a、E s等其它压缩性指标 7）根据不同的压缩性指标，选用公式（4-9）、（4-10）计算各分层的沉降量 S i 8）按公式（4-11）计算总沉降量S。

土力学计算题整理

1 . 某一取自地下的试样，用环刀法测定其密度。环刀的体积为60cm 3，环刀质量为50g ，环刀加湿土质量为172.5g ，环刀加干土质量为152.0g ，试计算该土样的含水率、天然密度、干密度。（6分） 2 . 某砂土地基中间夹有一层厚2m 地下水位在地面以下2m 21kN/m 3 ，湿重度19kN/m 3 。粘土层的天然孔隙比饱和重度20kN/m 3 ，压缩指数Cc=0.4，固结系数×10-4 层cm/s 。今在地面大面积堆载100kPa 。（1施加瞬时，测压管水头高出地下水位多少米？（2） 粘土层压缩稳定后，图中h 等于多少米？（3）试计算粘 土层的最终压缩量（不必分层）。（4） 堆载施加30天后，粘土层压缩量为多少？（假定土层平均固结度可用v T e U 4 2 28 1ππ - -=确定）（12分） 3. 对一完全饱和的正常固结土试样，为了模拟其原位受力状态，先在周围压力σｃ=100ＫＰａ作用下固结，然后再在Δσ3＝０的情况下进行不排水剪试验。 若该土的固结不排水强度指标 2m 4m 砂土层

φcu=20°，破坏时的大主应力σ1应为多大?，同时测出破坏时的孔隙水应力u f =50kPa ，试求：（１）该试样的不排水强度C ｕ；（２）破坏时试样中的有效主应力σ＇1及σ＇3；（３）破坏时的孔隙水应力系数Ａf ；（４）有效应力强度指标c', φ'。(14分) 4. 墙背直立的光滑挡土墙，墙高为10ｍ，两层填土的性质指标如下图所示，上层粘土厚度5m ，试求作用在墙背上总的主动土压力大小，并绘出压力分布图（不必求土压力作用点）（12分） 5. 设有一浸没于水下的粘土层，水面水位距土面2m ，粘土层底部有一承压水层，粘土层厚为4m ， 粘土的饱和密度ρsat 为2g/cm 3 ，并测得粘土层中心处的测压管水位高出水面2m ，试问：（1）作用 r =20kN/m 3 φ=25o,c=10kPa r =18kN/m 3 φ=30o,c=0kPa A B C

重力沉降速度的基本方程式

重力沉降速度的基本方程式 若球形颗粒的直径为d(m)，密度为， 在密度为 的气体中沉降时，其在沉降 （铅直）方向下受到： 重力 浮力 阻力 由于重力沉降速度为颗粒作等速运动时相对应的速度，t u u =因此上述三力在铅直方向上的合力为零，故 0=--d b g F F F 代入并化简得： 上式即为重力沉降速度的基本方程式。 说明： １．式中ξ称为阻力系数。它可表示为颗粒与流体相对运动时的雷诺数Ret 的函数，即)(R e t f =ξ，其中 ２．对于球形颗粒（球形度0.1=s φ）， 可由下列公式计算： 滞流区 1R 10 e 4 <<-t

过渡区 3 e 10R 1<

='(a) V s= F bHu u 将式(a)改写为 (b) m3 式中，Vs——含尘气体处理量，/s m F——沉降室的水平截面积，又称沉降面积(F=bl), 2 m F’——沉降室的横截面积，F’=bH, 2 说明： １．Vs一定时，根据待处理固体颗粒的最小直径求出ut，然后利用式(a)或式(b)可确定出沉降室的最小长度l（Ｈ一定时）或最小宽度b（l 一定时）； ２．降尘室的处理能力（Vs）仅与沉降面积有关，而与降尘室高度Ｈ无关。为提高降尘室的降尘室的捕集效率，可从降低气流速度u，降低降尘室的高度Ｈ及增大降尘室长度l或(或宽度b)方面入手。 ３．为了防止粉尘的二次飞扬，保证颗粒在滞流状态下自然沉降，气流通过降尘室的实际速度应在0.2~0.8m/s范围内选取。 若设法使得气流带着颗粒作旋转运动，由于颗粒的密度大于流体的密度，惯性离心力便会将颗粒沿切线方向甩出，使颗粒在径向与流体了生相对运动而飞离中心。另一方面，颗粒周围的流体对颗粒有一个指向中心的作用力，此作用力恰好等于同体积流体维持圆周运动所需的向心力，若与重力声的情况相比，此作用力与颗粒在重力场中所受到的流体的浮力是相当的。此外，由于颗粒在半径方向上与流体有相对运动，也就会受到阻力作

