关于基床系数的理解和确定
基床系数公式
基床系数公式摘要:一、引言二、基床系数公式的定义1.什么是基床系数2.基床系数公式的作用三、基床系数公式的推导1.推导过程2.涉及到的物理概念四、基床系数公式的应用1.在实际工程中的应用2.对工程决策的影响五、结论正文:一、引言基床系数公式在岩土工程中有着广泛的应用,它对于分析基床的承载能力,进行基础设计具有重要意义。
本文将对基床系数公式进行详细的介绍和讨论。
二、基床系数公式的定义1.什么是基床系数基床系数(coefficient of subgrade reaction)是指基础底面承受荷载后,基础底面与土体接触面上所产生应力分布的比值。
它是描述基础与土体之间相互作用的一个重要参数。
2.基床系数公式的作用基床系数公式用于计算基床在承受荷载时产生的应力分布,通过这个公式,可以评估基础底面的承载能力,为工程设计提供依据。
三、基床系数公式的推导1.推导过程基床系数公式为:Cbr = μ / (1 + 3μ * (1 - 2γ" / γ) * (1 - 2σ" / σ))其中,Cbr 为基床系数,μ为基础底面与土体接触面上的摩擦角,γ"为基础底面与土体接触面上的有效重度,γ为基础底面的重度,σ"为基础底面与土体接触面上的有效应力,σ为基础底面的应力。
2.涉及到的物理概念在推导过程中,涉及到了摩擦角、有效重度、有效应力等岩土工程中的重要概念。
这些概念的理解对于掌握基床系数公式至关重要。
四、基床系数公式的应用1.在实际工程中的应用基床系数公式在桥梁工程、建筑工程等实际工程中得到了广泛的应用。
通过计算基床系数,工程师可以评估基础底面的承载能力,进行合理的基础设计。
2.对工程决策的影响基床系数的大小直接影响到基础的设计和施工,因此,准确地计算基床系数对于工程决策具有重要意义。
五、结论基床系数公式是岩土工程中一个重要的公式,它描述了基础与土体之间的相互作用。
地基基床系数
地基基床系数地基基床系数是指在土地基建设中用来评价地基基础承载能力的一个重要指标。
它可以看作是地基承载力与地基基础面积的比值,反映了地基对建筑物承重的能力以及地基与土壤之间的相互作用。
在建筑物的设计和施工过程中,地基基床系数的准确评估和选择具有至关重要的作用。
它直接影响到建筑物的稳定性和安全性,对于保障建筑物长时间的使用寿命具有重要意义。
地基基床系数的计算需要综合考虑地基的物理性质、土壤的力学特性以及建筑物的荷载条件等各种因素。
一般来说,地基基床系数越高,代表地基的承载能力越强,建筑物的安全性也就相应增强。
对于选择合适的地基基床系数,首先需要进行详尽的土壤勘察和试验。
通过勘察,可以了解土质的类型、层次以及含水量等信息,进而推断出土壤的力学性质。
试验阶段则是通过利用土壤力学试验设备对取样进行各种力学性质测试,如摩擦角、内摩擦角、抗剪强度等指标,从而对土地基的承载能力进行评估。
在实际施工中,选择合适的地基基床系数不仅仅关乎建筑物的安全性,还涉及到了工程成本和设计效益的平衡。
如果地基基床系数设置过高,可能导致不必要的工程加固和投入,同时使工程成本大幅度增加。
相反,如果地基基床系数设置过低,可能引起地基沉降、变形等问题,从而影响到建筑物的使用寿命。
因此,科学合理地选择地基基床系数是非常重要的。
可以通过参考类似项目的实际工程经验,借鉴相关的规范和设计手册,结合实地勘察和试验结果进行综合分析和判断。
同时,建议与地基工程专业人员进行深入沟通,充分了解地基的工程性质和局限性,制定出符合实际工程需要的地基基床系数。
在进行地基基床系数的选择时,工程师还应该依据土地基施工和使用的特殊要求进行思考,并考虑到地质和水文地质的因素对地基基床系数的影响。
只有统筹考虑这些因素,才能够准确评估地基基础的承载能力,确保建筑物的稳定和安全。
总结起来,地基基床系数是一个重要的指标,直接影响到地基承载能力和建筑物的稳定,对建筑物的安全性具有重要意义。
地铁勘察中基床系数的确定方法
地铁勘察中基床系数的确定方法摘要:基床系数K是公路、机场、地下工程和建筑地基基础工程中经常使用的一个概念,特别是近年来城市地铁工程中一个非常重要的参数,它可用于模拟地基土与结构物的相互作用,计算结构物内力及变位。
基于此,本文主要介绍基床系数的定义及在轨道交通设计中的用途,进一步详细分析地铁勘察中基床系数的确定方法。
希望本文能起到抛砖引玉的作用。
关键词:地铁勘察;基床系数;确定方法导言:基床系数是地基土在外力作用下产生单位变位时所需的应力,也称弹性抗力系数或地基反力系数。
基床系数与地基土的类别、土的状态、物理力学特征、基础的形状及作用面受力状况等有关。
地基土基床系数的取值大小、分布形式直接影响求解作用在挡土结构物的土压力、位移和内力,对工程措施的合理选择、工程造价、安全可靠性程度意义重大。
1 基床系数的定义及在轨道交通设计中的用途基床系数是指地基土在外力作用下产生单位变形时所需要的压力,也称弹性抗力系数或地基反力系数,一般可表示为:K=p/s(1)式中:K为基床系数,MPa/m;p为地基土所受的应力,MPa;s为地基的变形,m。
在轨道交通工程设计中,基床系数常用于围岩的弹性抗力强度、结构底板、围护结构等计算分析中,具有很重要的作用。
根据地铁设计规范,基床系数一般应用于三个方面:(1)板墙式围护结构按竖向弹性地基梁模型计算;(2)明挖结构按底板支承在弹性地基上的结构物计算;(3)路基土采用地基系数K30控制压实标准。
地基土的基床抗力系数的大小直接关系着地基变形,对于地铁结构分析计算有重要的影响,因此,基床系数是地铁工程重要的结构设计参数。
2 地铁勘察中基床系数的确定方法2.1 规范规定的测试方法地铁勘察规范给出了两种基床系数测试方法:①采用K30现场测试方法;②在室内采用三轴试验或固结试验的方法。
第一种方法实际上就是K30圆形板载荷试验。
在地铁勘察中,地铁车站和隧道基底一般大于地下10m,现场试验可操作性很差。
基床系数的比例系数
基床系数的比例系数
基床系数是指固体颗粒与流体之间的相对速度的比值,它是流体力学中的一个重要参数。
基床系数的比例系数是用于将实际流体颗粒的速度转化为基床系数的比例。
具体来说,假设一个流体颗粒在实际情况下的速度为V,而在基床系数下的速度为u。
基床系数的比例系数就是将V转化为u的比例关系。
