膨胀土涨缩变形量计算
膨胀土计算
式中:W1、Wp—地表下1m处土的天然含水量和塑限含水量(以小数表示);
ψw――土的湿度系数;
Zi――第i层土的深度(m);
Zn――计算深度,可取大气影响深度(m)。
Ψw取0.74
从表中可以看出②1层δef=58-138%,局部地段具弱膨胀潜势,以收缩为主,膨胀力7.02KPa,计算结果表明场地膨胀土地基胀缩等级为Ⅱ级
膨胀性指标统计表
插表4
项目
层号
自由膨胀率
δef
(%)收缩系数Fra bibliotekλs膨胀率
δep
(p=50KPa)
膨胀力
(KPa)
胀缩变形量(mm)
膨胀
潜势
地基胀缩等级
1-1
58
0.28
-2.41
32.01
0.09
中等
Ⅰ
1-2
138
0.34
-1.05
66.15
0.30
3-1
80
0.53
+1.00
44.1
0.24
5-1
83
0.53
-1.74
91.96
0.27
6-1
75
0.70
+0.81
72.85
0.34
4-1
92
0.54
+0.81
98.65
0.20
说明:昆明地区大气影响深度4.8m,急剧影响深度2.16m,场地埋深5m内膨胀土以收缩为主,计算公式:
S=ψ·∑(δepi+λsi·△wi)hi
△wi=△w1-(△w1-0.01)(Zi-1)/(Zn-1)
膨胀土的膨胀系数、收缩系数求解及应用
·线路/路基·收稿日期:20050429作者简介:漆宝瑞(1955—),男,高级工程师,1981年毕业于兰州铁道学院铁道工程专业,工学学士;2002年毕业于西南交通大学铁道工程专业,工程硕士。
膨胀土的膨胀系数、收缩系数求解及应用漆宝瑞,秦小林(铁道第二勘察设计院,成都 610031)摘 要:从研究膨胀率、收缩率与含水量的关系出发,提出了膨胀系款、收缩系数的概念并研究了其性质。
研究结果表明,膨胀系数、收缩系数是能充分表征膨胀土胀缩变形能力且不随含水量变化而变化的指标,它可用作膨胀土判别分类的指标和膨胀土地基的胀缩变形量计算。
关键词:膨胀土;膨胀率;收缩率;膨胀系数;收缩系数;地基变形量中图分类号:U213.1+4 文献标识码:B 文章编号:10042954(2005)06001103Derivation and Application on Expansion Coefficient and Con-traction Coefficient of Expansion Soil Qi Baorui ,Qin XiaolinAbstract This paper ,from the relationship of the expansion rate ,contraction rate and water content ,set forth the concept and Expan-sion Coefficient and Contraction Coefficient and researched its char-acteristics.The study results shown that the Expansion Coefficient and Contraction Coefficient are the index to indicate fully the ex-pansion-contraction and deformation capacity of the expansion soil and they will be not change with the variety of water content ,and they can be able to apply as index for the differentiate and classifi-cation of the expansion soil and as calculation for the expansion-contraction and deformation quantity of the expansion soil founda-tion.Keywords