平整场地计算规则

平整场地: 建筑物场地厚度在±30cm以内的挖、填、运、找平. 1、平整场地计算规则 （1）清单规则：按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 （2）定额规则：按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 2、平整场地计算方法 （1）清单规则的平整场地面积：清单规则的平整场地面积＝首层建筑面积 （2）定额规则的平整场地面积：定额规则的平整场地面积＝首层建筑面积 3、注意事项 （1）、有的地区定额规则的平整场地面积：按外墙外皮线外放2米计算。计算时按外墙外边线外放2米的图形分块计算，然后与底层建筑面积合并计算；或者按“外放2米的中心线×2=外放2米面积” 与底层建筑面积合并计算。这样的话计算时会出现如下难点： ①、划分块比较麻烦，弧线部分不好处理，容易出现误差。 ②、2米的中心线计算起来较麻烦，不好计算。 ③、外放2米后可能出现重叠部分，到底应该扣除多少不好计算。 （2）、清单环境下投标人报价时候可能需要根据现场的实际情况计算平整场地的工程量，每边外放的长度不一样。 大开挖土方 1、开挖土方计算规则 （1）、清单规则：挖基础土方按设计图示尺寸以基础垫层底面积乘挖土深度计算。 （2）、定额规则：人工或机械挖土方的体积应按槽底面积乘以挖土深度计算。槽底面积应以槽底的长乘以槽底的宽，槽底长和宽是指混凝土垫层外边线加工作面，如有排水沟者应算至排水沟外边线。排水沟的体积应纳入总土方量内。当需要放坡时，应将放坡的土方量合并于总土方量中。 2、开挖土方计算方法 （1）、清单规则： ①、计算挖土方底面积： 方法一、利用底层的建筑面积+外墙外皮到垫层外皮的面积。外墙外边线到垫层外边线的面积计算（按外墙外边线外放图形分块计算或者按“外放图形的中心线×外放长度”计算。） 方法二、分块计算垫层外边线的面积（同分块计算建筑面积）。 ②、计算挖土方的体积：土方体积＝挖土方的底面积*挖土深度。 （2）、定额规则： ①、利用棱台体积公式计算挖土方的上下底面积。 V=1/6×H×(S上+ 4×S中+ S下)计算土方体积（其中，S上为上底面积，S中为中截面面积，S下为下底面面积）。如下图 S下＝底层的建筑面积+外墙外皮到挖土底边线的面积（包括工作面、排水沟、放坡等）。 用同样的方法计算S中和S下 3、挖土方计算的难点 ⑴、计算挖土方上中下底面积时候需要计算“各自边线到外墙外边线图”部分的中心线，中心线计算起来比较麻烦（同平整场地）。 ⑵、中截面面积不好计算。 ⑶、重叠地方不好处理（同平整场地）。 ⑷、如果出现某些边放坡系数不一致，难以处理。 4、大开挖与基槽开挖、基坑开挖的关系 槽底宽度在3m以内且长度是宽度三倍以外者或槽底面积在20m2以内者为地槽，其余为挖土方。

