埋件计算例子
埋件计算
建筑埋件系统
设计计算书
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二〇一二年九月十三日
目录
1 幕墙埋件计算(定型化学锚栓) (1)
1.1 埋件受力基本参数 (1)
1.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (1)
1.3 群锚受剪内力计算 (3)
1.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算 (3)
1.5 基材混凝土的受拉承载力计算 (4)
1.6 锚栓钢材受剪破坏承载力计算 (8)
1.7 基材混凝土受剪承载力计算 (9)
1.8 拉剪复合受力情况下的混凝土承载力计算 (13)
2 附录常用材料的力学及其它物理性能 (15)
幕墙后锚固计算
1 幕墙埋件计算(定型化学锚栓)
1.1埋件受力基本参数
V=8000N
N=10000N
M=200000N·mm
选用锚栓：M12X160/110,M12X160/110；
1.2锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算
按附录M.1.2[GB50367-2006]规定，在轴心拉力和弯矩共同作用下(下图所示)，进行弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：
1：当N/n-My
1/Σy
i
2≥0时：
N h =N/n+My
1
/Σy
i
2
2：当N/n-My
1/Σy
i
2<0时：
N h =(M+NL)y
1
//Σy
i
/2
在上面公式中：
M：弯矩设计值；
N
h
：群锚中受拉力最大锚栓的拉力设计值；
y 1，y
i
：锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离；
y 1/，y
i
/：锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；
L：轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；
…………在本例中：
N/n-My
1/Σy
i
2
=10000/4-200000×100/40000
=2000
因为：
2000≥0
所以：
N h=N/n+My1/Σy i2=3000N
按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定，这里的N h再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。
另外，我们接着分析一下锚栓群受拉区的总拉力：
当N/n-My
1/Σy
i
2≥0时：
螺栓群中的所有锚栓在组合外力作用下都承受拉力，中性轴在锚栓群形心位置，这种
情况下群锚受拉区总拉力为：N g=N+MΣy i/Σy i2=N
而当N/n-My
1/Σy
i
2＜0时：
最下排的锚栓底部埋板部分为结构受压区，螺栓群的中性轴取最下一排锚栓位置，这种情况下群锚受拉区总拉力为：
N g=(M+NL) Σy i//Σy i/2
本例中，因为：
2000≥0
中性轴在形心位置，不用这个公式
1.3群锚受剪内力计算
按附录M.2.1[GB50367-2006]规定，当边距c≥10h
e
f时，所有锚栓均匀分摊剪切荷载；
当边距c<10h
e
f时，部分锚栓分摊剪切荷载；
其中：
h
e
f：锚栓的有效锚固深度；
c：锚栓与混凝土基材之间的距离；
本例中：
c=100mm<10h
e
f=1100mm
在本计算中，部分螺栓受剪，所以，承受剪力最大锚栓所受剪力设计值为：V h=V/n=8000/2=4000N
1.4锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算
N t a=f
ud,t
A
s
13.2.2[GB50367-2006]
上面公式中：
N
t
a：锚栓钢材受拉承载力设计值；
f
ud,t
：锚栓钢材用于抗拉计算的强度设计值，按13.2.3条[GB50367-2006]采用；
A
s
：锚栓有效截面面积；
N t a=f ud,t A s
=400×84.3
=33720N≥2×N h=6000N
锚栓钢材受拉破坏承载力满足设计要求！
1.5基材混凝土的受拉承载力计算
本结构埋板参数示意图如下：
1
n C2
因锚固点位于结构受拉面，而该结构为普通混凝土结构，故锚固区基材应判定为开裂混凝土。混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值N t c应按下列公式计算：(定型化学螺栓)
N t c=2.4ψbψN f cu,k0.5h ef1.5 13.3.2-2[GB50367-2006]
在上面公式中：
N t c：锚栓连接的基材混凝土抗拉承载力设计值；
f cu,k：混凝土立方体抗压强度标准值，按现行规范GB50010的规定采用；
h ef：锚栓的有效锚固深度；
ψb：定型化学锚栓直径对粘结强度的影响系数：
当d0≤16mm时，取0.95；
当d0=24mm时，取0.85；
介于两者之间时候，按线性插值；
本计算中d0=12mm，所以ψb=0.95；
ψN：考虑各种因素对基材混凝土受拉承载力影响的修正系数，按规范13.3.3[GB50367-2006]计算；
ψN=ψsNψeN A cN/A c,N013.3.3-1[GB50367-2006]
ψeN=1/(1+2e N/s cr,N)≤ 1 13.3.3-2[GB50367-2006]
在上面公式中：
ψsN：考虑构件边距及锚固深度等因素对基
材受力的影响系数，取0.8；
ψeN：荷载偏心对群锚受拉承载力的影响系
数；
c：锚栓的边距(mm)；
s cr,N和c cr,N：混凝土呈锥形受拉时，确保每一
锚栓承载力不受间距和边距效应影响的最小间距
和最小边距，按表13.4.3[GB50367-2006]采用：
c cr,N≥1.5h ef；
s cr,N≥3.0h ef；
e N：拉力(含其合力)对受拉锚栓形心的偏心
矩；
A cN/A c,N0：考虑锚栓边距和间距对锚栓受拉承
载力的影响系数，按13.3.4条[GB50367-2006]
确定；
A cN=(c1+s1+0.5s cr,N)(c2+s2+0.5s cr,N)
13.3.5-4[GB50367-2006]
=(100+200+0.5×330)×(165+200+0.5×330)
=246450mm2
A c,N0=s cr,N2 13.3.4[GB50367-2006]
=3302
=108900mm2
将各参数带入公式13.3.3-1[GB50367-2006]，得：
ψN=ψsNψeN A cN/A c,N0
=0.8×1×246450/108900
=1.81
将各参数带入公式13.3.2-2[GB50367-2006]，得：
N t c=2.4ψbψN f cu,k0.5h ef1.5
=2.4×0.95×1.81×300.5×1101.5
=26077.327N≥N g=10000N
所以，群锚混凝土锥体受拉破坏承载力满足设计要求！
1.6锚栓钢材受剪破坏承载力计算
V a=f ud,V A s 13.2.4-1[GB50367-2006]
其中：
V a：锚栓钢材受剪承载力设计值；
A s：锚栓的有效截面面积；
f ud,V：锚栓钢材用于抗剪计算的强度设计值，按13.2.3条[GB50367-2006]采用；
带入已知参数，则：
V a=f ud,V A s
=240×84.3
=20232N≥V h=4000N
所以，锚栓钢材受剪破坏承载力满足设计要求！
1.7基材混凝土受剪承载力计算
V c=0.18ψV f cu,k0.5c11.5d00.3h ef0.2 13.3.6[GB50367-2006]
在上面公式中：
V c：锚栓连接的基材混凝土受剪承载力设计值；
ψV：考虑各种因素对基材混凝土受剪承载力影响的修正系数，按13.3.7[GB50367-2006]计算；
c1：平行与剪力方向的边距；
d0：锚栓外径；
h ef：锚栓的有效锚固深度；
当h ef>10d0时候，按h ef=10d0计算；