基床系数的比例系数通常由实验或理论模型确定,在不同的流体和固体颗粒的情况下可能不同。
这个比例系数可以通过实验测量、经验公式或数值模拟等方法获得。
总之,基床系数的比例系数是将实际流体颗粒的速度转化为基床系数的比例关系,它是根据实验或理论模型确定的。
基床系数
最近要新上一个项目,要求采用室内试验测定土的基床系数,因为对基床系数这个参数还不太熟悉,于是到百度里搜寻一通,一下子冒出那么多词条,一时不知所措,难以甄别。
地基系数’、‘基床系数’、‘基床反力系数’、‘弹性抗力系数’、‘地基抗力系数’......,嗬这么多专业名词究竟哪个才是我需要的正解啊,又从各种规范或教材中查找相关定义,似乎都在表述同一个意思,即温克尔系数的中文解译,或许由于缺少统一协调,不同的规范不同的作者弄出些不同称谓和不同的理解。
????比如,《地基基础与设计规范》中称“基床反力系数”,《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》中称“基床系数”,《铁路路基设计规范》中又称“地基系数”,《岩土工程勘察规范》中“基准基床系数”,再看看它们各自的定义,几乎一致,搞明白之前权当作与基床系数同一概念吧。
一、基床系数的定义:????基床系数是基于原位平板载荷试验得到的,是公路、机场、地下工程和建筑地基基础工程,特别是近年来在城市地铁工程中经常使用的一个重要参数。
????其定义是“弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值”。
又称温克尔系数。
它的物理意义:使土体(围岩)产生单位位移所需的应力,或者使单位面积土体产生单位位移所需要的力,量纲为kN/m3或kPa/m。
《铁路路基设计规范》(TB 10001-2005)对基床系数是这样规定的:“通过试验测得的直径?二、基床系数的确定方法:????基床系数分垂直基床系数和水平基床系数,确定基床系数首选原位试验,可采用平板载荷试验(垂直载荷和水平载荷)、旁压试验或扁铲试验等到原位测试手段确定(旁压和扁铲仅用于估测水平基床系数),由于受场地条件和土层深度的限制,原位测试在很多情况下是难以实施的。
????对于一般工程应用而言,更多的时候还是采用经验值,一些教科书、规范及工程资料中给出了大量的参考数据(如附表),当然这也是最省钱的方法。
因此概括地说有三种方法可以确定基床系数,即现场试验、室内试验、经验值。
关于基床系数的理解和确定
关于基床系数的理解和确定关于基床系数的理解和确定1 基床反力系数K值的理解和确定1.1基床反力系数K值的物理意义:单位面积地表面上引起单位下沉所需施加的力。
基床反力系数K值的影响因素包括:基床反力系数K值的大小与土的类型、基础埋深、基础底面积的形状、基础的刚度及荷载作用的时间等因素。
试验表明,在相同压力作用下,基床反力系数K随基础宽度的增加而减小,在基底压力和基底面积相同的情况下,矩形基础下土的K值比方形的大.对于同一基础,土的K值随埋置深度的增加而增大。
试验还表明,粘性土的K值随作用时间的增长而减小。
因此,K值不是一个常量,它的确定是一个复杂的问题。
1.2 基床反力系数K值的计算方法(a)静载试验法:静载试验法是现场的一种原位试验,通过此种方法可以得到荷载-沉降曲线(即P-S曲线),根据所得到的P-S曲线,则K值的计算公式如下:K=P2-P1/S2-S1;其中,P2、P1分别为基底的接触压力和土自重压力,S2、S1——分别为相应于P2、P1的稳定沉降量。
静载试验法计算出来的K值是不能直接用于基础设计的,必须经太沙基修正后才能使用,这主要是因为此种方法确定K值时所用的荷载板底面积远小于实际结构的基础底面积,因此需要对K值进行折减(HiStruct注:折减要适当且有依据)。
(b)按基础平均沉降Sm反算:用分层总和法按土的压缩性指标计算若干点沉降后取平均值Sm,得 K=p/ Sm 式中p为基底平均附加压力,这个方法对把沉降计算结果控制在合理范围内是非常重要的。
用这种方法计算的k值不需要修正,JCAD在“桩筏筏板有限元计算”中使用的就是这种方法。
(c)经验值法 JCCAD说明书附录二中建议的K值。
1.3 讨论基床反力系数K是基础设计中非常重要的一个参数,因为它的大小直接影响到地基反力的大小和基础内力。
因此,合理地确定此参数的大小就显得至关重要。
1.3.1已知沉降算K值:JCCAD软件在“桩筏筏板有限元计算”中,K值的计算公式为:“板底土反力基床系数建议(kN/m3)”=“总面荷载值(准永久值)”/“平均沉降S1(m)”。
基床系数的确定方法综述
力, 也称弹性抗力系数或地基反力系数。有水平基床 系数和垂直 基床系数之分 。
我 国 自大 秦 重 载 铁 路 修 建 开 始 , 引入 地 基 系数 K值 作 为 路 基 填 料压 实质 量 的检测控 制指 标 , 路 路基施 工方 面得到 推广应 用 。 在铁 土 , 采用的公式 为 :
其中 , 。 r o 为大主应力 , P ; , M ao 为小主应 力 , a8 为轴 向应 r MP ;。
% o为 b r r 3 l = K ( ) 变 , ; 初 始 切 线 模量 匪 的倒 数 ; 为 主 应 力 差 渐 近 值 o 一。 2 的倒 数 。变 换 纵 坐 标 后 , 得 : 可 平 板 载荷 试 验 得 到 的 基 床 系数 能 真 实 反 映 地 基 土 的 特 性 , 在 :n+ 8 b。 () 5 有条件的情况下应尽可能采用该方法确定地基土的基床 系数 。
强度一定时 , 基 土的基 床系 数越 小 , 地 地基 产生 的沉 降量 越大 。 试对土体扰动小得多 , 并且每 2 m进行一次试验 , 0c 可近似连续地 基床系数不是单 纯表征土 的力学性质的计算指标 , 还受基底压力 反映出土性 随深度 的变化情 况 , 试验结果与人们熟悉 的土工参数 的大小和分布 、 压缩性 、 土层厚度 、 邻近荷 载等的影 响。由以上分 相关联 。这为通过现场试验有效获得水平基 床系数提供可 能 , 目 析可知 , 基床系数 这个指标 , 不同的试验方 法、 同的试验条件 前 已 有一 些 岩 土 工 程 师 提 出 了不 同 的计 算 方 法 。 不 以 及 不 同 的取 值 比例 , 结 果 均 会 有较 大 的差 别 。 其 2 2 室 内土 工 试 验 .