场地平整施工方法

场地平整施工方法 场地平整就是将天然地面改造成工程上所要求的设计平面，由于场地平整时全场地兼有挖和填，而挖和填的体形常常不规则，所以一般采用方格网方法分块计算解决． 平整场地前应先做好各项准备工作，如清除场地内所有地上、地下障碍物；排除地面积水；铺筑临时道路等。 选择场地设计标高的原则是：①在满足总平面设计的要求，并与场外工程设施的标高相协调的前提下，考虑挖填平衡，以挖作填；②如挖方少于填方，则要考虑土方的来源，如挖方多于填方，则要考虑弃土堆场；③场地设计标高要高出区域最高洪水位，在严寒地区，场地的最高地下水位应在土壤冻结深度以下。 平整施工场地有两个目的，一是通过场地的平整，使场地的自然标髙迖到设计要求的高度，二是在平整场地的过程中，建立必要的、能够满足施工要求的供水、排水、供电、道路以及临时建筑等基础设施，从而使施工中所要求的必要条件得到充分的满足。施工现场的实践证明，施工场地的平整绝不是简单平整一下而已，在这个过程中有大量的基础工作需要一一落实，结合场地平整将场地内的基础设施落实的越细致，越有利于即将开始的正式工程的顺利施工。 在建设区域内，为建筑施工创造条件，按设计要求进行的填挖土石方作业。平整场地前应先做好各项准备工作，如清除场地内所有地上、地下障碍物；排除地面积水；铺筑临时道路等。

施工测量根据施工区域的测量控制点和自然地形，将场地划分为轴线正交的若干地块。选用间隔为20～50米的方格网，并以方格网各交叉点的地面高程，作为计算工程量和组织施工的依据。在填挖过程中和工程竣工时，都要进行测量，做好记录，以保证最后形成的场地符合设计规定的平面和高程（见工业建设施工测量、工业建设竣工测量）。 土石方调配通过计算，对挖方、填方和土石方运输量三者综合权衡，制定出合理的调配方案。为了充分发挥施工机械的效率，便于组织施工，避免不必要的往返运输，还要绘制土石方调配图，明确各地块的工程量、填挖施工的先后顺序、土石方的来源和去向，以及机械、车辆的运行路线等。 施工机械选择根据具体施工条件、运输距离以及填挖土层厚度、土壤类别,作下列选择：①运距在100米以内的场地平整以选用推土机最为适宜。②地面起伏不大、坡度在20°以内的大面积场地平整,当土壤含水量不超过27%，平均运距在800米以内时,宜选用铲运机。③丘陵地带,土层厚度超过3米，土质为土、卵石或碎石碴等混合体，且运距在1.0公里以上时,宜选用挖掘机配合自卸汽车施工。 ④当土层较薄，用推土机攒堆时，应选用装载机配合自卸汽车装土运土。⑤当挖方地块有岩层时,应选用空气压缩机配合手风钻或车钻钻孔,进行石方爆破作业。 填方压实土石方的填筑作业分为土工构筑物和回填土两类。其应共同遵循的原则是：填方要有足够的强度和稳定性；土体的沉陷