Expansion soil ;Expansion rate ;Contraction rate ;Ex-pansion coefficient ;Contraction coefficient ;Deformation quantity of ground foundationAuthor ’s address The 2nd Railway Survey and Design Institute ,Chengdu 6100311 概述膨胀土是土中黏土矿物主要由亲水矿物组成,具有吸水膨胀、软化、崩解和失水急剧收缩,并能产生往复变形的特殊黏土。
注册岩土考试膨胀土地基变形量计算
S =ψ
∙△ ∙ ℎ S = ψ
其他情况
胀缩变形量 ( + ∙△ ) ∙ ℎ
经验系数 三层及以下建筑物:ψ =0.6
三层及以下建筑物:ψ =0.8
三层及以下建筑物:ψ =0.7
计算深度
(zn)
从基础底面 算起
Max(浸水影响深度;大气影响深度)
Max(热源影响深度;大气影响深度); 1、按场地大气影响深度;
判别条件 采用公式
膨胀土地基变形量计算 (by 华山论剑之独孤求败)
1、 天然地表 1m 处土的含水量等于或接近最 小值
2、 地面有覆盖无蒸发可能 3、 使用期间,经常有水浸湿的地基
1、 天然地表下 1m 处土的含水量大于 1.2 塑限含水量 Wp
2、 直接受高温作用
膨胀变形量
收缩变形量
S =ψ
∙ℎ
大气影响计 2、当计算深度内有稳定地下水位时,可计算
土的湿度系数ψ
大气影响深度 da
算至水位以上 3m。
至水位以上 3m。
0.6
5.0
0.7
4.0
0.8
3.5
0.9
3.0
土的湿度系数ψ :地表下 1m 处土层含水量可
能达到的最小值与其塑限之比。
膨胀率 :平均自重压力+准永久组合
收缩系数 = ,Δ 为收缩过程中两点含水量之差对应的竖向线缩率之差;
计算参数
平均附加压力下的膨胀率
第 层含水量变化值 Δw = Δ − (Δ − 0.01) ,相当于点(1,Δ ),(Zn,0.01) 内插,第 1 层含水量变化值 Δw = − ∙ w ,zi 为计算土层中点深度
特殊情况:地表下 4m 深度内存在不透水基岩△ 为常数:△ = − ∙ w
膨胀土地基计算和设计(精)
自地面算起的计算深度,根据大气影响深度da决定, 该深度应按当地资料计算,无资料时可由湿度系数w 查表。有浸水可能时,计算深度按浸水深度确定。
土的湿度系数ψw
大气影响深度da
0.6
5.0
0.7
4.0
0.8
3.5
0.9
3.0
12.2 膨胀土地基计算和设计措施
2.地基膨胀变形量 的计算
2.地基膨胀变形量 的计算
2.3 地基总涨缩变形量计算
――经验系数,可取0.7。
12.2 膨胀土地基计算和设计措施
3.设计措施
膨胀土地基的设计包括:场地选择、地基处理、总平面 设计பைடு நூலகம்建筑设计、结构设计、地基基础设计等方面。
(1)场地选择 建筑场地应尽量选在地形条件比较简单、土质比较均匀、胀缩 性较弱并便于排水且地面坡度小于14°的地段;应尽量避开地 裂,可能发生浅层滑坡以及地下水位变化剧烈等地段。 (2)地基处理 常用的地基处理方法有换土、土性改良、预浸水、桩基等,具 体选用应根据地基的胀缩等级、地方材料、施工条件、建筑经 验等通过综合技术经济比较后确定。
12.2 膨胀土地基计算和设计措施
4. 小结
(1)上升型
地基胀缩变 形三种形态
(2)下降型
(3)波动型
膨胀土地 基计算
地基胀缩变形 量计算
膨胀变形量 的计算
收缩变形量 计算
Se e epi hi
i
n
Ss s si wi hi
i
n
地基总涨缩 变形量计算
S ( epi si )hi
(2)下降型
② 当离地表1m处地基土的天然含水量大于1.2倍塑限含水量时, 或直接受高温作用的地基,属于下降型变形,按收缩变形量计算。
膨胀土 胀缩总率
膨胀土胀缩总率膨胀土是一种具有特殊性质的土壤,它在吸湿后会发生膨胀,而在干燥时又会发生收缩。
膨胀土的胀缩性质是由其中的粘土矿物引起的,这些矿物在水分作用下会发生体积变化,从而导致土壤的膨胀和收缩。