基床系数公式
基床系数公式
【实用版】
目录
1.基床系数公式的定义
2.基床系数公式的计算方法
3.基床系数公式的应用领域
4.基床系数公式的优缺点
正文
基床系数公式是一种在工程领域中常用的数学公式,主要用于计算土壤、岩石等基础材料的承载能力。
基床系数,又称为基础承载力系数,是指地基所能承受的最大荷载与地基底面积之比。
通过这个系数,工程师可以更好地了解地基的承载能力,从而为建筑结构设计提供重要依据。
基床系数公式的计算方法有多种,其中较为常见的是按照地基的材料类型、尺寸和深度等因素进行分类讨论。
对于均匀质地的基础材料,其基床系数可通过以下公式计算:k = q / (0.5 * d * b),其中 q 为地基所能承受的最大荷载,d 为基础底面深度,b 为基础底面宽度。
对于非均匀质地的基础材料,则需要采用更复杂的计算方法,如采用弹性理论或者土力学理论进行分析。
基床系数公式的应用领域非常广泛,包括建筑工程、桥梁工程、隧道工程等各类土木工程项目。
在这些项目中,基床系数的计算可以为工程师提供重要参考,帮助他们判断地基是否满足设计要求,从而确保工程的安全、稳定。
尽管基床系数公式在工程领域中应用广泛,但它也存在一定的优缺点。
优点在于,基床系数公式计算简便,能够快速得出地基承载能力的初步评估。
然而,缺点也很明显,那就是它忽略了地基的实际情况,如地基的变形、渗流等因素,这些因素可能对地基的承载能力产生重要影响。
地基基床系数
地基基床系数1. 什么是地基基床系数?地基基床系数是土壤力学中的一个重要参数,用于描述土壤在承受荷载时的变形特性。
它反映了土壤的压缩性和强度特征,对于土木工程设计和施工具有重要意义。
2. 地基基床系数的计算方法地基基床系数通常通过实验室试验或现场观测来确定。
以下是常见的计算方法:2.1 压缩模量法压缩模量法是一种常用的计算地基基床系数的方法。
它通过测定土壤在不同应力水平下的应变和应力关系,来确定地基基床系数。
具体步骤如下:1.收集土样并进行室内试验,测定不同应力水平下的应变和应力;2.绘制应变-应力曲线,并根据曲线斜率计算压缩模量;3.将压缩模量代入相关公式,计算地基基床系数。
2.2 回弹法回弹法是一种简便快捷的现场观测方法,适用于某些类型的土壤。
它通过测量荷载施加前后土壤表面的回弹量,来估算地基基床系数。
具体步骤如下:1.选取观测点,在荷载施加前后分别进行回弹观测;2.根据回弹量计算地基基床系数,采用经验公式或相关曲线。
3. 地基基床系数的影响因素地基基床系数受多种因素的影响,包括土壤类型、含水量、应力水平等。
以下是一些常见的影响因素:3.1 土壤类型不同类型的土壤具有不同的物理和力学特性,因此对地基基床系数有着显著影响。
例如,砂土通常具有较高的压缩模量和较小的压缩性,而黏土则相反。
3.2 含水量土壤含水量对地基基床系数也有较大影响。
当土壤含水量增加时,其压缩模量通常会减小,导致地基基床系数增大。
3.3 应力水平应力水平是指施加在土壤上的荷载大小。
当应力水平增大时,土壤通常会发生较大的变形,导致地基基床系数减小。
4. 地基基床系数在土木工程中的应用地基基床系数在土木工程设计和施工中具有重要作用。
以下是一些常见的应用:4.1 土壤压缩性分析地基基床系数可用于评估土壤的压缩性特征,帮助工程师了解土壤在承受荷载时的变形情况。
这对于确定合适的地基处理方法和预测工程变形具有重要意义。
4.2 地基承载力计算地基基床系数是计算地基承载力的重要参数之一。
基床系数资料
基床系数基床系数是指建筑工程中一个重要的参数,用于评估建筑物的基础结构承载能力。
它是基于土壤和基础结构之间的相互作用来定义的。
在建筑工程中,基床系数直接关系到建筑物的安全性和稳定性,因此对其进行准确的评估和计算至关重要。
定义基床系数是基础结构的一种参数,表示土壤对结构施加荷载时的响应程度。
它通常用公式表示为:$$ 基床系数 = \\frac{承载力}{设计荷载} $$其中,“承载力”是指土壤能够承受的最大力量,“设计荷载”是根据建筑物设计要求确定的荷载值。
基床系数是一个无量纲的参量,一般情况下,基床系数越高,表示土壤越能够承受更大的荷载,建筑物的基础结构就越稳定。
计算方法计算基床系数的方法通常依赖于土壤的特性和基础结构的类型。
在实际工程中,一般采用以下几种方法:1.静力荷载试验法:通过在地基中施加荷载并测量变形,来确定基床系数。
2.动力荷载试验法:通过采用震动台或冲击器给地基施加动态荷载,从而确定基床系数。
3.数值模拟法:利用地基数值模型和受荷结构的有限元分析,计算得到基床系数。
计算基床系数需要考虑土壤的物理性质、应力传递机制、地下水位等因素,以确保得到准确的结果。
应用基床系数在建筑工程中具有重要的应用价值,主要体现在以下几个方面:1.基础设计:在建筑物设计过程中,基床系数是设计土建结构和基础的重要参数,可帮助工程师确定合适的基础结构形式和尺寸。
2.荷载评估:通过计算基床系数,可以对土壤的承载能力进行评估,从而确定建筑物的设计荷载范围。
3.风险评估:基床系数的合理计算可以帮助工程师评估建筑物结构的稳定性,减少结构失稳的风险。
在实际工程中,采用合适的计算方法和准确的基床系数可以有效地保障建筑物的结构安全和使用寿命,是建筑工程中不可或缺的重要环节。
结论基床系数作为建筑工程中重要的参数,对于土建结构的设计和施工具有重要意义。