本计算中为h ef=110；
ψV=ψs,Vψh,Vψα,Vψe,Vψu,V A cV/A c,V0 13.3.7-1[GB50367-2006]
ψs,V=0.7+0.2c2/c1≤1 13.3.7-2[GB50367-2006]
=0.7+0.2×165/100
=1.03
因此ψs,V=min(1.03,1)=1
ψh,V=(1.5c1/h)1/3≥1 13.3.7-3[GB50367-2006]
=(1.5×100/300)1/3
=0.794
因此ψh,V=max(0.794,1)=1
ψα,V按13.3.7-4[GB50367-2006]取值，要求如下：
当0°≤αV≤55°时，ψα,V＝1.0；
当55°≤αV≤90°时，ψα,V＝1(cos αV+0.5sinαV)；
当90°≤αV≤180°时，ψα,V＝2.0；
因此ψα,V=1
ψe,V=1/(1+2e V/3c1)≤1 13.3.7-5[GB50367-2006]
在本计算中，ψe,V=1
ψu,V按13.3.7-6[GB50367-2006]取值，要求如下：
当边缘无配筋时，ψu,V＝1.0；
当边缘配有直径d≥12mm钢筋时，ψu,V＝1.2；
当边缘配有直径d≥12mm钢筋及s≥100mm钢筋时，ψu,V＝1.4；
在本计算中，ψu,V=1.2
在上面这些公式中：
ψs,V：边距比c2/c1对受剪承载力的影响系数；
ψh,V：边厚比c1/h对受剪承载力的影响系数；
ψα,V：剪力与垂直于构件自由边的轴线之间的夹角对受剪承载力的影响系数；
ψe,V：荷载偏心对受剪承载力的影响系数；
ψu,V：构件锚固区配筋对受剪承载力的影响系数；
A cV/A c,V0：锚栓边距、间距等几何效应对抗剪承载力的影响系数，按13.3.8及13.3.9[GB50367-2006]确定；
c2：垂直与c1方向的边距；
h：构件厚度；
e V：剪力对受剪锚栓形心的偏心矩；
A cV0＝4.5c12 13.3.8[GB50367-2006] =4.5×1002
=45000mm2
A c,V＝(1.5c1+s2+c2)h 13.3.10-3[GB50367-2006]
=(1.5×100+200+165)×300
=154500mm2
将各参数带入13.3.7-1[GB50367-2006]，得：
ψV=ψs,Vψh,Vψα,Vψe,Vψu,V A cV/A c,V0
=1×1×1×1×1.2×154500/45000
=4.12
再带入已知参数到13.3.6[GB50367-2006]，得：
V c=0.18ψV f cu,k0.5c11.5d00.3h ef0.2
=0.18×4.12×300.5×1001.5×120.3×
1100.2
=21916.099≥V g=8000N
所以，混凝土的受剪承载能力满足计算要求！
1.8拉剪复合受力情况下的混凝土承载力计算计算依据：
(βN)α+(βV)α≤1 13.3.12[GB50367-2006]
在找个公式中：
βN：拉力作用设计值与混凝土抗拉承载力设计值之比；
在本计算中：β
N=10000/26077.327=0.383
βV：剪力作用设计值与混凝土抗剪承载
力设计值之比；
在本计算中：β
V=8000/21916.099=0.365
α：指数，当两者均受锚栓钢材破坏形式控制时，取α=2.0，其它情况下取α=1.5；
(βN)α+(βV)α
=0.3831.5+0.3651.5
=0.458≤1
所以，该处计算满足设计要求！
2 附录常用材料的力学及其它物理性能
一、玻璃的强度设计值 fg(MPa)
JGJ102-2003表5.2.1
种类厚度(mm) 大面侧面
普通玻璃 5 28.0 19.5
浮法玻璃
5~12 28.0 19.5 15~19 24.0 17.0 ≥20 20.0 14.0
钢化玻璃
5~12 84.0 58.8 15~19 72.0 50.4 ≥20 59.0 41.3
二、长期荷载作用下玻璃的强度设计值 fg(MPa)
JGJ113-2009表4.1.9
种类厚度(mm) 大面侧面
平板玻璃
5~12 9 6 15~19 7 5 ≥20 6 4
半钢化玻璃
5~12 28 20 15~19 24 17 ≥20 20 14
半钢化玻璃
5~12 42 30 15~19 36 26 ≥20 30 21
三、铝合金型材的强度设计值 (MPa ) GB50429-2007表4.3.4
铝合金牌号状态厚度强度设计值(mm)
抗拉、抗
压
抗剪
6061 T4 不区分90 55 T6 不区分200 115
6063 T5 不区分90 55 T6 不区分150 85
6063A T5 ≤10 135 75 T6 ≤10 160 90
四、钢材的强度设计值(1-热轧钢材) fs(MPa) JGJ102-2003表5.2.3
钢材牌号厚度或直径d(mm) 抗拉、抗压、抗
弯
抗剪端面承压
Q235 d≤16 215 125 325 Q345 d≤16 310 180 400
五、钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢) fs(MPa)
GB50018-2002表4.2.1
钢材牌号抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压
Q235 205 120 310
Q345 300 175 400
六、材料的弹性模量E(MPa)
JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9
材料 E
不锈钢绞线 1.2×105~1.5×105
高强钢绞线 1.95×105
钢丝绳0.8×105~1.0×105
花岗石板0.8×105
铝塑复合板 4mm 0.2×105
铝塑复合板 6mm 0.3×105
七、材料的泊松比υ
JGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7
材料υ材料υ
玻璃0.2 钢、不锈钢0.3
铝合金0.3(按GB50429) 高强钢丝、钢绞线0.3
铝塑复合板0.25 蜂窝铝板0.25
花岗岩0.125
八、材料的膨胀系数α(1/℃)
JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7
材料α材料α
玻璃0.8×10-5~1.0×10-5不锈钢板 1.80×10-5
铝合金、单层铝板 2.3×10-5(按GB50429) 混凝土 1.00×10-5
钢材 1.20×10-5砖砌体0.50×10-5
铝塑复合板≤4.0×10-5蜂窝铝板 2.4×10-5
花岗岩0.8×10-5
九、材料的重力密度γg (KN/m3)
JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7
材料γg材料γg
普通玻璃、夹层玻璃钢化、半钢化玻璃25．6
矿棉 1.2~1.5
玻璃棉0.5~1.0
钢材78．5 岩棉0.5~2.5
铝合金2700kg/m3(按GB50429)
十、板材单位面积重力标准值（MPa）
JGJ133-2001表5.2.2
板材
厚度
（mm）
q k
(N/m2)
板材
厚度
（mm）
q k
(N/m2)
单层铝板2.5
3.0
4.0
67.5
81.0
112.0
不锈
钢板
1.5
2.0
2.5
3.0
117.8
157.0
196.3
235.5
铝塑复合板4.0
6.0
55.0
73.6
蜂窝铝板（铝箔芯）10.0
15.0
20.0
53.0
70.0
74.0
花岗
石板
20.0
25.0
30.0
500～560
625～700
750～840
十一、螺栓连接的强度设计值一(MPa) JGJ102-2003表B.0.1-1
螺栓的性能等级
锚栓和构件钢材的牌号
普通螺栓锚
栓
承压型连接高强
度螺栓C级螺栓A、B级螺栓
抗
拉
抗
剪
承
压
抗
拉
抗
剪
承
压
抗
拉
抗
拉
抗
剪
承
压f t b f v b f c b f t b f v b f c b f t b f t b f v b f c b
普通螺栓4.6、4.8级170 140 - - - - - - - -
5.6级- - - 210 190 - - - - -
