砂筒计算公式教程文件
灌砂法计算公式
灌砂法现场需要
实验前
试坑中试
将湿土烘 计算 试坑用砂量 量砂密度 试坑体积 含水率 湿密度 干密度
）×
灌砂法现场需要记录的值 实验前砂+筒重 砂注满试坑后砂+筒重 试坑中试样重量 将湿土烘干重量 计算 试坑用砂量 量砂密度 试坑体积 含水率 湿密度 干密度 ①-② （g) 1.41----1.44 ③╱④ （⑧-⑦）╱⑦ ⑧╱⑤ ⑨╱（1+⑩）
砂注满试坑
灌砂筒下部椎体内砂重（g）③ 试坑灌入量砂的重量（g） 量砂标准密度（g/cm3） 试坑体积（cm3） 试坑中挖出的湿料重（g） 试样湿密度（g/cm3） 含水率（%） 试样干密度（g/cm3） 最大干密度（g/cm3） 最小干密度（g/cm3） 压实度（%） 相对密度 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭
砂桶临时支座计算
临时支座砂桶计算书一、工程概况341 省道宜兴周铁至杨巷段东段（K0+937～K12+713.556）需要架设小箱梁的桥共有三座：K8+517193跨S342大桥、K11+178.000 跨锡宜高速公路大桥、K12+200.000 锡溧漕运河大桥。
三座桥计划采用一台WJQ40-180型架桥机架设，依据现场施工情况、制梁情况选择半幅架设或全幅架设。
共架设箱梁650片。
箱梁最大跨径为25m，箱梁最大运架重量为76.27t。
箱梁主要采用运梁车沿路基和已架好的梁面喂梁、架桥机架设的施工方法，WJQ40-180型架桥机架桥机型号。
二、临时支座砂桶选用及计算1、计算参数梁片自重G梁：76.27t，架桥机自重G架：125t，运梁车自重G 车：20t；2、最不利荷载位置经分析，最不利荷载位置是：当架桥机位于已架好的桥跨，架桥机导梁悬臂已过孔，但支脚落在桥墩盖梁上，且运梁小车装载梁片运至架桥尾端时，临时支座砂桶受力最大。
3、临时支座砂桶受力计算（1）受力分析：预制箱梁两端均为临时支座支撑的情况下进行受力分析，每梁端下为2个临时支座，每片梁下4个临时支座，每孔为5片预制箱梁；梁片自重G梁：每片梁自重由4个临时支座承受；架桥机自重G架：架桥机自重，由已架好的桥跨承受，即5片箱梁20个临时支座承受；运梁车自重G车：运梁车自重同时作用在两片箱梁即由8个临时支座承受；每个临时支座砂桶最大受力：P0=G梁/4+G架/20+（G梁+G车）/8=76.27/4+125/20+（76.27+20）/8=37.35t，按《路桥施工计算手册》P452页，取系数K=1.3则每个砂桶最大受力为：P=P0*K=37.35*1.3=48.55t。
（2）荷载计算及砂桶直径计算根据图纸盖梁至梁底高度为25cm。
图中d0—上砂筒顶心外径d1—下砂筒内径h0—顶心从最高工作位置放入下砂筒深度， 一般取0.07-0.1m H —降落高度mσ —砂容许承压应力，此处数值取砂桶在预压的情况下为 30MPa砂桶直径计算公式采用《路桥施工计算手册》P452 13-16 ） d0= = =0.143m ，d1=143+20=163mm ；上砂筒顶心选用外径d0=146mm ，壁厚σ=4.5mm 钢管，选用下砂筒内径d1=158mm 壁厚=5mm ，外径d2=168mm ；（3）砂桶桶壁应力计算砂桶桶壁应力计算公式采用《路桥施工计算手册》P452 表 13-16 ）其中：σ为桶壁应力 T 为桶壁受力H 为砂桶的降落高度（m ） h0 为顶心放入砂桶的深度（m ） d2 为放砂孔直径（m ）,取值为0.02m δ为砂桶壁厚（m ） d1 -砂桶直径（m ） d0 -砂桶顶心直径（m ）P 43000*14.355.48*4σ=查结构钢管规范Q345钢≤16mm 为345Mpa19.5Mpa ≤345Mpa ，筒壁计算应力小于Q345钢筒的抗压抗拉承载力，因此受力处于安全状态（4）顶心承压能力验算从顶心的截面尺寸以及高度情况可以初步地判断其分类为非长细杆,,依据顶心的结构和所用材料能够进一步地判断其属于粗短钢管混凝土立柱。