通过合理的计算和评估基床系数,可以确保建筑物的基础结构稳定和安全。
在未来的建筑工程中,应当充分重视基床系数的计算和应用,以确保建筑物的结构设计和施工质量,保障人们生命财产的安全。
土体基床系数
土体基床系数摘要:1.土体基床系数的概念及重要性2.土体基床系数的计算方法3.土体基床系数在工程中的应用4.存在的问题及解决方案5.结论正文:一、土体基床系数的概念及重要性土体基床系数是指土壤对建筑物荷载的承载能力,是土壤力学性质的一个重要参数。
在土木工程中,土体基床系数被广泛应用于地基设计、基础工程、土体改良等领域,对于确保工程稳定和安全具有重要意义。
二、土体基床系数的计算方法土体基床系数的计算方法有多种,主要包括以下几种:1.试验法:通过室内或现场试验,测试土壤的承载能力,从而确定土体基床系数。
2.经验公式法:根据已有的工程实践经验,结合土壤类型、土体湿度等因素,总结得出的经验公式计算土体基床系数。
3.数值分析法:采用数值方法,如有限元分析(FEA)等,对土体基床系数进行计算。
4.理论分析法:根据土壤力学理论,如弹性理论、塑性理论等,推导出土体基床系数的计算公式。
三、土体基床系数在工程中的应用土体基床系数在工程中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.地基设计:根据土体基床系数,可以合理设计地基结构,确保地基稳定和安全。
2.基础工程:在基础工程施工中,土体基床系数是确定基础尺寸和深度的重要依据。
3.土体改良:根据土体基床系数,可以制定合理的土体改良方案,提高土壤的承载能力。
4.工程监测:通过监测土体基床系数的变化,可以评估工程稳定性,为工程安全提供保障。
四、存在的问题及解决方案在土体基床系数的计算和应用过程中,存在一些问题,如计算方法的选取、参数的确定、土体改良效果等。
为了解决这些问题,可以采取以下措施:1.优化计算方法:结合工程特点,选择合适的计算方法,提高计算精度和效率。
2.精确参数确定:通过试验、经验公式、数值分析等方法,精确确定土体基床系数的参数。
3.制定合理的土体改良方案:根据土体基床系数,制定针对性的土体改良方案,提高土壤承载能力。
4.加强工程监测:对土体基床系数进行实时监测,评估工程稳定性,为工程安全提供保障。
基床系数
最近要新上一个项目,要求采用室内试验测定土的基床系数,因为对基床系数这个参数还不太熟悉,于是到百度里搜寻一通,一下子冒出那么多词条,一时不知所措,难以甄别。
地基系数’、‘基床系数’、‘基床反力系数’、‘弹性抗力系数’、‘地基抗力系数’......,嗬这么多专业名词究竟哪个才是我需要的正解啊,又从各种规范或教材中查找相关定义,似乎都在表述同一个意思,即温克尔系数的中文解译,或许由于缺少统一协调,不同的规范不同的作者弄出些不同称谓和不同的理解。
比如,《地基基础与设计规范》中称“基床反力系数”,《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》中称“基床系数”,《铁路路基设计规范》中又称“地基系数”,《岩土工程勘察规范》中“基准基床系数”,再看看它们各自的定义,几乎一致,搞明白之前权当作与基床系数同一概念吧。
一、基床系数的定义:基床系数是基于原位平板载荷试验得到的,是公路、机场、地下工程和建筑地基基础工程,特别是近年来在城市地铁工程中经常使用的一个重要参数。
其定义是“弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值”。
又称温克尔系数。
它的物理意义:使土体(围岩)产生单位位移所需的应力,或者使单位面积土体产生单位位移所需要的力,量纲为kN/m3或kPa/m。
《铁路路基设计规范》(TB 10001-2005)对基床系数是这样规定的:“通过试验测得的直径 30cm荷载板下沉1.25mm时对应的荷载强度P(MPa)与其下沉量1.25mm的比值”,这好像是从应用的角度阐述的,又简称为K30方法,但太沙基原本是根据边长30.5cm的方形刚性板的试验资料提出地基土的基床系数表,这里却骤然改成了圆形板,不知是想当然还是另有理论支撑,其实两者的应力分布并不相同(好像高大钊老师有一篇文章专门谈到这个问题)。
《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》第10.3.1的条文“基床系数是地基土在外力作用下产生单位预算变位时所需的应力,也称弹性抗力系数或地基反力系数”。
1基床系数是个啥?争议集中在何处?
K’(x,y)=K(1.0+βe-α(m-ζ)(1.0-η))
概 H.0.7 确定地基土基床系数Ks应符合下列要求: 念 为 1 根据标准承压板载荷试验p-s曲线,按式H.0.7-1计算基准基床系数Kv:(kN/m3) 先
式中 p——实测p-s关系曲线比例界限压力(kPa),如p-s关系曲线无明显直线段,p可
机 取极限压力之半;[本条文说明:铁标基床系数取0.125m对应的荷载] 理 s——为相应于该p值的沉降量(m)。 为 算例:标准承压板宽B=0.3m,比例界限压力80kPa,变形s=0.01m。 本 Kv=80kPa/0.01m=8000kN/m3
边界条件-嵌固端
1:基床系数是个啥?