8.8级- - - 400 320 - - - - -
锚栓Q235钢- - - - - - 140 - - - Q345钢- - - - - - 180 - - -
承压型连接高强度螺栓8.8级- - - - - - - 400 250 - 10.9级- - - - - - - 500 310 -
构件Q235钢- - 305 - - 405 - - - 470 Q345钢- - 385 - - 510 - - - 590 Q390钢- - 400 - - 530 - - - 615
十二、螺栓连接的强度设计值二(MPa) GB50429-2007表4.3.5-1
螺栓的材料、性能等级和构件铝合金牌号
普通螺栓
铝合金不锈钢钢
抗拉
f
t
v
抗剪
f
v
b
承压
f
c
b
抗拉
f
t
v
抗剪
f
v
b
承压
f
c
b
抗拉
f
t
v
抗剪
f
v
b
承压
f
c
b
普通螺栓铝合
金
2B11 170 160 ———————
2A90 150 145 ———————不锈
钢
A2-50、A4-50 ———200 190 ————A2-70、A4-70 ———280 265 ————钢 4.6、4.8级——————170 140 —
构件
6061-T4 ——210 ——210 ——210 6061-T6 ——305 ——305 ——305 6063-T5 ——185 ——185 ——185 6063-T6 ——240 ——240 ——240 6063A-T5 ——220 ——220 ——220 6063A-T6 ——255 ——255 ——255
5083-O/F/H112 ——315 ——315 ——315 十三、焊缝的强度设计值(MPa)
JGJ102-2003表B.0.1-3
焊接方法和焊条型
号
构件钢材对接焊缝角焊缝牌号
厚度或直径
d（mm）
抗压
f c w
抗拉和抗弯受拉f t w抗剪
f v w
抗拉、
抗压和
一级、二级三级抗剪f f w
自动焊、半自动焊和E43型焊条的手
工焊Q235
钢
d≤16 215 215 185 125 160 16＜d≤40 205 205 175 120 160
40＜d≤60 200 200 170 115 160
自动焊、半自动焊和E50型焊条的手
工焊Q345
钢
d≤16 310 310 265 180 200 16＜d≤35 295 295 250 170 200
35＜d≤50 265 265 225 155 200
自动焊、半自动焊和E55型焊条的手
工焊Q390
钢
d≤16 350 350 300 205 220 16＜d≤35 335 335 285 190 220
35＜d≤50 315 315 270 180 220
自动焊、半自动焊和E55型焊条的手
工焊Q420
钢
d≤16 380 380 320 220 220 16＜d≤35 360 360 305 210 220
35＜d≤50 240 240 290 195 220
十四、不锈钢螺栓连接的强度设计值(MPa)
JGJ102-2003表B.0.3
类别组别性能等级σb抗拉抗剪
A(奥氏体) A1、A2 50 500 230 175 A3、A4 70 700 320 245 A5 80 800 370 280
C(马氏体) C1
50 500 230 175
70 700 320 245
100 1000 460 350 C3 80 800 370 280 C4
50 500 230 175
70 700 320 245
F(铁素体) F1 45 450 210 160 60 600 275 210
十五、楼层弹性层间位移角限值GB/T21086-2007表20
建筑高度结构类型
建筑高度H（m）
H≤150 150＜H≤250 H＞250
框架1/550 ——板柱-剪力墙1/800 ——框架-剪力墙、框架-核心筒1/800 线性插值
弯沉值计算步骤
道路设计弯沉值计算步骤 一、土基弯沉计算： 1、L0=9308 E0’-0.938(JTJ031-2000路面基层技术规范P88,单位为0.01mm) 其中E0’ = E0 * K1 (K1为季节影响系数,为1.2～1.4,在此取1.3) 2、E0可用刚性承载板测定、柔性承载板测定及结合W C查表所 得，在市政工程中考虑条件限制及结合地质勘察报告采用查表的方法得出E0。(查表参数为W C,、自然区划、土组类别） 3、W C= （W L- W）/（W L- W P），W C—平均稠度、W L—土的液 限、W—土的平均含水量、W P—土的塑限。（JTJ014-97 公路 沥青路面设计规范P34） 4、算出W C后根据自然区划（惠州为IV7）、土组类别及平均稠度 查表可得E0。（JTJ014-97 公路沥青路面设计规范P79,采用内 插法查表） 二、底基层顶面回弹弯沉计算步骤： 1、利用土基及底基层材料的回弹模量E0’及E1利用底基层厚度h1 及计算模量比K1E0/K2E1和h1/δ查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得出底基层顶面回弹弯沉系数αL，K1为季节影响系数,为1.2～1.4,在此取1.3;K2为季节影响系数,为1.1～1.2,在此取1.15;δ=10.75cm(为标准车轮迹当量圆半径) 2、底基层材料弯沉计算公式L1=（2Pδ/ K1E0）*αL*F。（JTJ031-2000 P89 A.0.3-2,算出单位为cm,要化成
0.01mm）,F=3.643αL1.8519;P=标准车轮胎单位压力,取0.7MPa。 三、基层顶面回弹弯沉计算步骤： 1、将具有回弹模量E1和厚度h1的底基层材料换算成与基层材料 相当（即具有基层回弹模量E2）的厚度h21，由弯沉系数αL和比值K1E0/K3E2（K3为季节影响系数,为 1.05～1.0,在此取 1.025）查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得相应的h21/δ值； 2、由h2/δ与h21/δ值之和及K1E0/K3E2值查图A.0.3得出基层基 层顶面回弹弯沉系数α’L； 3、计算弯沉综合修正系数F’=3.643α’L1 1.8519； 4、计算基层弯沉值弯沉计算公式L2=（2Pδ/ K1E0）*α’L* F’。 （JTJ031-2000 P89 A.0.4-1,算出单位为cm,要化成0.01mm）;P= 标准车轮胎单位压力,取0.7MPa。 5、h1的底基层材料换算成与基层材料相当（即具有基层回弹模 量E2）的厚度h21公式为：h21= h1 (E1/ E2)∧(1/3)。 四、基层及底基层回弹模量取值： 经查表和实际相结合得出5%水泥稳定基层回弹模量取值为1300MPa, 4%水泥稳定基层回弹模量取值为1000MPa。 五、各基层的试验要求： 1、各基层配合比设计根据7天无侧限抗压强度实验确定（2.5～ 5.0MPa）。 2、水泥稳定粒料实测强度以7天养护期的无侧限抗压强度为准。 3、7天养护为在规定湿度下养生6天，浸水1天。
挡土墙设计计算案例
挡土墙设计计算案例 一、设计资料 （一）墙身构造 （二）拟采用浆砌石片石重力式路堤墙，如图6-23所示。墙背高H=6m，填土高h=3m，墙背选用仰斜1:(ɑ=-14°02′)墙面平行于墙背，初定墙顶宽b?=，墙底宽B?=，基底倾斜1:5（ɑo=11°19′），墙身分段长度10m。 （二）车辆荷载 计算荷载：公路－Ⅱ级荷载，荷载组合Ⅰ，车辆荷载的等代土层厚度h0=。
（三）墙后填料 墙背填土为砂土，容重γ=18KN/m3，计算内摩擦角Ψ=35°，填土与墙背间的内摩擦角δ=Ψ/2。 （四）地基情况 硬塑黏性土，容许承载力[σ0]=250kPa，基底摩擦系数μ=。 (五)墙身材料 5号水泥砂浆切片石，砌体容重γɑ=22KN/m3，砌体容许压应力[σa]=600kpa，容许剪应力[ ]=100kPa，容许拉应力[σml]=60kPa。（六）墙后土压力 通过库伦主动土压力方法计算（计算略）得知：Ea=，Zy=。 二、挡土墙稳定性验算 （一）计算墙身重G及其力臂Z G 计算墙身重G及其力臂Z G计算结果见表6-6。 表6-6 计算墙身重G及其力臂Z G计算结果