膨胀土的胀缩总率是指在一定条件下,膨胀土在吸湿和干燥过程中发生的最大体积变化与原始体积之比。
胀缩总率可以用来评估膨胀土的胀缩性能和变形特性,对于土壤工程和土木工程设计非常重要。
膨胀土的胀缩总率可以通过实验室试验或现场测试来确定。
下面是一种常用的实验室试验方法来测定膨胀土的胀缩总率:1. 准备试样:从野外或现场采集膨胀土样品,并将其带回实验室。
将土样进行干燥处理,去除其中的可风化物和有机物质,并破碎成适当的颗粒大小。
2. 预备试样容器:选择一个合适的容器,如试验室用容器或模具,并清洁干燥。
3. 填充试样:将干燥处理后的土样填充到试样容器中,以一定的压实度填充,并记录试样的初始质量和体积。
4. 加水:将试样容器中的土样完全浸泡在水中,保持一定的水头,并记录试样的浸入水中的时间。
5. 测量体积变化:在试样浸水一段时间后,取出试样容器,将试样从容器中取出,并轻轻地去除表面多余的水分。
然后使用体积计或其他测量设备,测量试样的体积变化,并记录下来。
6. 计算胀缩总率:根据测量得到的试样体积变化和初始体积,计算胀缩总率。
胀缩总率的计算公式如下:胀缩总率= (试样最大体积-初始体积) / 初始体积×100%通过以上步骤,可以得到膨胀土的胀缩总率。
需要注意的是,胀缩总率受到许多因素的影响,如土壤的粘土含量、粒度分布、初次压实状态、水头等。
因此,在进行胀缩总率试验时,需要控制这些影响因素,并确保实验条件的准确性和一致性。
膨胀土的胀缩总率对土壤工程和土木工程具有重要的指导意义。
在工程设计中,了解土壤的胀缩性能可以帮助工程师选择合适的基础设计方案、确定地基处理方式,并预测土壤在吸湿和干燥过程中的体积变化,从而减少工程风险和损失。
膨胀土的胀缩特性
膨胀土的胀缩特性一、膨胀变形规律徐永福和缪林昌通过室内膨胀土土样的膨胀试验,研究不同击实膨胀土土样在不同压力作用下膨胀变形与土样初始含水率、干密度的关系,总结膨胀土的膨胀变形规律。
1.试验方法膨胀变形试验在轻便固结仪上进行,控制膨胀土样不同的是初始含水率w、击实干密度ρd和土样膨胀时所受的压力p。
压力是在试验前一次加上的,加压稳定后即可浸水膨胀。
水从土样底部单向浸入,试验过程中,尽量保持水面高度不变,以防止水面高度的变化对浸水速率的影响。
在环刀与土样间抹了少许黄油,以克服因环刀与土样之间的摩擦造成土样的不均匀膨胀变形。
膨胀变形结束后,土样达完全饱和状态。
2.膨胀变形随时间变化规律图3-1(a)和图3-1(b)表示初始含水率相同而干密度不同的膨胀土在不同压力下的膨胀变形随时间变化的规律。
从中看出:①压力抑制了水的浸入,抑制了膨胀变形量;②膨胀变形的初始速率受压力的影响不明显;③干密度对膨胀变形的初始速率影响较明显,干密度越大,初始膨胀变形速率越小;反之,干密度越小,初始膨胀变形速率就越大。
图3-1(c)和图3-1(d)表示两种不同干密度的膨胀土在压力为10kPa不同初始含水率情况下膨胀变形随时间的变化规律。
图中可见,初始含水率影响了膨胀变形的初始速率。
初始含水率越大,膨胀变形的初始速率越大;干密度越小,这种变化规律越明显。
图3-1 膨胀变形随时间变化规律(a)w0=17.3%;ρd=1.61g/cm3;(b)w=17.3%;ρd=1.51g/cm3;(c)p=10kPa,ρd=1.61g/cm3;(d)p=10kPa,ρd=1.51g/cm33.膨胀变形的相关性图3-2(a)为干密度1.7g/cm3在不同垂向压力下膨胀率与初始含水率的关系曲线,图3-2(b)为不同干密度土样在垂向压力50kPa下膨胀率与初始含水率的关系曲线,图3-3为不同初始含水率膨胀土样在50kPa压力下膨胀率与干密度的关系曲线。
压实膨胀土的膨胀变形规律与计算模式
重要的实用价值。Biblioteka 2膨胀土的膨胀变形试验
试样取自陕西安康刘家梁,为中膨胀性棕黄色