邱明兵 2019年6月
1、提出问题
弹性地基模型,需要输入 基床系数 进行有限元计算。
概 念 为 地勘报告通常不提供。 先 问题是:
基床系数从哪里获得?
机 基床系数的本意是啥? 理 为 本
基床系数是个啥
2、规范条文正解
基床系数是个啥
高层建筑岩土工程勘察规程 JGJ 72-2004 > 附录H 基床系数载荷试验要点
概 H.0.6 根据标准承压板载荷试验p-s曲线,可按下式计算竖向基准基床系数Kv或水平基 念 为 准基床系数Kh(kN/m3): 先
式中:p0――实测p-s关系曲线上比例界限压力,如p-s关系曲线无明显直线段,p0可
机 取极限压力之半(kPa); 理 s――为相应于该p0值的沉降量或水平变形(m)。 为 H.0.7 对于非标准承压板载荷试验计算的基床系数,可不进行面积大小的修正。 本
土体基床系数
土体基床系数1. 概念解释土体基床系数是指土体在受到荷载作用时的变形特性与荷载特性之间的关系。
它是用来描述土体基床在受到荷载后的变形情况的一个重要参数。
2. 影响因素土体基床系数受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:2.1 土体性质土体的类型、颗粒大小和形状、密实度等土体性质对基床系数有着重要的影响。
不同类型的土体有不同的基床系数,例如砂土的基床系数通常较高,而黏土的基床系数较低。
2.2 荷载特性荷载的大小、形状和作用方式对基床系数也有一定的影响。
荷载越大,基床系数通常越小;荷载的形状和作用方式也会影响基床系数的大小。
2.3 基床几何形状基床的几何形状对基床系数有很大的影响。
例如,基床的厚度、宽度和长度等几何参数都会影响基床系数的大小。
2.4 周围环境条件周围环境条件如温度、湿度、地下水位等也会对基床系数产生影响。
例如,土体在高温下可能会发生膨胀,导致基床系数变大。
3. 计算方法计算土体基床系数的方法有多种,常用的方法包括以下几种:3.1 模型试验通过模型试验来测定土体基床系数是一种常用的方法。
模型试验可以在实验室中对土体进行加荷,观察土体的变形情况,并根据变形情况来计算基床系数。
3.2 数值模拟数值模拟是一种常用的计算土体基床系数的方法。
通过建立数学模型,利用计算机进行模拟计算,可以得到土体基床系数的数值结果。
3.3 经验公式经验公式是一种简化计算土体基床系数的方法。
根据大量试验数据和经验总结,可以得到一些经验公式,通过这些公式可以估算土体基床系数的数值。
4. 应用领域土体基床系数在土木工程中有着广泛的应用。
主要应用领域包括以下几个方面:4.1 基础设计在土木工程的基础设计中,土体基床系数是一个重要的参数。
通过合理估算土体基床系数,可以确定合适的基础尺寸和设计荷载,保证基础的安全性和稳定性。
4.2 地基处理对于一些地基条件较差的工程,如软土地区、高液限土地区等,常常需要进行地基处理。
土体基床系数的计算可以为地基处理提供参考依据。
基床系数公式
基床系数公式基床系数是岩土工程中一个重要的概念,它反映了土壤或岩石对建筑物荷载的承载能力。
基床系数越大,说明土壤或岩石的承载能力越强。
在实际工程中,基床系数是通过实验和计算得出的。
本文将介绍基床系数公式,以及如何应用这个公式来分析和解决实际问题。
首先,我们来推导基床系数公式。
假设建筑物荷载为P,基础底面积为A,地基土的单位面积承载力为q,那么基床系数Kc可以表示为:Kc = P / (A * q)这个公式表明,基床系数Kc与建筑物荷载P、基础底面积A和地基土的单位面积承载力q有关。
接下来,我们来看如何应用这个公式。
在实际工程中,我们可以通过以下步骤来计算基床系数:1.收集地基土的物理力学性质数据,包括土壤类型、密度、含水量等。
2.根据土壤类型和物理力学性质,查找相关规范和手册中的单位面积承载力q值。
3.计算基础底面积A。
4.将建筑物荷载P、基础底面积A和单位面积承载力q代入基床系数公式,得出Kc值。
5.分析Kc值与设计要求的基床系数标准值之间的关系,以判断地基是否满足设计要求。
接下来,我们通过一个实例来分析基床系数公式的应用。
假设一个建筑物的基础底面积为10平方米,建筑物荷载为500千牛,地基土为粘性土,单位面积承载力为10千牛/平方米。
我们可以按照以下步骤计算基床系数:1.计算基础底面积A = 10平方米。
2.计算建筑物荷载P = 500千牛。
3.查找规范和手册中粘性土的单位面积承载力q值,假设为10千牛/平方米。
4.将P、A和q代入基床系数公式,得出Kc = 500 / (10 * 10) = 5。
5.分析基床系数Kc与设计要求的基床系数标准值之间的关系。
假设设计要求的基床系数标准值为1.5,可以看出实际基床系数Kc大于设计要求,说明地基承载能力满足设计要求。
总之,基床系数公式在岩土工程中具有重要的实用价值。
通过掌握这个公式,我们可以更好地分析和解决实际工程中的基础问题,确保建筑物安全稳定。
基床系数
最近要新上一个项目,要求采用室内试验测定土的基床系数,因为对基床系数这个参数还不太熟悉,于是到百度里搜寻一通,一下子冒出那么多词条,一时不知所措,难以甄别。
地基系数’、‘基床系数’、‘基床反力系数’、‘弹性抗力系数’、‘地基抗力系数’......,嗬这么多专业名词究竟哪个才是我需要的正解啊,又从各种规范或教材中查找相关定义,似乎都在表述同一个意思,即温克尔系数的中文解译,或许由于缺少统一协调,不同的规范不同的作者弄出些不同称谓和不同的理解。
????比如,《地基基础与设计规范》中称“基床反力系数”,《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》中称“基床系数”,《铁路路基设计规范》中又称“地基系数”,《岩土工程勘察规范》中“基准基床系数”,再看看它们各自的定义,几乎一致,搞明白之前权当作与基床系数同一概念吧。