体积V（m3）自重G （KN） 力臂Z G（m） V1=（6×+）×6 =G?=γV ? = ZG?=1/2(6×+3×6 ×= V2=1/2×(6××6 =G2=γV2 = ZG2=(6×+3×6× = V3=1/2×(6×+ =ZG3=1/3（6×+）= V4=1/2×2/5=G4=γV4 = ZG4=1/3×= V=V1-V2-V3-V4=G=γV =ZG=(G?ZG?-G2ZG2 -G3ZG3-G4ZG4)/G=
表流湿地计算案例
1 基础资料 拟在某地建设一处河滨表面流人工湿地处理附近城市道路路面雨水径流，道路长度为2km，汇水面积为8ha，路面雨水径流经由雨水管网输送至湿地处理系统，雨水管网设计标准为100年一遇，要求湿地建成后该段道路年径流总量控制率达到80%。 2 参数计算 2.1设计流量 一般降雨事件径流量Q1：降雨重现期P取10年，降雨历时t取15min。 径流系数α根据下表取得0.9。 极端降雨事件径流量Q2：降雨重现期P取100年，降雨历时t取10min。
径流系数α取得0.9， 2.2进水区设计 进水区设计包括沉淀池尺寸确定、沉淀池入口设计、沉淀池出口设计、植物选配。其中，沉淀池出口设计包括沉淀池至湿地处理区出口设计和沉淀池至溢洪道出口设计。 进水区主要结构如图1。 (1)沉淀池入口： 沉淀池入口设置100mm粒径砾石消能。入口示意图如图2所示。
(2)沉淀池尺寸： 沉淀池面积A： 沉淀池深度H取2m。 沉淀池最小长度Lmin： Lmin=2.55m明显不满足沉淀池长宽比应不小于4的要求，结合场地实际情况，沉淀池长宽比取5:1，即沉淀池实际长度B定为34m，实际宽度B定为7m，深度H为2m。 (3)沉淀池出口（至湿地处理区）： 沉淀池出口（至湿地处理区）采用混凝土溢流坑，置于沉淀池末端，溢流坑上设置格栅。 溢流坑周长P： 溢流坑表面积：
综上，溢流坑选用圆形混凝土溢流井，直径为6.2m。 排水管出口设计在湿地处理区水面以下，进出水口高度差h取0.6m，由式3-6可得， 排水管断面面积 因此选取DN1200混凝土管。 (4)沉淀池出口（至溢洪道）： 溢流堰周长L： 结合沉淀池实际尺寸，溢流堰采取增设出水支渠的方式设置于沉淀池最末端，具体样式及实际尺寸如下图所示，溢流堰顶高度高出湿地处理区正常水位0.6m。
可查询均匀设计表
可查询均匀设计表、均匀设计表概况表、各因素水平排列表(或配方均匀设计的配方表)、相关系数临界值表、检验临界值表、检验临界值表(变量引入/剔除临界值参考用表)及检验临界值表。 一、均匀设计表 １、均等水平的均匀设计表: 所有因素的水平数都是相等的, 均等于运行次数的均匀设计表。可供查询的表共有41个, 每个均匀设计表都有与之配套的使用表, 用这些表可以进行２～７个因素、每个因素为５～31、37个水平的试验设计。图１是均等水平均匀设计表的一个例子。 图１均等水平的均匀设计表及其使用表 ２、混合水平的均匀设计表: 将部分因素的临近水平进行水平合并处理后得到混合水平的均匀设计表(混合水平的均匀设计表没有与之配套的使用表)。可供查询的表共有243个, 用这些表可进行２因素６～30混合水平、３因素６～30混合水平及４因素６～12混合水平的试验设计(运行次数均为双数)。图２是混合水平均匀设计表的一个例子。
图２混合水平的均匀设计表 二、均匀设计表概况表 反映41个均等水平均匀设计表的运行次数、水平数、列数、类型(＊类型还是非＊类型)以及它们可安排试验因素数的总体情况的一个表, 见图３。 图３均匀设计表概况表 三、各因素水平排列表 反映各因素水平数值代号排列方式的表。图４是各因素水平排列表的一个例子。 图４各因素水平排列表 四、配方均匀设计的配方表 反映各原料组成百分比数值排列方式的表。图５是配方表的一个例子。
图５有约束配方均匀设计的原始配方表 五、相关系数临界值表 显著性水平为0.01、0.05、0.10、0.15、0.20和0.25六个水平值的相关系数临界值的表(自由度1～100)。 图６相关系数临界值表(显著性水平α＝0.01) 六、检验临界值表 显著性水平为0.01、0.05、0.10、0.15、0.20和0.25六个水平值的检验临界值的表(第一、第二自由度范围均为1～100)。
挡土墙计算实例
挡土墙计算 一、设计资料与技术要求： 1、土壤地质情况： 地面为水田，有60公分的挖淤，地表1—2米为粘土，允许承载力为[σ]=800KPa ；以下为完好砂岩，允许承载力为[σ]=1500KPa ，基底摩擦系数为f 在~之间，取。 2、墙背填料： 选择就地开挖的砂岩碎石屑作墙背填料，容重γ=20KN/M 3，内摩阻角?=35o。 3、墙体材料： 号砂浆砌30号片石，砌石γr =22 KN/M 3 ，砌石允许压应力[σr ] =800KPa ，允 许剪应力[τr ] =160KPa 。 4、设计荷载： 公路一级。 5、稳定系数： [Kc]=，[Ko]=。 二、挡土墙类型的选择： 根据从k1+120到K1+180的横断面图可知，此处布置挡土墙是为了收缩坡角，避免多占农田，因此考虑布置路肩挡土墙，布置时应注意防止挡土墙靠近行车道，直接受行车荷载作用，而毁坏挡土墙。 K1+172断面边坡最高，故在此断面布置挡土墙，以确定挡土墙修建位置。为保证地基有足够的承载力，初步拟订将基础直接置于砂岩上，即将挡土墙基础埋置于地面线2米以下。因此，结合横断面资料，最高挡土墙布置端面K1+172断面的墙高足10米，结合上诉因素，考虑选择俯斜视挡土墙。 三、挡土墙的基础与断面的设计； 1、断面尺寸的拟订： 根据横断面的布置，该断面尺寸如右图所示： 1B =1.65 m 2B =1.00 m 3B =3.40 m B =4.97 m 1N = 2N = 3N = 1H =7.00 m 2H =1.50 m H =9.49 m =d + = 1.6 m α=1arctan N =2.0arctan = o δ=?21=35 o/2= o 2、换算等代均布土层厚度0h ： 根据路基设计规范， γq h =0，其中q 是车辆荷载附加荷载强度，墙高小于2m 时，取20KN/m 2；
设计说明书与计算书示例
目录 第一部分设计说明书 第1章绪论 (6) 1.1水资源状况 (6) 1.1.1世界水资源状况 (6) 1.1.2中国水资源状况 (6) 1.2 我国城市污水处理现状及存在的一些问题 (6) 1.2.1 我国城市污水处理现状 (6) 1.2.2 ,,,,,,,,, ................................................................... 错误！未定义书签。 1.3 ,,,,,,,, (6) 1.4 ,,,,,,,,, (6) 1.5 ,,,,,,,,,,,, (6) 1.5.1 传统活性污泥法 (6) 1.5.2 AB法 (6) 1.5.3 SBR法 (6) 1.5.4 氧化沟法 (6) 1.5.5 , ........................................................................... 错误！未定义书签。 1.5.6 ,,,,,, (7) 1.5.7 倒置A2/O法 (7) 1.6 生物脱氮、除磷的技术新发展 (7) 1.6.1 生物脱氮新技术 (7) 1.6.2 除磷脱氮新技术 (7) i
第2章设计资料 (8) 2.1设计题目 (8) 2.2工程概况 (8) 2.2.1 地理位置及地势 (8) 2.2.2 .. (8) 2.2.3 . (8) 2.3 设计水质资料 (8) 2.3.1 污水厂设计进水水质 (8) 2.3.2 设计出水水质 (8) 2.4 设计内容 (8) 2.5. (8) 第3章设计方案的确定 (9) 3.1污水处理程度 (9) 3.2 设计水量及规模 (9) 3.3 水质特点 (9) 3.4 ..... .. (9) 3.5 污水处理设计方案选择 (9) 3.6污泥处理设计方案的选择 (9) 3.7 设计工艺流程的确定 (9) 3.8 主要构筑物类型的选择 (10) 3.8.1 污水提升泵房 (10) 3.8.2 沉砂池 (10) i i
路基弯沉值计算