黏土。试验总取得 3 组试样,同一组均取得 5~10 个样品。取样深度为 1.0~2.0 m。土化学分析(包括: 易溶、中溶和难溶盐测定,pH 值和有机质测定)表 明:3 组试样的易溶盐含量均在 0.053%以下,其中 溶盐和难溶盐的含量极其微小,有机质含量为 1.35%,pH 值为 6.9~7.3。这说明南方地区膨胀土 由于气候温和湿润, 上部土体受到雨水的长期淋滤, 盐分含量较少,与北方膨胀土有一定差别。黏土矿 物成分分析(包括:差热分析、X 衍射分析、硅鋁 率、半倍氧化物比值和阳离子交换总量分析等 )表 明:3 组土的差热曲线基本相似,深吸热谷为 130~ 150 ℃, X 衍射晶面间 距的最大峰 值在 3.36 ~ 3.37Å,硅鋁率为 3.96~4.70,硅和倍半氧化物的比 值为 2.81~3.33。这些结果证明,土样黏土矿物质 以伊利石为主,并含有少许的高岭石、蒙脱石和石 英。用半定量的方法得到 3 组土样的矿物组成如表 1 所示。从黏土矿物组成可以看出 3 种土样均是以 伊利石和伊利石–蒙脱石混层为主的膨胀土。土样 的物理试验结果见表 2 所示。试验表明土样自由膨 胀量均超过 40%,根据威廉姆斯(Williams,1958) 分类图以及自由膨胀量的数据可以判定该土为中膨 胀性黏土。 总共进行了 38 组不同初始含水率、 不同初始干
收稿日期:2004–07–27;修回日期:2004–10–19 作者简介:张爱军(1964–),男,1985 年毕业于武汉水利电力学院农田水利系,现为博士研究生,高级工程师,主要从事水利工程岩土力学方面的研 究工作。E-mail:zaj@。
第 24 卷
土壤膨胀指数计算公式
土壤膨胀指数计算公式土壤膨胀指数是指土壤在吸湿后膨胀程度的衡量指标。
它是土壤力学性质中重要的参数之一,对于土壤的工程应用具有重要意义。
土壤膨胀指数的计算公式如下:土壤膨胀指数 = (塑限含水率 - 干燥密度) / 干燥密度其中,塑限含水率是指土壤在塑性状态下的含水率,干燥密度是指土壤在干燥状态下的密度。
通过计算土壤膨胀指数,可以评估土壤的膨胀性质,为土木工程的设计和施工提供重要依据。
土壤的膨胀性是指土壤在吸湿后容易膨胀变形的性质。
土壤膨胀性与土壤中的粘土含量密切相关,粘土含量越高,土壤的膨胀性越大。
膨胀性土壤在遇水后容易发生体积膨胀,造成地基沉降、建筑物倾斜等问题,严重影响工程的安全性和稳定性。
土壤膨胀指数的计算公式中的塑限含水率是指土壤在塑性状态下的含水率。
塑性状态是指土壤可以塑性变形的状态,一般为土壤含水率的一种特定范围。
在这个范围内,土壤可以通过加水或排水来实现塑性变形,而不发生破坏。
塑性状态下的土壤具有较大的膨胀性,容易发生体积膨胀。
干燥密度是指土壤在干燥状态下的密度,通常用单位体积土壤的质量表示。
干燥密度是衡量土壤颗粒排列紧密程度的指标,密度越大,颗粒排列越紧密。
干燥密度的大小对土壤的力学性质和工程应用具有重要影响。
土壤膨胀指数可以通过实验室试验得到,也可以通过现场勘察和测试获得。
实验室试验需要采集土壤样本,进行干燥密度和塑限含水率的测试,然后根据计算公式计算膨胀指数。
现场测试可以采用压汞法、土壤水分探测仪等设备,直接测量土壤的塑限含水率和干燥密度,再进行计算。
土壤膨胀指数的大小对土壤的工程应用有重要影响。
膨胀指数越大,表明土壤的膨胀性越强,对工程造成的影响也越大。
在土壤膨胀性较大的区域,需要采取相应的工程措施来防止土壤膨胀引起的问题。
常见的措施包括改良土壤、加固地基、采用适当的排水系统等。
土壤膨胀指数是评估土壤膨胀性质的重要指标,计算公式可以通过测定土壤的塑限含水率和干燥密度来获得。
膨胀土地基计算和设计最新实用版
12.2 膨胀土地基计算和设计措施
1.地基胀缩变形三种主要形态 2.地基胀缩变形量S计算
2.1 地基膨胀变形量的计算 2.2 地基收缩变形量计算 2.3 地基总涨缩变形量计算
3. 设计措施
12.2 膨胀土地基计算和设计措施
1.地基胀缩变形三种主要形态
在不同条件下可表现为不 同变形形态:
(1)上升型 (2)下降型 (3)波动型
12.2 膨胀土地基计算和设计措施
1.地基胀缩变形三种主要形态
在设计时应根据实际情况进行判断
(1)上升型
① 当离地表1m处地基土的天然含水 量等于或接近最小值时,或地面有覆 盖且无蒸发可能时,以及建筑物在使 用期间经常有水浸湿的地基,地基土 主要为膨胀变形,按膨胀变形量计算。