一、基床系数的定义:????基床系数是基于原位平板载荷试验得到的,是公路、机场、地下工程和建筑地基基础工程,特别是近年来在城市地铁工程中经常使用的一个重要参数。
????其定义是“弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值”。
又称温克尔系数。
它的物理意义:使土体(围岩)产生单位位移所需的应力,或者使单位面积土体产生单位位移所需要的力,量纲为kN/m3或kPa/m。
《铁路路基设计规范》(TB 10001-2005)对基床系数是这样规定的:“通过试验测得的直径?二、基床系数的确定方法:????基床系数分垂直基床系数和水平基床系数,确定基床系数首选原位试验,可采用平板载荷试验(垂直载荷和水平载荷)、旁压试验或扁铲试验等到原位测试手段确定(旁压和扁铲仅用于估测水平基床系数),由于受场地条件和土层深度的限制,原位测试在很多情况下是难以实施的。
????对于一般工程应用而言,更多的时候还是采用经验值,一些教科书、规范及工程资料中给出了大量的参考数据(如附表),当然这也是最省钱的方法。
因此概括地说有三种方法可以确定基床系数,即现场试验、室内试验、经验值。
关于基床系数的理解和确定
关于基床系数的理解和确定1基床反力系数K值的理解和确定1.1基床反力系数K值的物理意义:单位面积地表面上引起单位下沉所需施加的力。
基床反力系数K值的影响因素包括:基床反力系数K值的大小与土的类型、基础埋深、基础底面积的形状、基础的刚度及荷载作用的时间等因素。
试验表明,在相同压力作用下,基床反力系数K随基础宽度的增加而减小,在基底压力和基底面积相同的情况下,矩形基础下土的K值比方形的大.对于同一基础,土的K值随埋置深度的增加而增大。
试验还表明,粘性土的K值随作用时间的增长而减小。
因此,K值不是一个常量,它的确定是一个复杂的问题。
1.2基床反力系数K值的计算方法(a)静载试验法:静载试验法是现场的一种原位试验,通过此种方法可以得到荷载-沉降曲线(即P-S 曲线),根据所得到的P-S曲线,则K值的计算公式如下:K=P2-P1/S2-S1;其中,P2、P1分别为基底的接触压力和土自重压力,S2、S1——分别为相应于P2、P1的稳定沉降量。
静载试验法计算出来的K值是不能直接用于基础设计的,必须经太沙基修正后才能使用,这主要是因为此种方法确定K值时所用的荷载板底面积远小于实际结构的基础底面积,因此需要对K值进行折减(HiStruct注:折减要适当且有依据)。
(b)按基础平均沉降Sm反算:用分层总和法按土的压缩性指标计算若干点沉降后取平均值Sm,得K=p/ Sm 式中p为基底平均附加压力,这个方法对把沉降计算结果控制在合理范围内是非常重要的。
用这种方法计算的k值不需要修正,JCAD在“桩筏筏板有限元计算”中使用的就是这种方法。
(c)经验值法JCCAD说明书附录二中建议的K值。
1.3讨论基床反力系数K是基础设计中非常重要的一个参数,因为它的大小直接影响到地基反力的大小和基础内力。
因此,合理地确定此参数的大小就显得至关重要。
1.3.1已知沉降算K值:JCCAD软件在“桩筏筏板有限元计算”中,K值的计算公式为:“板底土反力基床系数建议(kN/m3)”=“总面荷载值(准永久值)”/“平均沉降S1(m)”。
基床系数公式(一)
基床系数公式(一)基床系数公式1. 什么是基床系数基床系数是在工程设计和施工中使用的一种计算公式,用于确定基床的稳定性和承载能力。
它是根据土壤的性质和荷载的作用来计算基床的变形和沉降情况,以保证基础的稳定和安全。
2. 基床系数公式的作用基床系数公式可以帮助工程师和设计师确定合适的基床尺寸和材料,以确保建筑物或结构物在正常使用和荷载条件下的稳定性和可靠性。
3. 基床系数公式的列表常用的基床系数公式•承载力(Ultimate Bearing Capacity)公式:这个公式用于计算基床的承载能力,即能够承受的最大荷载。
它通常以土壤参数和荷载条件作为输入,输出一个承载能力值。
例如:Q = cNc + qNq + γDNγ其中,Q表示承载能力,c为土壤的凝聚力,Nc为土壤参数的修正系数,q为土壤的重度,Nq为土壤参数的修正系数,γ为土壤的容重,D为基床的尺寸,Nγ为土壤参数的修正系数。
•沉降(Settlement)公式:这个公式用于计算基床的沉降情况,即在荷载作用下基床上的垂直位移量。
它通常以土壤参数和荷载条件作为输入,输出一个沉降值。
例如:S = ∑(∆H × pi × ai)其中,S表示沉降量,∆H为沉降层的厚度,pi为沉降层的压缩系数,ai为沉降层的面积。
衍生的基床系数公式•弹性模量(Elastic Modulus)公式:这个公式用于计算基床的弹性模量,即基床在受力下的变形情况。
它通常以土壤参数和应力条件作为输入,输出一个弹性模量值。
例如:E = k(1 + e)× σv其中,E表示弹性模量,k为土壤的压缩模量,e为土壤的松弛系数,σv为应力条件。
•依赖梅特卡尔克松方程的基床系数公式:这个公式用于计算基床的变形程度,即基床在荷载下的变形情况。
它通常以土壤参数和应力条件作为输入,输出一个变形程度。
例如:ε = σ × (1 - sinφ)/(E0 + σ × (1 + sinφ))其中,ε表示变形程度,σ为应力条件,φ为土壤的内摩擦角,E0为土壤的初始弹性模量。
灰土地基基床系数
灰土地基基床系数
【原创实用版】
目录
1.灰土地基基床系数的定义和重要性
2.灰土地基基床系数的计算方法