灌砂法步骤及公式
灌砂法检测路基压实度的步骤
1，选择检测场地，尽量选择平坦宽敞的路基段，清理检测场地。
2，将检测板放在路基面上，将盛有量砂的灌砂筒放在基板上，将灌砂筒的开关打开，让检测标准砂放入检测板的孔洞内，直到砂筒内的砂不再流动时关闭开关。
取下灌砂筒，并且称量此时砂筒内砂的质量。
3，取走检测板，并将试验孔洞内的砂取回。
4，将检测板放回尽量放在原处，在凿检测孔洞的过程中，尽量使凿出的沙土不损失，并随时将凿出的沙土装入塑料袋中，不使水分蒸发。
试洞的深度应等于测定层高度，但不得有下层材料混入，最后将孔洞内的沙土全部取出。
可多次称取沙土的重量，准确至1g。
5，挑选凿出沙土中具有代表性的试验，放在检测盘中，检测凿出原样含水量。
选取的样品数量如下；用小灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于100g；对于各种中粒土，不少于500g。
用大灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于200g；对于各种中粒土，不少于1000g;对于粗粒土、粉煤灰等无机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少2000g,称其质量，准确至1g。
6，将检测板放置在检测孔洞上，将灌砂筒放置在中间，使灌砂筒的下口对准检测板的孔洞中心，打开灌砂筒的开关，让砂流入检测孔洞内。
直到储砂筒内的砂不再流动时，关闭砂筒开关。
取走灌砂筒，并称量检测筒内剩余砂的质量,准确到1g。
7，取出试筒内的检测标准砂，以备下次试验时再用，如果检测砂的湿度和密度已发生变化或量砂中混有杂质，则应该重新烘干、过筛，并放置一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。
灌砂法计算压实度需要用到的公式。
临时支座受力计算
暂时支座受力盘算
1.暂时支座砂筒受力盘算
（1）受力剖析：
每片20m箱梁最大自重按60T算,斟酌各类晦气身分,每片梁按100T算,则每个暂时支座砂筒最大受力：
P0=25t
按《路桥施工盘算手册》P452页,取系数K=1.3,则每个砂筒最大受力为：
（2）砂筒选用
砂筒图例及盘算公式：
图中d0——上砂筒顶心外径;
d1——下砂筒内径;
h0——顶心从最高工作地位放入下砂筒深度,一般取0.07-0.10m;
H——下降高度,m;
σ——下砂筒筒壁
[σ]——砂允许承压力,可取10MPa,如将其预压,可达30MPa.
(a)上砂筒顶心外径盘算及选用
砂预先过漏,湿润,并进行必定程度的预压,取[σ]=15MPa,则有:
砂筒顶心选用外径D1=260mm,壁厚为δ=7mm无缝钢管,则
其外径为D2=D1+8+2δ=260+8+20=288mm,故现实选用D2=426m m,壁厚为δ=10mm的无缝钢管.
(b)自设砂筒构造图
见附件.
(c)砂筒受力验算
查国标,对于构造无缝钢管的屈从强度,由δ=10mm≤22mm,则[σ]钢管=245MPa.
取H=0.053m,d2=0.02m,h0=0.045m.