弯沉值计算方法 青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 [文章]：沥青路面弯沉变化及测试 摘要：本文论述了沥青路面弯沉变化的三个阶段及分析测定弯沉的正确时间，着重介绍贝克曼梁弯沉仪测试弯沉的关键所在，并简要介绍了其它三种测试路面弯沉的方法。 关键词：沥青路面弯沉测试 路面弯沉不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度，而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此工程竣工前，路面弯沉作为一项重要的检测指标，反映了路面的整体强度质量。在路面工程分项工程的质量评定中，高速公路和一级公路的弯沉分值分别为15和20分，如弯沉达不到，该分项不可能达到优良。由此可见，了解路面弯沉的变化规律、正确测试路面弯沉，对正确评价路面质量有着极其重要的作用。 1 路面弯沉的变化规律 路表弯沉的变化，是一个多方面因素综合作用的复杂过程。路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温湿度环境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。 沥青路面的表面弯沉变化过程分为三个阶段。路面竣工后的前1～2年为第一阶段。在这一阶段，由于车辆荷载的重复碾压，渐趋压实，加上半刚性基层材料随着龄期强度增长，从而导致路表弯沉将逐渐减小，大约在路面竣工后的第2年达到最小值。 路面竣工后的第2年到第4年为第二阶段。在这一阶段，表现为路表弯沉的不断增长。这是因为，一方面半刚性基层的强度增长已十分缓慢，并逐渐趋于相对稳定状态；另一方面，由于车辆荷载的重复作用以及水、温度状况的变化，加之路面混合料本身因拌和不均匀，而导致强度不均匀性等因素的影响，结构内部的微观缺陷将因局部范围的应力集中而扩展，并逐渐出现小范围的局部破坏，从而导致路面结构整体刚度的下降，使得路表弯沉急剧增大。如果设计不当，没有严格控制工程质量，或是工程质量的不均匀性，则有可能在这一阶段出现局部路面的早期破坏。 路面竣工3-4年后直至达到极限破坏状态为弯沉变化的第三阶段。在这一阶段，路面由于各种复杂因素产生的局部强度不足的问题已充分暴露，内部缺陷附近局部区域积蓄的高密度能量也已通过缺陷的扩展而转移，并自动实现了整个系统的能量平衡，从而使得结构内部损伤的进一步发展得到抑制。路面结构的整体刚度重新达到一种新的较低水平的相对稳定。因此，路表弯沉进入了一个相对稳定的缓慢变化阶段。即所谓的结构疲劳破坏的稳定发展阶段，并
重力式挡土墙设计示例
路基与路面工程课程设计任务书 题目: 重力式挡土墙设计 （一）初始条件： （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m ；路 基宽度26m ，路肩宽度3.0m ； （2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车 ?120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重γ=183 /m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基 与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[0σ]=250a kP ； （5）墙身采用 2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223/m kN ，容许压应力a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力a L kP 60][=σ； 墙后砂性土填料的内摩擦角φ： 34° 墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:n ）： 1:0.25 墙高H ： 7m 墙顶填土高a ： 3.0m （二）要求完成的主要任务： 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4 挡土墙”一节，采用极限状态设计法进 行设计： （1）车辆荷载换算； （2）计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置； （3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性 验算及抗倾覆稳定性验算； （4）基础稳定性验算与地基承载力验算； （5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。
重力式挡土墙设计 1 设计参数 挡土墙墙高H=7m ，取基础埋置深度D=1.5m ，挡土墙纵向分段长度取L=10m ； 路基宽度26m ，路肩宽度3.0m ； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，α=－14.03°，墙底（基 底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°； 墙顶填土高度a =3.0m ，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan （1.5）1-=33.69°， 汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角φ=?34，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=?17，填 土容重γ=18kN/m 3 ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30； 墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重 k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[ a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa ； 地基容许承载力[0σ]=250kPa 。 2 车辆荷载换算 0.78m 3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角θ ===18 140γq h
加磁混凝沉淀池用于一级A提标改造典型案例
加磁混凝沉淀池用于一级A提标改造典型案例目前，国内污水处理厂一级A提标改造深度处理常用工艺有高效斜管沉淀池+滤池（或活性砂滤池）；威立雅Actiflo微砂絮凝沉淀池净水系统和最近由华北院、上海院、北京院、天津院、东北院等主推的M+FLO加磁絮凝沉淀澄清池净水工艺，三种工艺比较M+FLO沉淀池以占地小、工程造价低、运行费用低、出水效果好且耐冲击（出水指标稳定）等优势，已成为污水处理厂一级A提标改造深度处理工艺的首选方案。其运行消耗指标为： 混凝剂PAC：25-35g/m3助凝剂PAM（阴离子）：0.5-0.8g/m3 磁粉消耗： 1.0g/m3电耗：0.015-0.02KW·h/m3加磁絮凝净水技术由美国麻省理工皮特博士等在90年代初针对污水深度处理化学除磷而开发（化学法除磷中形成的铝、铁等磷酸盐沉淀性能很差，常规沉淀池分离困难），并获得美国环保署推广，美国剑桥水务皮特博士等于2006年在中国青岛设立公司推广加磁絮凝净水技术，限于当时国内尚未严格执行一级A 排放标准，无需生化后污水的深度处理，故最初未能应用于市政和工业园污水处理厂，主要用于了油田、石化、食品、化工等的工业污水处理。 青岛太平洋化工装备公司作为中国最早参与美国剑桥水务磁混凝净水技术装备的开发合作者，历经十年并通过20多个M+FLO加磁絮凝净水项目的设计/制造/安装/调试和持续改进，至今已有数十项技术改进并申报了部分相关专利，包括加磁快混絮凝系统；超高速斜管沉淀池系统；磁粉污泥回流系统；磁粉污泥剪切和分离回收系统；药剂制备投加系统；控制系统，特别是最关键的磁粉回收率≥99.5%（或磁粉损耗率≤1g/m3）已远优于美国技术，磁泥絮体剪切机也有重大改进，具有剪切和破碎离散双重作用，其优点是磁粉污泥离散效果好/低转速/长寿命。 ●案例一：石油化工废水处理提标改造/深度处理 中石化齐鲁炼油厂废水一级A提标改造/深度处理，污水来源为炼油厂综合废水，目标去除污染物为：SS、COD。改造后主体工艺流程和水质指标如下：