3.灰土地基基床系数的影响因素
4.灰土地基基床系数在工程中的应用
5.我国对灰土地基基床系数的研究和实践
正文
1.灰土地基基床系数的定义和重要性
灰土地基基床系数是指在建筑工程中,地基土壤对建筑物荷载的承载能力,通常用来衡量地基的稳定性和承载力。
灰土地基基床系数是一个重要的参数,对于建筑工程的设计、施工和安全都有着至关重要的影响。
2.灰土地基基床系数的计算方法
灰土地基基床系数的计算方法通常包括理论计算和实测计算两种。
理论计算是根据地基土壤的物理性质和荷载特性,运用弹性理论或塑性理论进行计算。
实测计算是在实际工程中,通过现场试验或监测数据进行计算。
3.灰土地基基床系数的影响因素
灰土地基基床系数的影响因素主要有地基土壤的性质、荷载特性、地下水位、气候条件等。
其中,地基土壤的性质是最重要的因素,包括土壤的粒度组成、密度、角度等。
4.灰土地基基床系数在工程中的应用
灰土地基基床系数在工程中的应用主要体现在建筑工程的设计和施
工中。
在设计阶段,根据地基的基床系数,可以确定建筑物的荷载能力和
基础形式。
在施工阶段,可以根据基床系数,进行基础施工和地基处理。
5.我国对灰土地基基床系数的研究和实践
我国对灰土地基基床系数的研究和实践始于上世纪 50 年代。
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关于基床系数的理解和确定1 基床反力系数K值的理解和确定1.1基床反力系数K值的物理意义:单位面积地表面上引起单位下沉所需施加的力。
基床反力系数K值的影响因素包括:基床反力系数K值的大小与土的类型、基础埋深、基础底面积的形状、基础的刚度及荷载作用的时间等因素。
试验表明,在相同压力作用下,基床反力系数K随基础宽度的增加而减小,在基底压力和基底面积相同的情况下,矩形基础下土的K值比方形的大.对于同一基础,土的K值随埋置深度的增加而增大。
试验还表明,粘性土的K值随作用时间的增长而减小。
因此,K值不是一个常量,它的确定是一个复杂的问题。
1.2 基床反力系数K值的计算方法(a)静载试验法:静载试验法是现场的一种原位试验,通过此种方法可以得到荷载-沉降曲线(即P-S曲线),根据所得到的P-S曲线,则K值的计算公式如下:K=P2-P1/S2-S1;其中,P2、P1分别为基底的接触压力和土自重压力,S2、S1——分别为相应于P2、P1的稳定沉降量。
静载试验法计算出来的K值是不能直接用于基础设计的,必须经太沙基修正后才能使用,这主要是因为此种方法确定K值时所用的荷载板底面积远小于实际结构的基础底面积,因此需要对K值进行折减(HiStruct注:折减要适当且有依据)。
(b)按基础平均沉降Sm反算:用分层总和法按土的压缩性指标计算若干点沉降后取平均值Sm,得 K=p/ Sm 式中p为基底平均附加压力,这个方法对把沉降计算结果控制在合理范围内是非常重要的。
用这种方法计算的k值不需要修正,JCAD在“桩筏筏板有限元计算”中使用的就是这种方法。
(c)经验值法 JCCAD说明书附录二中建议的K值。
1.3 讨论基床反力系数K是基础设计中非常重要的一个参数,因为它的大小直接影响到地基反力的大小和基础内力。
因此,合理地确定此参数的大小就显得至关重要。
1.3.1已知沉降算K值:JCCAD软件在“桩筏筏板有限元计算”中,K值的计算公式为:“板底土反力基床系数建议(kN/m3)”=“总面荷载值(准永久值)”/“平均沉降S1(m)”。
1.3.2不知道沉降算K值:如果设计人员无法准确预估沉降量,而按经验值法输入K值,或者采用程序提供的建议值。
这两种方法产生的K值在很多情况下会有很大的差别,有时甚至相差一个数量级。
这主要是因为采用经验值法计算出的K值不仅受人为因素的影响很大,而且其考虑的因素比较粗糙的缘故。
而采用程序提供的建议值时,只要输入的地质资料准确无误,则程序计算出的结构平均基床反力系数K一般是可以接受(Histruct注,请务必理解JCCAD的刚度K计算和修正原理!)。
1.3.3 对于某些工程,若基础埋深比较大,当基础开挖的土体重量大于结构本身重量时,地基土产生回弹,则程序将无法给出K的建议值。
此时设计人员可以考虑回弹再压缩,用结构“总面荷载值(准永久值)”/“回弹再压缩沉降值(mm)”得到基床反力系数K值。
1.3.4 JCCAD中附录给出的K值很大,计算可能会比它小一个数量级的原因:1)来源于苏联规范,正常用于路基上枕木、轨道计算(压力泡小,与表层土相关)。
2)没有考虑压缩深度的影响,没有考虑荷载大小的影响,建筑物宽度方向也在几十米多。
3)原有研究成果没有考虑上部结构的影响。
4)计算内力反映的变形与实际的沉降不是一个量级。
(HiStruct对这些原因的说法持保留意见)1.4建议建议:a、取用附录给出的K值,不考虑上部结构共同作用。
b、如取沉降反算的值,应考虑上部结构共同作用。
HiStruct 注,一般来说取沉降反算法对于大部分筏板合理,建议可以采用中点沉降,并根据筏板特征适当提高边缘区域的K值,而对于大型的地下室筏板,采用平均值计算或者用附录给出的K值可适当选择采用。
而其它关于桩筏基础设计中群桩的弹簧刚度取值,承台下土的分担,基础设计建议等,可以联系本人咨询。
基床系数: 基床反力系数(温克尔系数) 弹性半空间地基上某点所受的法向压力与相应位移的比值。
又称温克尔系数基床反力系数K应如何取值?这个应该就是文克勒在1867年提出的文克勒地基模型(弹性地基梁)中的基床反力系数吧,文克勒假设:地基上任一点所受的压力强度p与该点的地基沉降量s成正比,p=ks ,这个比例系数k称为基床反力系数,简称基床系数。
就是把地基土体划分成许多的土柱,然后用一根独立的弹簧来代替,k就是弹簧刚度,就如楼主所说吧。