又,筒壁应力为
即σ=236.4MPa＜[σ]钢管=245MPa,砂筒受力知足请求。
灌砂法压实度计算公式
灌砂法压实度计算公式灌砂法压实度计算公式灌砂法检测压实度具体方法原理灌砂法基本原理是利用粒径0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积，并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。
灌砂法测定路基压实度：首先在试验室标定好灌砂筒的的锥体，或者在现场进行标定。
（其中量砂也要进行标定其密度）。
在碾压合格的路基上，选择一块平整的平面。
固定好基板。
然后在利用基板中心的圆孔，用锤子和洛阳铲，沿圆边进行凿挖。
凿挖15cm。
在过程中，应保证圆柱型。
不可以上大下小，也不可以上小下大。
保证垂直。
于基板的圆孔同样。
用毛刷清理好试坑。
把所有从孔中取出的试样，用袋子装好，防止水分流失。
立即称重。
用灌砂筒+量砂称好质量的，进行记录。
在试坑上进行灌砂。
放在正好圆孔的上方。
打开灌砂开关，在此期间不的有晃动和振动。
观察筒内的砂不下流动时，立即关闭快关。
把筒+剩余砂，进行称重，记录。
然后测其试样的含水率。
得出试坑的湿密度和试样的含水率。
已知标准击实，计算其压实度。
JTJ051-93公路土工试验规程中灌砂法(T0111-93)1.选定合适的仪器，确定各仪器材料使用状态正常，确定量沙数量够用向灌沙桶装沙至桶顶15mm左右，称取桶内沙的质量(M1),准确至1g打开开关让沙自由流出，并使流出沙的体积与试坑内体积或标定罐容积相当轻轻将灌沙桶移至玻璃板上，打开开关让沙流出，直至沙不再流出时关闭开关收集称量留在玻璃板上的沙或桶内余沙，准确至1g，玻璃板上的沙就是圆锥体的沙（M2）2. 重复测量三次取平均值3. 用水测定标定罐容积V，准确至1mL4. 在储沙桶内装入M1的沙，打开开关使沙自由流入标定罐至不在流出时关闭开关，去下灌沙桶称取桶内余沙质量M35. 量沙的单位质量：p1=(M1-M2-M3)/V6. 在实验地段选一平地清扫，将基板置上，当表面比较粗糙时，将盛有M5量沙的灌沙桶放在基板中间的圆孔上，让沙流出至停止时，称量桶内沙M67. 将基板放回清扫干净的表面（原处）上，沿基板中孔凿洞（洞的直径与灌沙桶一致），在凿洞过程中将凿松的材料取出装入塑料袋中（保持水分），试洞深度等于测定层厚度，不得混入下层材料，称取每次取出的松动材料的质量，将全部取出材料质量总和M8记下8. 从挖出的全部材料中取出有代表性的去测其含水率W，对于粗粒土、水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定材料宜将取出的全部材料烘干，且不少于2000g，记为M99. 将基板放在试坑上，将M1沙的储沙桶下口对准基板中孔打开开关，让沙流入试坑内，停止时取走灌沙桶称取余沙M410. 在试洞挖好后将灌沙桶直接放在试坑上，中间不放基板，打开开关让沙流入试坑，停止时关闭开关，称取灌沙桶余沙M4'11.试坑体积装沙质量：12.a灌沙时放有基板M10=M1-M4-(M5-M6)b灌沙时不放基板M10=M1-M2-M4'试坑材料密度p=(M8/M10)Xp1试坑材料干密度p2=p/（1+0.01W）试坑材料为水泥等无机结合料时干密度p2=(M9/M10)Xp1试材压实度K=（p2/P7）X100.计算公式：试坑耗砂/相关检测给出的耗砂密度=试坑体积。
灌砂法和环刀法测压实度[带计算过程]
![灌砂法和环刀法测压实度[带计算过程]](https://img.taocdn.com/s3/m/c1c1d456f111f18583d05adf.png)