土力学与地基基础习题集与答案第6章

第6章土中应力 一简答题 1．成层土地基可否采用弹性力学公式计算基础的最终沉浸量？【答】不能。利用弹性力学公式估算最终 沉降量的方法比较简便，但这种方法计算结果偏大。因为的不同。 2．在计算基础最终沉降量（地基最终变形量）以及确定地基压缩层深度（地基变形计算深度）时，为什么自重应力要用有效重度进行计算？【答】固结变形有效自重应力引起 3．有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上，当地下水位上下发生变化时，对基础沉降有什么影响？当基础底面为不透水的可压缩性土层时，地下水位上下变化时，对基础有什么影响？【答】当基础埋置在透水的可压缩性土层上时：地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生 了一个由于降水引起的应力增量，它使土体的固结沉降加大，基础沉降增加。地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。是地基承载力下降，若遇见湿陷性土会引起坍塌。当基础埋置在不透水的可压缩性土层上时：当地下水位下降，沉降不变。地下水位上升，沉降不变。 4．两个基础的底面面积相同，但埋置深度不同，若低级土层为均质各向同性体等其他条件相同，试问哪一个基础的沉降大？为什么？【答】引起基础沉降的主要原因是基底附加压力，附加压力大，沉降就大。 （<20） 因而当基础面积相同时，其他条件也相同时。基础埋置深的时候基底附加压力大，所以沉降大。当埋置深度相同时，其他条件也相同时，基础面积小的基底附加应力大，所以沉降大 5．何谓超固结比？在实践中，如何按超固结比值确定正常固结土？【答】在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。超固结比值等于1时为正常固结土 6．正常固结土主固结沉降量相当于分层总和法单向压缩基本公式计算的沉降量，是否相等？【答】不相同，因为压缩性指标不同 7．采用斯肯普顿-比伦法计算基础最终沉降量在什么情况下可以不考虑次压缩沉降？【答】 对于软粘土，尤其是土中含有一些有机质，或是在深处可压缩压缩土层中当压力增量比（指土中附加应力与自重应力之比）较小的情况下，此压缩沉降必须引起注意。其它情况可以不考虑次压缩沉降。 8．简述有效应力原理的基本概念。在地基土的最终变形量计算中，土中附加应力是指有效应力还是总应力？【答】饱和土中任一点的总应力总是等于有效应力加上孔隙水压力；或是有效应力总是等于总应力 减去孔隙水压力。此即饱和土中的有效应力原理。土中的附加应力是指有效应力。 9．一维固结微分方程的基本假设有哪些？如何得出解析解 10．何谓土层的平均固结度？如何确定一次瞬时加载、一级加载和多级加载时的地基平均固结度？【答】对于竖向排水情况，由于固结变形与有效应力成正比，所以某一时刻有效应力图面积和最终有效应力图面 积之比值称为竖向平均固结度荷载一次瞬时施加情况的平均固结度： 一级或多级加载时的平均固结度： 二填空题

(整理)常用的地基沉降计算方法

6.3 常用的地基沉降计算方法 这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量，目前常用的计算方法有：弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量，要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。对于砂土，施工结束后就可以完成；对于粘性土，少则几年，多则十几年、几十年乃至更长时间。 6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法 地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq 课题的位移解为依据的。在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P 时，见图6-5，表面位移w (x, y, o )就是地基表面的沉降量s ： E r P s 2 1 μπ-? = （6-8） 式中 μ—地基土的泊松比； E —地基土的弹性模量（或变形模量E 0）； r —为地基表面任意点到集中力P 作用点的距离，22y x r += 。 对于局部荷载下的地基沉降，则可利用上式，根据叠加原理求得。如图6-6所示，设荷载面积A 内N （ξ，η）点处的分布荷载为p 0（ξ，η），则该点微面积上的分布荷载可为 集中力P= p 0（ξ，η）d ξd η代替。于是，地面上与N 点距离r =2 2)()(ηξ-+-y x 的 M （x, y ）点的沉降s （x, y ），可由式（6-8）积分求得： ?? -+--= A y x d d p E y x s 2200 2 )()(),(1),(ηξη ξηξμ （6-9） 从式（6-9）可以看出，如果知道了应力分布就可以求得沉降；反过来，若沉降已知又 图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线 图6-6 局部荷载下的地面沉降 （a ）任意荷载面；（b ）矩形荷载面

平整场地计算公式

、平整场地：建筑物场地厚度在±30cm以的挖、填、运、找平。 1、平整场地计算规则 （1）清单规则：按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 （2）定额规则：按设计图示尺寸以建筑物外墙外边线每边各加2米以平方米面 积计算。 2、平整场地计算公式 S=（A+4）×（B+4）=S底+2L外+16 式中：S———平整场地工程量；A———建筑物长度方向外墙外边线长度；B———建筑物宽度方向外墙外边线长度；S底———建筑物底层建筑面积；L 外———建筑物外墙外边线周长。 该公式适用于任何由矩形组成的建筑物或构筑物的场地平整工程量计算。 二、基础土方开挖计算 开挖土方计算规则 （1）、清单规则：挖基础土方按设计图示尺寸以基础垫层底面积乘挖土深度计 算。 （2）、定额规则：人工或机械挖土方的体积应按槽底面积乘以挖土深度计算。槽底面积应以槽底的长乘以槽底的宽，槽底长和宽是指基础底宽外加工作面，当需要放坡时，应将放坡的土方量合并于总土方量中。 2、开挖土方计算公式： （1）、清单计算挖土方的体积：土方体积＝挖土方的底面积×挖土深度。 （2）、定额规则：基槽开挖：V=（A+2C+K×H）H×L。式中：V———基槽土方量；A———槽底宽度；C———工作面宽度；H———基槽深度；L———基槽长 度。. 其中外墙基槽长度以外墙中心线计算，墙基槽长度以墙净长计算， 交接重合出不予扣除。 基坑开挖： V=1/6H[A×B+a×b+(A+a)×(B+b)+a×b]。式中：V———基坑体积；A—基坑上口长度；B———基坑上口宽度；a———基坑底面长度；b———基坑底面宽度。