不过基床系数的确定比较复杂,它又不是单纯表征土的力学性质的计算指标,还受基底压力的大小和分布、压缩性、土层厚度、邻近荷载等等的影响。
有些书推荐按基础的预估沉降量或者载荷试验成果来确定。
K的取值可参阅说明书中的附表,在同一类土中,相对偏硬的土取大值,偏软的土取小值,若考虑垫层的影响K值还可取大些,当有多种土层时,应按土的变形情况取加权平均值。
K值的改变对荷载均匀的基础内力影响不大,但荷载不均匀时则会对内力产生一定的影响。
应适当调整K值,选择较理想的内力与变形的K值,并最好使垂直位移不出现负值。
•【资料来源】顾晓鲁等主编.地基与基础(第三版).北京:中国建筑工业出版社,2003基床系数κ 值表12-2-1•【资料来源】中国船舶工业总公司第九设计院编写.弹性地基梁及矩形板计算.附录A:基床系数的参考数值表注:1.凡有*号,原文注明适用于地基面积>10平米。
2.上表系数与基础埋置深度无关。
3.本表摘自中国船舶工业总公司第九设计院编写的《弹性地基梁及矩形板计算》附表:(垂直)基床系数K的经验值(MPa/m)岩土类别状态K值软土、淤泥质土、有机土1~8粘性土软塑8~15 可塑 15~35 硬塑 35~70 坚硬 70~90砂土松散5~10 稍密 10~15 中密 15~25 密实 25~40圆砾、角砾中密 25~40 密实 40~95黄土、黄土质土 30~50三、几种室内试验方法的比较:a.三轴试验测定基床系数的方法如下:土样经饱和处理后,在K0状态下进行固结,采用三轴固结排水试验(CD)得到Δσ3/Δσ1=(0,0.1,0.2,0.3)不同应力路径下的Δσ1~Δh曲线,其初始段直线(或指定段割线)的斜率,至于规定这几种不同的应力路径的意义以及最终提交参数采用何种应力路径下的试验结果则未明确规定,此处之所以采用多种应力路径是为了更好地模拟场地的施工条件,应根据实际情况合理取用。
一般说来,采用这种室内试验手段取得的数值与现场试验是有可比性的。
遗憾得很,我现在采用的全自动三轴仪居然不能实现这种应力路径的自动控制,前几天跟厂家沟通,希望能做成一个专用的程序模块,目前还只能采用人工跟踪方式进行调整。
b. 根据固结试验计算基床系数的公式如下:上式中,em=(e1+e2)/2,即试验过程中孔隙比的平均值;σ2-σ1为应力增量,至于如何取值,规范中没有指明,应根据设计需要确定取值吧。
c.根据介质土的弹性模量和泊松比按下述公式换算基床系数:上式中,A为基础面积,E为弹性模量,υ为泊松比。
不知道这个式子是经验公式还是理论推导,作为室内试验,弹性模量和泊松比均有成熟的试验方法,因此可以方便地间接测得基床系数。
据称室内试验测得的基床系数往往与原位测试的结果误差很大,尤其是固结试验确定的基床系数与载荷试验测定的结果有数量级的误差,需要更深入的分析,并结合工程实例进行适当的修正。
写到这里还是不放心,从网上搜到了一篇高大钊老师关于床系数测定方法的溯源、分析和建议的原文,有以下观点:A、基床系数并不是土的性质指标,而是与试验承压板尺寸和刚度密切有关的计算参数。
B、不同工程用途的基床系数建议采用不同的术语:鉴于基床系数的术语使用上的不统一,建议加以规范化,根据基床系数的使用目的和试验条件,给以不同的术语和符号。
弹性地基梁板的计算:弹性地基梁板计算所用的计算参数,建议称为竖向基床系数Kv。
由标准承压板试验得到的基床系数称为基准基床系数KV1。
桩和挡土结构物在横向荷载作用下的内力与变形计算:桩和挡土结构物内力和变形计算所用的计算参数,建议称为水平向基床系数KH。
路基土的压实控制标准:路基土压实质量控制所用的压实标准指标,建议称为地基系数K30。
摘自中国船舶工业总公司第九设计院编写的《弹性地基梁及矩形板计算》公路桩基土弹簧计算方法根据地基基础规范中给出的m法计算桩基的土弹簧:基本公式:K=ab1mz ③式中:a为各土层厚度b1为基础的计算宽度m为地基土的比例系数z为各土层中点距地面的距离当基础在平行于外力作用方向由几个桩组成时,b1=0.9×k(d + 1) ①h1=3×(d+1)∵d=1.2∴h1=6.6L1=2mL1<0.6×h1=3.96M∴k=b′+((1-b′)/0.6)×L1/h1②当n1=2时,b′=0.6代入②式得:k=当n1=3时,b′=0.5代入②式得:k=0.92087542当n1≥4时,b′=0.45带入②式得:k=0.912962963将k值带入①式可求得b1,对于非岩石类地基,③式中m值可在规范表6.5中查到对于岩石类地基,③式中m值可由下式求得:m=c/z其中c值可在表6.6中查得将a、b1、m、z带入③可求得K值桥梁的地震反应分析研究中,考虑桩-土共同作用时,在力学图式中作如下处理。
假定土介质是线弹性的连续介质,等代土弹簧刚度由土介质的动力m值计算。
“m-法”是我国公路桥梁设计中常用的桩基静力设计方法。
在此采用的动力m值最好以实测数据为依据。
由地基比例系数的定义可表示为σzx=m*z*Xz(6-4)式中,是土体对桩的横向抗力,z为土层的深度,为桩在深度z处的横向位移(即该处土的横向变位值)。
由此,可求出等代土弹簧的刚度为KS=a*bp*m*z (6-5)式中,a为土层的厚度,为该土层在垂直于计算模型所在平面的方向上的宽度,m值见表6-1。
表6-1 非岩石类土的比例系数序号土的名称(kN/m4)1 流塑粘性土,淤泥3000~50002 软塑粘性土,粉砂5000~100003 硬塑粘性土,细砂、中砂10000~200004 坚硬,半坚硬粘性土,粗砂20000~300005 砾砂,角砂,圆砾,碎石,卵石30000~800006 密实卵石夹粗砂,密实漂卵石80000~120000。