均匀设计方法简介
均匀设计方法简介 在工农业生产和科学研究中，常须做试验，以获得予期目的：改进生产工艺，提高产品收率或质量，合成出某化合物等等。怎样做试验，是大有学问的。本世纪30年代，费歇（R.A.Fisher）在试验设计和统计分析方面做了一系列先驱工作，使试验设计成为统计科学的一个分支。今天，试验设计理论更完善，试验设计应用更广泛。本节着重介绍均匀设计方法。 一、试验设计 对于一项试验，例如用微波加热法通过离子交换制备Cu13X分子筛。我们可以13X分子筛、CuCl2为原料来制备，为寻找最佳条件，应如何设计这个试验呢？若我们已确定了微波加热功率（A）、交换时间（B）、交换液摩尔浓度（C）为三个影响因素，每个因素取五个不同值（即水平：A1，…，A5，B1，…，B5，C1，…，C5）。有两种方法最易想到： 1．全面试验：将每个因素的不同水平组合做同样数目的试验。对上述示例，不计重复试验，共需做5×5×5=125次试验。 2．多次单因素试验：依次考查各因素（考查某因素时，其它因素固定）取最佳值。容易知道，对上示例（不计重复试验）共需做3×5=15次试验。该法在工程和科学试验中常被人们采用，可当考查的因素间有交互作用时，该法所得结论一般不真。 3．正交设计法：利用正交表来安排试验。 本世纪60年代，日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化，使正交试验设计得到更广泛的使用。 70年代以来，我国许多统计学家深入工厂、科研单位，与广大工程技术人员、工人一起，广泛开展正交设计的研究、应用，取得了大批成果。该法是目前最流行，效果相当好的方法。 正交表记为：L n(q m)，这里“L”表示正交表，“n”表总共要做的试验次数，“q” 表每个因素都有q个水平，“m”表该表有4列，最多可安排m个因素。常用的二水平正交表为L4(23)，L8(27)，L16(215)，L32(231)；三水平正交表有L9(34)，L27(313)；四水平正交表L16(45)及五水平正交表L25(56)等。采用拟水平法，人们还得到一系列在实际中很有用的混合水平正交表，例如：L8(4×24)，L12(23×31)，L16(44×23)等，此处 L16(44×23)表示要做16次试验，允许最多安排四个“4”水平因素，三个“2”水平因素。在我们的示例中，可取L25(56)。该正交表如下： 6
挡土墙设计与验算(手算)
第一章挡土墙设计与验算（手算） 1.设计资料 1.1 地质情况： 地表下1 m内为亚粘土层，容重γd=18kN/m3，内摩擦角?d=23o ,摩擦系数f d =0.5 ； 1m以下为岩层，允许承载力[σd] =700kPa，此岩层基底摩擦系数取 f d =0.6 1.2 墙背填料 选择就地开挖的碎石作墙背填料，容重γt=19kN/m 3 ,内摩阻角?t=43°，墙背摩擦角δt=21.5 1.3 墙体材料 采用M7.5砂浆40号片石通缝砌体，砌体容重γqr=25kN/m3,砌体摩擦系数f q =0.45 , 允许偏心距[e q] =0.25B ,允许压应力[σqa] =1200kPa，允许剪应力[τqj] =90kPa，允许拉应力[τql]=90kPa，允许弯拉应力[τqwl]=140kPa 2.技术要求 2.1 设计荷载： 公路Ⅰ级 2.2 分项系数： Ⅰ类荷载组合，重力γG=1.2 ，主动土压力γQ1=1.4 2.3 抗不均匀沉降要求： 基地合力偏心距[e]≤1/5B 3.挡土墙选择 根据平面布置图，K2+040～K2+100为密集居民区，为收缩坡角，避免多占用地，同时考虑减小墙高，因此布置仰斜式路堤挡土墙。K2+080处断面边坡最高，故以此为典型断面布置挡土墙
4.基础与断面的设计 1、换算荷载土层高 h 当m 2≤H 时， a KP q 0.20=；当m H 10≥时，a KP q 10= 由直线内插法得：H=9m 时，()a KP q 25.1162102102020=-???? ??---= 换算均布土层厚度：m q h 25.1925 .110== = γ 2、断面尺寸的拟订 根据《路基路面工程》（第三版）关于尺寸的设计要求，如下图拟订断面，将墙基埋置于岩层上，深度为1.5m ,α=14°： 5.挡土墙稳定性验算（参照《路基路面工程》（第三版）） 5.1 主动土压力计算： ⑴ 破裂角θ试算 假设破裂面交于荷载内，由主动土压力计算公式有： =++=δα?ψ50.5°
水污染控制工程重点计算题示例
《水污染控制工程》（第三版，下册）重点计算题示例 Problem 1 沉砂池与沉淀池的设计计算 1. 平流式沉淀池计算 Rectangular Sedimentation Tank 平流沉淀池设计流量为1800m 3/h 。要求沉速等于和大于0.5mm/s 的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件，求： （1）所需沉淀池平面积为多少m 2？ （2）沉速为0.1mm/s 的颗粒，可去除百分之几？ 解：已知 Q=1800m 3/h=0.5m 3/s ，u 0=0.5mm/s ，u i =0.1mm/s （1） 所需沉淀池平面积为 230100010 5.05.0m u Q A =?==- （2） 沉速为0.1mm/s 的颗粒的去除率为 2. 辐流式沉淀池设计 Circular Sediementation Tank 计划为居住人口45000人的城镇设计一圆形径向流沉淀池。假定废水的流量为400L/人.d ，平均流量下停留时间为2h 。确定平均流量下的溢流速率为36m 3/m 2.d ，求深度和直径。 解： 3 32 233150024h/d 2h /L 0.001m 400L/per.d 45000per 450.d /m 40m /L 0.001m 400L/per.d 45000per m V m A s =???==??= Diameter=m 249.234 /450≈=π Depth=m 5.33.324 )4/(15002≈=π 3. 曝气沉砂池设计计算 Grit Chamber 设计一只曝气沉砂池，污水的最大流量为2.0 m 3/s ，有效深度为3m ，宽深比为 1.5:1，最大流量下停留时间为 3.5min ，曝气速率为0.4m 3/min.m 池长，确定沉砂池的尺寸和空气用量。 %2020.05.01.00====u u E i
均匀设计和正交设计的比较
均匀设计和正交设计的比较 正交设计和均匀设计是目前最流行的两种试验设计的方法，它们各有所长，相互补充，给使用者提供了更多的选择。本节将讨论两种试验设计的特点。 首先正交设计具有正交性，如果试验按它设计，可以估计出因素的主效应，有时也能估出它们的交互效应。均匀设计是非正交设计，它不可能估计出方差分析模型中的主效应和交互效应，但是它可以估出回归模型中因素的主效应和交互效应（参见1.3节）。 正交设计用于水平数不高的试验，因为它的试验数至少为水平数的平方。我们曾遇到一项试验，有五个因素，每个因素取31水平，其全部组合有 个，若用正交设计，至少需要做次试验，而用均匀设计 只需31次，所以均匀设计适合于多因素多水平试验。 均匀设计提供的均匀设计表在选用时有较多的灵活性。例如，一项试验若每个因素取4个水平，用来安排，只需作16次试验，若改为5水平，则需用表，作25次试验。从16次到25次对工业试验来讲工作量有显著地不同。又如在一项试验中，原计划用均匀设计来安排五个因素，每个有13 个水平。后来由于某种需要，每个因素改为14个水平，这时可用来安 排，试验次数只需增加一次。均匀设计的这个性质，有人称为“试验次数随水平增加有“连续性”，并称正交设计“有跳跃性”。 正交设计的数据分析程式简单，有一个计算器就可以了，且“直观分析”可以给出试验指标Y随每个因素的水平变化的规律。均匀设计的数据要用回归分析来处理，有时需用逐步回归等筛选变量的技巧，非使用电脑不可。幸好电脑在我国已日趋普及，找一台电脑已不是很困难的事。配合本书，我们已编了一套软件，并有相应的说明。 下面我们对两种设计的均匀性作一比较。在3.2节我们曾通过线性变换将一 个均匀设计表的元素变到（0，1）中，它的n行对应于中的n点。用 类似的方法，也可以将表变换为中的n点。这两个点集的偏差可以衡量它们的均匀性，或代表性。要合理地比较两种设计的均匀性并不容易，因为很难找到二个设计有相同的试验数和相同的水平数，一个来自正交设计，另一个来自均匀设计。由于这种困难，我们从如下三个角度来比较：