灌砂法测压实度最大干密度1.861g/cm³最佳含水率10.6%椎体砂质量728克标准砂密度1.344g/cm³环刀体积200cm³一、灌砂法1、（灌砂筒质量+砂质量）－（剩余筒+砂质量）－椎体砂质量=洞砂质量2、洞砂质量÷标准砂密度=洞体积3、湿土质量÷洞体积=湿密度4、湿密度÷（1+含水率%）=干密度5、干密度÷最大干密度=压实度二、环刀法1、称量环刀质量2、（环刀+湿土质量）－环刀质量=刀湿土质量3、刀湿土质量÷环刀体积=湿密度. . . 资料. .4、湿密度÷（1+含水率%）=干密度5、干密度÷最大干密度=压实度三、测含水率简易方法1、先称量铁盒质量；2、把取得的湿土，取出适当量放进铁盒称量（盒+湿土）质量；3、（铁盒+湿土）－铁盒=湿土质量4、把酒精倒进铁盒刚没过湿土，点燃酒精可以轻轻搅拌。
待酒精熄灭后再次加入酒精点燃。
观察土是否已干。
5、称量（铁盒+干土）质量6、（铁盒+湿土）－（铁盒+干土）=水质量7、（铁盒+干土）－铁盒质量=干土质量8、水质量÷干土质量=含水率一、试验容及要求：路基路面施工或验收时对其施工压实质量进行检测，通过试验要求学生掌握路基路面压实度检测的各种方法，并能熟练进行现场检测。
. . . 资料. .灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。
该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多的量砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。
采用此方法时，应符合下列规定：（1）当集料的最大料径小于15cm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用100mm的小型灌砂筒测试。
（2）当集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用150mm的大型灌砂筒测试。
砂筒验算书
砂筒计算1、方形砂筒的一般构造方形砂筒由顶心和外筒组成，施工时在外筒内装一定高度的砂子，在将外筒套在顶心上做好外筒、顶心与各自施工构件的连接就可以使用。
图1砂筒一般构造图2、顶心计算2.1、顶心顶板的强度验算上部的作用力通过工字钢传到顶心顶板，为了不让雨水进入外筒，将顶板四边外挑，工字钢采用两片I56a ，顶心顶板采用3cm 厚钢板217.13035<==b h 按双向板进行计算。
式中：h ——长边长度；b ——短边长度。
由系梁传到砂筒上的力按230kN 进行计算。
传到顶心顶板上的作用力为MPa p 31.2300332102303=⨯⨯= 519231)3.01(1203.010210)1(1223923=-⨯⨯⨯=-=νEh K 式中：K ——单位板宽的刚度；E ——钢板的弹性模量；h ——钢板的厚度；ν——泊松比，对于钢板取0.3。
允许挠度为[]mm l f 375.0800300800===图2顶心顶板内力计算说明图 由553.0300166==y x l l 查阅《路桥施工计算手册》附表2-20按均匀荷载作用下四边固定板进行计算。
计算跨内最大挠度查得挠度系数为0.002452，则挠度为[]f mm K ql f <=⨯⨯⨯=⨯=008.0519231166.01031.2002452.0464所查系数（满足） 式中：f ——板中心点的挠度；l ——x l 、y l 中较小的；计算跨内最大弯矩查得平行于x l 方向板中心点的弯矩系数为0.038356，查得平行于y l 方向板中心点的弯矩系数为0.005668m N ql M x .2442166.01031.2038356.0262=⨯⨯⨯=⨯=所查系数m N ql M y .361166.01031.2005668.0262=⨯⨯⨯=⨯=所查系数计入3.0=ν的影响时，得m N M M M y x x .25503613.02442=⨯+=+=ννm N M M M x y y .10943.02442361=⨯+=+=νν式中：x M ——平行于x l 方向板中心点的弯矩；y M ——平行于y l 方向板中心点的弯矩；νx M ——计入ν的影响时平行于x l 方向板中心点的弯矩；νy M ——计入ν的影响时平行于y l 方向板中心点的弯矩；计算固定边中点的最大弯矩查得固定边中点沿x l 方向的弯矩系数为-0.081232，查得固定边中点沿y l 方向的弯矩系数为-0.0571m N ql M x .5171166.01031.2081232.02620-=⨯⨯⨯-=⨯=所查系数m N ql M y.3635166.01031.20571.02620-=⨯⨯⨯-=⨯=所查系数 式中：0x M ——固定边中点沿x l 方向的弯矩；0yM ——固定边中点沿y l 方向的弯矩。