地基膨胀变形量 的计算 地基膨胀变形量 的计算
1特地殊基 土膨地胀基(变及形山1量区)的地计基场算地选择
2 膨胀土地基计算和设计措施
2有膨浸胀水土 可地 能基 时建计 ,算 计筑和 算设 深场计度地措 按施 浸应水深尽度量确定选。 在地形条件比较简单、土质比较均匀、胀缩 特1 殊地土 基地膨基胀及变性山形区量较地的基计弱算并便于排水且地面坡度小于14°的地段;应尽量避开地 2 膨胀土地基裂计算,和设可计能措施发生浅层滑坡以及地下水位变化剧烈等地段。
(2)下降型
② 当离地表1m处地基土的天然含水量大于1.2倍塑限含水量时, 或直接受高温作用的地基,属于下降型变形,按收缩变形量计算。
(3)波动型
③ 其它情况属于波动型变形,按胀缩变形量计算。
12.2 膨胀土地基计算和设计措施
土的膨胀性计算公式是什么
土的膨胀性计算公式是什么土的膨胀性是指土壤在受水浸润或受干燥作用时,会发生体积变化的特性。
土的膨胀性对土壤的工程性质有着重要的影响,因此对土的膨胀性进行准确的计算和评价是非常重要的。
本文将介绍土的膨胀性的计算公式以及其在工程实践中的应用。
土的膨胀性计算公式一般采用土壤膨胀指数(Plasticity Index,PI)来表示。
土壤膨胀指数是指土壤的塑性限和液限之间的差值,即PI=LL-PL,其中LL为液限,PL为塑性限。
土壤膨胀指数越大,土壤的膨胀性就越强。
在工程实践中,土的膨胀性计算公式主要用于确定土壤的工程性质,例如土的压缩性、变形性、渗透性等。
通过土的膨胀性计算公式,工程师可以对土壤进行合理的评价,从而为工程设计和施工提供重要的依据。
土的膨胀性计算公式的具体应用可以分为以下几个方面:1. 工程地质勘察,在进行工程地质勘察时,需要对土壤的膨胀性进行评价,以确定土壤的适用范围和工程处理方法。
通过土的膨胀性计算公式,可以对不同地质条件下的土壤进行评价,为工程地质勘察提供重要的参考依据。
2. 土的工程性质评价,土的膨胀性计算公式可以用于确定土壤的工程性质,例如土的压缩性、变形性、渗透性等。
通过对土的膨胀性进行评价,可以为工程设计和施工提供重要的参考依据,从而保证工程的安全和可靠性。
3. 土的处理和改良,在工程实践中,经常需要对土壤进行处理和改良,以提高土壤的工程性质。
通过土的膨胀性计算公式,可以对土壤进行合理的评价,从而确定合适的处理和改良方法,为工程施工提供重要的依据。
总之,土的膨胀性计算公式是工程实践中非常重要的工具,可以为工程地质勘察、土的工程性质评价和土的处理和改良提供重要的参考依据。
通过对土的膨胀性进行准确的评价,可以保证工程的安全和可靠性,为工程设计和施工提供重要的支持。
膨胀土湿胀干缩特性试验
膨胀土湿胀干缩特性试验吴珺华;袁俊平;杨松;丁国权【摘要】为研究膨胀土湿胀干缩变形与含水率变化的一般规律,采用压缩仪和收缩仪对重塑膨胀土进行了无荷载条件下的分级浸水膨胀试验和收缩试验.结果表明:试样的初始干密度越大,初始含水率越小,土体的膨胀系数越大,最终膨胀率也越大;初始干密度越大,初始含水率越小,土体的收缩系数越小,最终线缩率和体缩率也越小;膨胀系数和收缩系数反映了膨胀土受含水率变化而产生变形的特性,可作为评判膨胀土胀缩性能的指标.%The swell-shrink deformation of expansive soils results from the moisture change, and it is the main internal cause of crack propagation. In this study, the swelling deformation of remolded expansive soils under inundated conditions with different stages of the compression apparatus, and the shrinking deformation of remolded expansive soils with the shrink