五种常见挡土墙的设计计算实例
挡土墙设计实例 挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基地；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。 根据挡土墙的设置位置不同，分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙；墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙；设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙；设置于山坡上，支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。 本实例中主要讲述了5种常见挡土墙的设计计算实例。 1、重力式挡土墙 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 6.500(m) 墙顶宽: 0.660(m)
面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 30 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa) 地基土容许承载力提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 3.000 2.000 0 2 5.000 0.000 0 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) ===================================================================== 组合1（仅取一种组合计算）
环境工程案例作业-1
环境工程案例 1、某城市污水处理厂，最大日污水量为1×104m3/d，平均日污水量为8000m3/d，最大日最高时污水量为550m3/h，计算总变化系数： A．1.25 B 1.32 C 1.50 D 1.65 2、某造纸厂的污水量为1000m3/d，采用加压溶气气浮法工艺去除悬浮物（密度ρ=1.2kg/m3），减压后理论空气释放量为120kg/d（比重?=1164mg/L），气固比为0.08，该厂运行一段时间后对气浮前处理工艺进行改造，降低了进入气浮工艺的进水悬浮物浓度，在维持气固比不变的条件下，回流比降低到原来的1/2，计算改造后，进入气浮工艺的进水悬浮物浓度Sa及减压后理论空气释放量A。 A．S a=0.75kg/m3，A=60kg/d B．S a=1.50kg/m3，A=120kg/d C．Sa=1.20kg/m3，A=60kg/d D．Sa=1.20kg/m3，A=96kg/d 3、北方某厂废水量3000m3/d，拟采用双层滤料池处理，设计滤速为5m/h，冲洗强度为14L/(s.m3)或16L/(s.m3)，滤池工作时间为24h，冲洗周期12h，滤池实际工作时间为23.7h（每次反冲洗3分钟，其他操作时间6分钟），并考虑5%的水厂自用水（包括反冲洗用水），过滤池设置在清水池上，滤池高度为3.4m，清水池深度3m，大阻力配水系统水头损失为3.5m，砾石支撑层水头损失为0.14m，滤料层水头损失0.7m，安全富裕水头1.9m，用水泵反冲洗，计算每次反冲洗水量及泵的扬程。 A．76.6m3，10.74m B．76.6m3，12.64m C．63.8m3，10.74m D．63.8m3，12.64m 4、某地表水含有少量胶体物质，采用混凝工艺处理，当原水碱度不足时，水的PH值下降以致影响混凝剂水解，原水总碱度为0.2mmol/L，为保证混凝顺利水解，需投加CaO 以中和混凝过程中产生的H+，使投加混凝剂后碱度保持在0.4mmol/L，选用下列混凝剂时，投加正确的是： A．选用25mg/L精制硫酸铝（硫酸铝的含量为60%），则生石灰投加量为 59.2mg/L B．选用25mg/L精制硫酸铝（硫酸铝的含量为60%），则生石灰投加量为37mg/L C．选用8mg/L无水氯化铁（氯化铁的含量为95%）, 则生石灰投加量为 15.1mg/L D．选用8mg/L无水氯化铁（氯化铁的含量为95%）, 则生石灰投加量为 38.2mg/L 5、某污水处理厂利用氯气氧化亚氯酸钠制备二氧化氯，用于外排水的消毒，氯气使用量为600kg/d，由于消毒剂量不足，拟进行改造，再增加氯气使用量200kg/d，计算改造后二氧化氯的理论生成量和亚氯酸钠的需求量
路基路面回弹弯沉值的计算(参照类别)
路基路面回弹弯沉值的计算 一、公路回弹弯沉值的作用 （一）概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测，是公路建设过程中必不可少的一部份，是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值，再由施工单位去执行施工自检，然后由监理、检测部门抽检鉴定，实现设计意图。 在当前的规范规定中，《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法，但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方；在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉，没有提出检测路面基层弯沉的检测项；在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此，对于很多工程技术人员来说，如果不同时熟悉上述三种规范，就容易混淆回弹弯沉的原意，造成错误认识，甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现，相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用，本人在前辈及同行的肩背上，略作点抄习发挥，特写此文，以示对本行作点贡献 在阅读本文之前，请备好以下标准和规范： 1、《公路工程技术标准》（2003） 2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 （二）弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节，路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉，是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是LR＝720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节，路面在标准轴载作用下，所测得的最大回弹弯沉值，理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 Ld＝600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值： 通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测，并通过计算整理所得到的代表值。其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。
平流式沉淀池设计案例(附图纸)