三、回填土工程量计算规则及公式 1、基槽、基坑回填土体积=基槽（坑）挖土体积-设计室外地坪以下建（构）筑 物被埋置部分的体积。 式中室外地坪以下建（构）筑物被埋置部分的体积一般包括垫层、墙基础、柱基础、以及地下建筑物、构筑物等所占体积 2、室回填土体积=主墙间净面积×回填土厚度-各种沟道所占体积 主墙间净面积=S底-（L中×墙厚+L×墙厚） 式中：底———底层建筑面积；L中———外墙中心线长度；L———墙净长线 长度。 回填土厚度指室外高差减去地面垫层、找平层、面层的总厚度，如右图： 四、运土方计算规则及公式： 运土是指把开挖后的多余土运至指定地点，或是在回填土不足时从指定地点取土回填。土方运输应按不同的运输方式和运距分别以立方米计算。 运土工程量=挖土总体积-回填土总体积 式中计算结果为正值时表示余土外运，为负值时表示取土回填。 五、打、压预制钢筋混凝土方桩 1、打预制钢筋混凝土桩的体积，按设计桩长以体积计算，长度按包括桩尖的全 长计算，桩尖虚体积不扣除。计量单位：m3，体积计算公式如下： V=桩截面积×设计桩长（包括桩尖长度） 2、送钢筋混凝土方桩（送桩）：当设计要求把钢筋砼桩顶打入地面以下时，打桩机必须借助工具桩才能完成，这个借助工具桩(一般2～3m长，由硬木或金属制成)完成打桩的过程叫“送桩”。计算方法按定额规定以送桩长度即桩顶面至自然地坪另加0.5米乘以横截面积以立方米计算，计量单位：m3，公式如下： V=桩截面积×（送桩长度+0.5m)

烟气中颗粒沉降计算公式

重力沉降公式 一、颗粒运动状态 μρu d p p = Re (1-1) 式中：p Re -----雷诺数 p d -----颗粒直径 m ρ--------空气密度 3/m kg u--------颗粒运动速度 m/s μ-------空气粘度 P a ·s 在293K 和101325 P a 下，干空气粘度1.81×10-5 P a ·s 干空气密度1.2053/m kg 1、层流区：p Re ≤1。 2、滑动区：p Re ≤1，颗粒尺寸很小，与气体分子平均自由程差不多。 3、过渡区：1＜p Re ＜500。 4、湍流区：500＜p Re ＜2×105。 二、颗粒沉降速度 1、层流区 g d u p p s μρ182= (1-2) 式中：s u -----颗粒重力沉降末端速度 m/s p d -----颗粒直径 m p ρ--------颗粒密度 3/m kg g--------重力加速度 m/s 2

μ-------空气粘度 P a ·s 公式(1-2)对粒径为 1.5~75m μ的单位密度（p ρ=10003/m kg ）的颗粒，计算精度在±10%以内。 2、滑动区 gC d u p p s μρ182= (1-3) ?? ? ??????? ??-++=n n K K C 10.1exp 400.0257.11 (1-4) p n d K λ 2 = (1-5) v ρμ λ499.0= (1-6) M RT v π8= (1-7) 式中：s u -----颗粒重力沉降末端速度 m/s p d -----颗粒直径 m p ρ--------颗粒密度 3/m kg g--------重力加速度 m/s 2 μ-------空气粘度 P a ·s C-----坎宁汉修正系数 Kn -----努深数 λ--------气体分子平均自由程 m ρ--------空气密度 3/m kg v -------气体分子的算术平均速度 m/s R-----通用气体常数，8.31411--??K mol J