apparatus were tested without loads. Several relationships between the swell-shrink deformation and the moisture change were determined: the expansion coefficient and final expansion ratio have a positive correlation with initial dry density and a negative correlation with initial water content; the shrink coefficient and final linear and volume shrinkage ratio have a negative correlation with initial dry density and a positive correlation with initial water content; and the expansive coefficient and shrink coefficient reflect the deformation characteristics of expansive soils due to the moisture change and can be used as an index to judge the swell-shrink performance of expansive soils.【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2012(032)003【总页数】4页(P28-31)【关键词】膨胀土;胀缩变形;分级增湿;膨胀系数;收缩系数【作者】吴珺华;袁俊平;杨松;丁国权【作者单位】南昌航空大学土木建筑学院,江西南昌330063;河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京210098;河海大学岩土工程科学研究所,江苏南京210098;云南农业大学水利水电与建筑学院,云南昆明650201;河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京210098;河海大学岩土工程科学研究所,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TU443膨胀土中的矿物成分主要包含蒙脱石和伊利石等强亲水性矿物,具有强烈的湿胀干缩特性,在干湿循环作用下反复的胀缩变形,导致土体结构松散,裂隙发育,工程性能差。
胀缩变形计算表(按广西膨胀土规范)
注1:根据《广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程》DB45/T 396-2007而编制。
注2:本表格中的亮蓝色数字是需要填入的原始数据,其它为表格自动计算。
注3:本表中所有百分数均需转化为小数表示,例如:35% →0.35。
初判计算及判定结论土的自由膨胀率0.36第三系泥岩及其风化物(粘土)0第三系粉砂质泥岩及其风化物(粉质粘土)0碳酸盐岩风化形成的残坡积粘土、红粘土(以红为基色)1碳酸盐岩风化形成的残坡积粘土、红粘土(以黄为基色)0第四系河流冲积粘土-以红或黄为基色0第四系河流冲积粘土-以白或灰色为基色0初 判 结 论:地基土有一定膨胀性,需要进行详细判别,请继续以下进详判计算及判定结论已知条件膨胀土场地类别1基础底面深度d (m) 2.50稳定地下水位深度dw (m)8.50大气影响深度d a(m) 6.00大气影响急剧层深度d r(m) 2.70基底下第1层土的底面深度D1(m) 6.30基底下第2层土的底面深度D2(m)9.50基底下第3层土的底面深度D3(m)10.00地基膨胀变形计算计算胀缩变形量的经验系数Ψe0.60基底下第1层土经修正后在压力P i下的膨胀率δ'ep10.02672基底下第2层土经修正后在压力P