平流沉淀池设计案例 某城市污水处理厂最大设计流量Qmax=720m3/h ，设计人口数N=10万人，试设计平流式沉淀池。 解：取沉淀时间t=1.5h ，表面水力负荷q=2m3/m2·h ，排泥间隔2d ，人均干泥量25g/人.d ，污泥含水率95％，水平流速v ≤5mm/s 取4.63mm/s 1.沉淀区 面积：2233m ax 360/2/720m h m m h m q Q A =?== 有效水深：m h m m q h 3h 5.1/2t 2 32=??== 有效体积：m m m h A V 1080336022=?=?= 长度：m h h m t v L 255.1/)63.46.3(6.3=??=??= 总宽度：m m m L A B 4.1425/360/2=== 池子格数格38.4/4.14/===m m b B n 2. 校核尺寸比例 长宽比：L/b=25/4.8=5.21满足“每格长宽比不宜小于4”要求 长深比：L/ h 2=25/3=8.33 满足“每格长深比不宜小于8”要求 3.污泥区 （1）污泥所需总容积 31001000 1000%95-1d 2100000d /25m g V =?????=）（人人 每格池子污泥量 V/3=34m 3 （2）污泥斗尺寸及其容积
泥斗倾角60度，斗底尺寸0.5×0.5m, 上口为4.8×4.8m 泥斗高度：h4’=(4.8-0.5) /2×tan60= 3.72 取3.75m 泥斗容积： 3 222121'4111.32)8.45.08.48.45.05.0(75.33 1)(3 1m S S S S h V =?+?+???=?++??= （3）污泥斗以上梯形部分高度： h4’’=(L1-L2)×0.01=(25-4.8) ×0.01=0.202m 污泥斗以上梯形部分体积： 3 "421245.148.4202.02/)258.4(2/)(m b h L L V =??+=??+= （4）实际存泥体积 V = V 1+V 2=32.11+14.45 =46.56m 3>34m 3 满足要求 4.沉淀池总高度： 超高h1：沉淀池高度一般为0.3m ； 有效水深h2：即沉淀区高度=3m 缓冲层高度h3：无机械刮泥设备时为0.5m ； 污泥区高度h4：贮泥斗高度h4’=3.75与梯形部分高度 h4’’=0.202之和 m h h h h H 752.7)202.075.3(5.033.04321=++++=+++=
弯沉值计算方法和理论详细介绍
弯沉值就是从整体上反映了路面各层次的整体强度，路基的强度一般用回弹模量来反映。如果弯沉值过大，其变形也就越大，路面各层也就容易破裂。 弯沉值过大，其原因一般与路面各层的材料性质，厚度，整体性（是否结板），压实度等有关，还与气候条件有关，雨季会偏大。 一、公路回弹弯沉值的作用 （一）概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测，是公路建设过程中必不可少的一部份，是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值，再由施工单位去执行施工自检，然后由监理、检测部门抽检鉴定，实现设计意图。 在当前的规范规定中，《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法，但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方；在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉，没有提出检测路面基层弯沉的检测项；在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此，对于很多工程技术人员来说，如果不同时熟悉上述三种规范，就容易混淆回弹弯沉的原意，造成错误认识，甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现，相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用，本人在前辈及同行的肩背上，略作点抄习发挥，特写此文，以示对本行作点贡献 在阅读本文之前，请备好以下标准和规范： 1、《公路工程技术标准》（2003） 2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 （二）弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节，路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉，是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是LR＝720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节，路面在标准轴载作用下，所测得的最大回弹弯沉值，理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 Ld＝600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值： 通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测，并通过计算整理所得到的代表值。其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。
重力式挡土墙计算实例
重力式挡土墙计算实例 一、 计算资料 某二级公路，路基宽8.5m ，拟设计一段路堤挡土墙，进行稳定性验算。 1．墙身构造：拟采用混凝土重力式路堤墙，见下图。填土高a=2m ，填土边坡1：1.5（'?=4133β），墙身分段长度10m 。 2．车辆荷载：二级荷载 3．填料：砂土，容重3 /18m KN =γ，计算内摩擦角?=35?，填料与墙背的摩擦角2 ? δ= 。 4．地基情况：中密砾石土，地基承载力抗力a KP f 500=，基底摩擦系数5.0=μ。 5．墙身材料：10#砌浆片石，砌体容重3 /22m KN a =γ，容许压应力[a σ]a KP 1250=， 容许剪应力[τ]a KP 175= 二、挡土墙尺寸设计 初拟墙高H=6m ，墙背俯斜，倾角'?=2618α（1：0.33），墙顶宽b 1=0.94m ，墙底宽B=2.92m 。 三、计算与验算 1．车辆荷载换算 当m 2≤H 时，a KP q 0.20=；当m H 10≥时，a KP q 10=
由直线内插法得：H=6m 时，()a KP q 1510102021026=+-??? ? ??--= 换算均布土层厚度：m r q h 83.018 150=== 2．主动土压力计算（假设破裂面交于荷载中部） （1）破裂角θ 由'?== ?='?=30172 352618? δ?α，， 得： '?='?+'?+?=++=56703017261835δα?ω 149 .028 .77318.2381.1183.022*********.024665.0383.025.1222222000-=-=?+++' ??++-+?+??= +++++-++= ） ）（（）（）（） ）（（）（） （tg h a H a H tg h a H H d b h ab A α 55 .0443.3893.2149.0893.2893.2428.1893.2149.056705670355670=+-=-++-=-'?'?+?+'?-=+++-=））（（） ）（（） ）（（tg tg ctg tg A tg tg ctg tg tg ωω?ωθ '?=?=492881.28θ 验核破裂面位置： 路堤破裂面距路基内侧水平距离： m b Htg tg a H 4.3333.0655.0)26()(=-?+?+=-++αθ 荷载外边缘距路基内侧水平距离： 5.5+0.5=6m 因为：0.5〈3.4〈6，所以破裂面交于荷载内，假设成立 （2）主动土压力系数K 和1K 152.2261855.055.0231='?+?-=+-= tg tg tg atg b h αθθ566.0261855.05 .02=' ?+=+=tg tg tg d h αθ 282.3566.0152.26213=--=--=h h H h 395 .0261855.0() 56704928sin() 354928cos(()sin()cos(=?+'?+'??+'?=+++= ） ）tg tg tg K αθωθφθ 698 .1151.0547.016282 .383.02)12152.21(6412)21(212 23011=++=??+ -+=+-+ =H h h H h H a K