场地平整土方量计算方法

在场地平整土方工程施工之前，通常要计算土方的工程量。但土方外形往往复杂，不规则，要得到精确的计算结果很困难。一般情况下，可以按方格网将其划为一定的几何形状，并采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算。 场地平整土方量的计算可按以下步骤进行： ①场地设计标高确定后，求出平整的场地方格网各角点的施工高度Hi ②确定“零线”的位置。确定“零线”的位置有助于了解整个场地的挖、填区域分布状态。 ③然后按每个方格角点的施工高度算出填、挖土方量，并计算场地边坡的土方量，这样即得到整个场地的填、挖土方总量。 1。确定方格网零线及零点 零线即挖方区与填方区的交线，在该线上，施工高度为零。零线的确定方法是：在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上， 用插入法求出方格边线上零点的位置（图1-4），再将各相邻的零点连接起来即得零线。 图1-4 零点计算

如不需计算零线的确切位置，则绘出零线的大致走向即可。 例1-4绘出例1-1计算结果的零线位置。 解:先将各点的施工高度标在图上,然后查找相邻角点为一挖一填的方格边线。本题共有a2-3、a6-7、a13-14、a18-19、a21-22、a5-10、a6-11、a2-7、a17-22、a18-23、a9-14这些边线。 用插入法求各方格边线零点位置 a ：x= 2-3 a ：x= 2-7 a ：x= 6-7 其余零点位置见例1-4图. 连接各零点得到零线. 2。土方工程量计算 零线确定后，便可进行土方量的计算。方格中土方量的计算有两种方法：“四方棱柱体法”和“三角棱柱体法”。 a四方棱柱体法 四方棱柱体的体积计算方法分两种情况： 1．方格四个角点全部为填或全部为挖（图1-5a）时： （1-12）

沉降速度

泥沙沉降速度的分析 姓名：李翔 学号：2009301580073 摘要：在总结回顾国内外泥沙沉降速度测量方法的基础上，重点介绍两种方法，既Dietrich EW(1982)、张瑞谨所研究出来的关于泥沙沉降速度的公式。 关键词：泥沙；沉降速度；计算公式 泥沙在静止的清水中等速下沉时的速度，称为泥沙的沉降速度，简称沉速。由于粒径越粗，沉降速度越大，因此有些文献上又称为水力粗度。它是泥沙的重要的水力特性之一，在研究泥沙运动的问题时，常常要用到。 因为泥沙的重度大于水的重度，在水中的泥沙颗粒将受到重力作用下沉。在开始自然下沉的一瞬间，初始速度为零，抗拒下沉的阻力也为零，这时只有有效重力起作用，泥沙颗粒的下沉会具有加速度，随着下沉速度的增大，抗拒下沉的阻力也会增大，终于是下沉速度达到某一极限值。此时，泥沙所受的有效重力和阻力恰恰相等，泥沙将以等速继续下沉。 实践证明，泥沙颗粒在静水中的下沉时的运动状态与沙粒雷诺数Re d=ν ωd 有关。式中d、w分别为泥沙的粒径及沉速，v 为水的运动粘性滞性系数。

1、Dietrich EW方法 泥沙颗粒在下沉时受到的阻力为： 泥沙颗粒的重力为： 当泥沙颗粒在水中达到一定沉降速度时，重力与阻力相等，泥沙颗粒做匀速运动 令 ， b1=2.891394,b2=0.95296,b3=0.056835, b4=0.002892,b5=0.000245

2、张瑞谨关于泥沙的静水沉降问题的研究 泥沙颗粒的重力： 在静水中所受到的阻力为： 令 运用两种方法算不同粒径泥沙颗粒的沉降速度；其中 g=9.81msˉ2,R=1.65, v=0.000001m2sˉ1,ρ=1000kgmˉ3