i下的膨胀率δ'ep20.00000基底下第3层土经修正后在压力P i下的膨胀率δ'ep30.02500基底下第1层土在压力为零时的膨胀率δe010.02700基底下第2层土在压力为零时的膨胀率δe020.02300基底下第3层土在压力为零时的膨胀率δe030.02500基底下第1层土的压力折减系数a10.01148基底下第2层土的压力折减系数a20.00000基底下第3层土的压力折减系数a30.00005基底下第1层土的膨胀率的压力指数b10.15933基底下第2层土的膨胀率的压力指数b2 2.58659基底下第3层土的膨胀率的压力指数b3 1.81724DB45/T 396-2007而编制。
混凝土地面热胀冷缩计算过程
混凝土地面热胀冷缩计算过程
一、温度范围确定
在进行混凝土地面热胀冷缩计算之前,需要先确定温度范围。
这需要考虑当地的气候条件和工程要求。
通常情况下,混凝土的极限使用温度为-20℃~60℃,在此范围内,混凝土会发生热胀冷缩现象。
二、膨胀系数计算
混凝土的热膨胀系数是计算变形量的关键参数。
根据混凝土的种类和配合比不同,其热膨胀系数也不同。
一般而言,混凝土的热膨胀系数为1×10^-5/℃。
三、长度变形量
根据混凝土的热膨胀系数和温度变化,可以计算出长度变形量。
公式如下:
ΔL=α×ΔT×L
其中,ΔL为长度变形量,α为热膨胀系数,ΔT为温度变化,L 为混凝土长度。
四、预留伸缩缝宽度
为了防止因热胀冷缩引起的混凝土开裂或破坏,需要在混凝土结构中预留伸缩缝。
伸缩缝的宽度应考虑温度变化范围、混凝土的收缩率以及结构形式等因素。
通常情况下,伸缩缝的宽度为20~30mm。
五、安装温度传感器
为了实时监测混凝土的温度变化,需要在关键部位安装温度传感器。
温度传感器应选择精度高、稳定性好的产品,并按照要求进行安
装和调试。
通过温度传感器采集的数据,可以进一步分析混凝土地面的热胀冷缩情况,并为后续维护提供依据。
综上所述,混凝土地面热胀冷缩计算过程需要综合考虑温度范围、膨胀系数、长度变形量、预留伸缩缝宽度以及安装温度传感器等方面。
根据实际情况和工程要求,合理选择参数并进行计算,可以有效地降低热胀冷缩对混凝土结构的不利影响。
同时,通过实时监测温度变化,可以为结构维护提供科学依据,延长混凝土结构的使用寿命。
土体的压缩模量、变形模量、弹性模量
土的变形模量与压缩模量的关系
土的变形模量和压缩模量,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标。
为了建立变形模量和压缩模量的关系,在地基设计中,常需测量土的側压力系数ξ和側膨胀系数μ。
側压力系数ξ:是指側向压力δx与竖向压力δz之比值,即:ξ=δx/δz
土的側膨胀系数μ(泊松比):是指在側向自由膨胀条件下受压时,测向膨胀的应变εx与竖向压缩的应变εz之比值,即μ=εx/εz
根据材料力学广义胡克定律推导求得ξ和μ的相互关系,ξ=μ/(1-μ)或μ=ε/(1+ε)土的側压力系数可由专门仪器测得,但側膨胀系数不易直接测定,可根据土的側压力系数,按上式求得。
在土的压密变形阶段,假定土为弹性材料,则可根据材料力学理论,推导出变形模量E0和压缩模量Es之间的关系。
令β=
则Eo=βEs
当μ=0~0.5时,β=1~0,即Eo/Es的比值在0~1之间变化,即一般Eo小于Es。
但很多情况下Eo/Es 都大于1。
其原因为:一方面是土不是真正的弹性体,并具有结构性;另一方面就是土的结构影响;三是两种试验的要求不同;
μ、β的理论换算值
土的种类μβ
碎石土 0.15~0.20 0.95~0.90
砂土 0.20~0.25 0.90~0.83
粉土 0.23~0.31 0.86~0.72
粉质粘土 0.25~0.35 0.83~0.62
粘土 0.25~0.40 0.83~0.47
注:E0与Es之间的关系是理论关系,实际上,由于各种因素的影响,E0值可能是
βEs值的几倍,一般来说,土愈坚硬则倍数愈大,而软土的E0值与βEs值比较这个一般的土力学书上应该都有的
上面Eo=βEs中没给出β的公式,下面补上。