架梁临时支座砂筒计算
架梁临时支座砂筒计算一、基本参数假设需要设计的临时支座砂筒直径为d（mm），长度为h（mm），最大承载重量为G（N）。
二、体积计算根据砂筒的直径和长度，可以计算出其体积。
V = 3.14 × (d/2)^{2} × h/10^{6} (m^{3})三、承载能力计算砂筒的承载能力主要取决于其内部的砂质和压力。
假设砂的密度为ρ（kg/m^{3}），则有：G = ρ × V × g (N)其中，g为重力加速度，取9.8m/s^{2}。
四、稳定性计算砂筒在受载过程中需要保持稳定性，以免倾斜或发生其他危险。
为此，需要计算其底部的压强。
p = G / (3.14 × (d/2)^{2}) (N/mm^{2})如果底部的压强小于砂质的承受能力，就可以保证砂筒的稳定性。
五、重复使用性计算临时支座砂筒需要能够重复使用，因此需要对其压缩性能进行计算。
假设砂的压缩模量为K（N/mm^{2}），则有：Δp = K × Δl/h (N/mm^{2})其中，Δl为砂筒受压后的压缩量（mm）。
如果Δp小于砂质的承受能力，就可以保证砂筒的重复使用性。
六、材料选择考虑到砂筒的承载能力和稳定性，底部通常需要使用钢板或其他强度较高的材料进行支撑。
同时，为了方便多次使用，可以选择具有一定弹性的橡胶材料作为砂筒的外壳。
七、制作工艺制作临时支座砂筒时，需要注意以下几点：1.底部钢板要平整，并具有一定的刚度，以支撑砂筒；2.橡胶材料要硫化处理，以保证其物理性能；3.橡胶与底部钢板之间要粘合牢固，避免脱层或漏砂现象；4.制作好的砂筒要进行压力试验，以确保其性能符合要求。
八、使用方法使用临时支座砂筒时，需要将其放置在梁体的下方，并填充一定高度的砂质。
为了确保砂筒的使用寿命和安全性，需要注意以下几点：1.砂质要干燥，避免含水量过高导致砂筒变形或破坏；2.填充砂质时要缓慢进行，避免对砂筒造成冲击；3.使用过程中要经常检查砂筒的状况，如发现异常应及时处理；4.在不用时，要及时将砂筒清洗干净，并妥善保管。
灌砂法计算公式
）×
灌砂法现场需要记录的值 实验前砂+筒重 砂注满试坑后砂+筒重 试坑中试样重量 将湿土烘干重量 计算 试坑用砂量 量砂密度 试坑体积 含水率 湿密度 干密度 ①-② （g) 1.41----1.44 ③╱④ （⑧-⑦）╱⑦ ⑧╱⑤ ⑨╱（1+⑩）
计算公式灌砂法现场需要记录的值量砂密度141144灌砂前砂容器重g实验前砂筒重灌砂厚砂容器重g灌砂筒下部椎体内砂重g试坑灌入量砂的重量g量砂标准密度gcm3141142143试坑体积cm3试样湿密度gcm3含水率3149湿重烘干重烘干重试样干密度gcm3最大干密度gcm3
计算公式 灌砂前砂+容器重（g） 灌砂厚砂+容器重（g） ① ② ① ② ⑧ ①-②-③ 1.41、1.42、1.43 ④÷⑤ ③ ④ ⑦÷⑥ 3.1▬4.9 (湿重-烘干重)÷烘干重 ⑧÷(1+⑨) 2.33 2.01 ⑪ ⑫ （⑩⑩÷ ⑪ ╱（ ⑪ ⑫ ）×⑩ ⑤ ⑩ ⑨ ⑪ ⑦
灌砂法现场需要
实验前
砂注满试坑
灌砂筒下部椎体内砂重（g）③ 试坑灌入量砂的重量（g） 量砂标准密度（g/cm3） 试坑体积（cm3） 试坑中挖出的湿料重（g） 试样湿密度（g/cm3） 含水率（%） 试样干密度（g/cm3） 最大干密度（g/cm3） 最小干密度（g/cm3） 压实度（%） 相对密度 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