桥梁-沉降量计算
桩筏基础沉降计算算例
桩筏基础沉降计算算例假设有一座桥梁需要建设,我们需要设计桥梁的基础沉降计算,以确保桥梁的稳定性和安全性。
首先,我们需要进行现场勘察和土壤试验,以获取有关该区域土壤的相关参数。
根据土壤参数的不同,可以选择不同的基础类型,如桩基础或桩筏基础。
在这个算例中,我们将使用桩筏基础。
假设该区域土壤为粉土。
根据土壤试验结果,我们得到土壤的重度γ=18kN/m³,饱和度S=70%。
此外,根据地质调查,我们发现该地区地下水位高度为1.5m。
在进行桩筏基础设计时,首先需要确定桩的长度和直径。
根据桥梁荷载和土壤参数,我们估计桩的长度为30m,直径为1m。
接下来,我们需要计算桩的侧阻力。
根据经验公式,侧阻力可以通过以下公式计算:Rs=ΣCi*Ai其中,Rs表示侧阻力,Ci表示桩身周围单位长度土壤对桩侧面的侧阻力系数,Ai表示单根桩身周围单位长度土壤对桩侧面的面积。
假设该区域土壤的侧阻力系数为60kPa,根据桩的直径,可以计算出桩侧面的面积为3.14平方米。
那么,侧阻力Rs=3.14*60=188.4kN/m。
接下来,我们需要计算桩的端承力。
根据经验公式,端承力可以通过以下公式计算:Rp = Ap * (Nc * qn + Ng * qg + Nd * γd * d)其中,Rp表示桩的端承力,Ap表示桩顶面积,Nc表示土壤的内摩擦角,qn表示正常压力,Ng表示水平压力系数,qg表示地下水压力,Nd表示地震作用系数,γd表示地震作用时的土壤重度,d表示桩的埋深。
最后,我们可以计算桩的总荷载,并通过以下公式计算基础的沉降量:P=Rp+Rsδ=P/(E*A)其中,P表示桩的总荷载,E表示土壤的弹性模量,A表示基础的截面面积,δ表示基础的沉降量。
根据上述算例,我们完成了桩筏基础的沉降计算。
通过设计合适的桩长度和直径,并计算出桩的侧阻力和端承力,我们可以预测基础的沉降量,以确保桥梁的稳定性和安全性。
这些计算结果可以为工程师和设计师提供有关桥梁基础设计的重要参考。
沉降量计算方法
沉降量计算方法①用坐标纸按比例绘制土层分布剖面图和基础剖面图,如图所示。
分层总和法计算地基沉降②计算地基土的自重应力σc,土层变化处为计算点。
计算结果按照力的比例尺(如1cm代表100kPa)绘于基础中心线左侧,注意自重应力分布曲线的横坐标只表示该点的自重应力值,应力的方向都是竖直方向。
③计算基础底面的接触压力。
④计算基础底面的附加应力。
⑤沉降计算分层。
为使地基沉降计算比较精确,除按0.4b 和1~2m分层以外,还需考虑下列因素:a.地质剖面图中,不同的土层,因压缩性不同应为分层面;b.地下水位应为分层面;c.基础底面附近的附加应力数值大且曲线的曲率大,分层厚度应小些,使各计算分层的附加应力分布曲线以直线代替计算时误差较小。
⑥计算地基中的附加应力分布。
按分层情况将附加应力数值按比例尺绘于基础中心线的右侧。
例如,深度z处,M点的竖向附加应力σz值,以线段Mm表示。
各计算点的附加应力连成一条曲线KmK′,表示基础中心点O以下附加应力随深度的变化。
⑦确定地基受压层深度zn。
由上图中自重应力和附加应力分布两条曲线,可以找到某一深度处附加应力σz为自重应力σcz的20%,此深度称为地基受压层深度zn。
4)分层总和法特点分层总和法计算沉降的优点是概念比较明确,计算过程及变形指标的选取比较简便,易于理解掌握,适用于不同地基土层的情况。
但是采用上述方法进行建筑物地基沉降计算,并与大量建筑物的沉降观测值比较,发现具有下列规律:①对于中等地基,计算沉降量与实测沉降量相近,即s计≈s 实;②对于软弱地基,计算沉降量远小于实测沉降量,即s计<s 实;③对于坚实地基,计算沉降量远大于实测沉降量,即s计>s 实。
地基沉降量计算值与实测值不一致的原因主要有以下3个方面:①分层总和法计算所作的几点假定,与实际情况不完全相符;②土的压缩性指标试样的代表性、取原状土的技术及实验的准确度都存在问题;③在地基沉降计算中,没有考虑地基、基础与上部结构的共同作用。
桥梁群桩基础沉降特性与计算方法
沉降计算
文章编号 :63 1 1 (060 —0 70 17— 86 20) 40 0— 5
中图分类号:4 55 U 4 .5
1 引 言
近年来,随着现代土木工程朝着超高、超重、超大的方 向发展 , 对地基基础的要求也更加严格 。 由于桩基础与其他实体基础相比具有很多的优 点,在软土地基上应用非常广泛,并且经常采用大规 模的群桩基础 。而现实中的桩群 由于桩间距受结构构造的限制不能过大,从而产生了群桩效应。群
算方法 的要求很 高。 由于群桩基础受多方面的影响和作用,使其受力状态非常复杂 。因此 ,要寻找某一种方法把这
收稿 日期:2 0 — 9 2 060 -1 作者简介 :任丽芳 ( 9 7 。女 。汉,河 南省洛 阳人,硕士,研 究方 向地质工程 。 17 一)
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其中: 、 分别为假想扩展墩基的底面的长度和宽度 ( ;a m) 、6分别为群桩桩顶外围矩形面
积长度和宽度 ( ;三为承台底面至扩展墩基底面的距离 ( ; 为群桩侧面土层 内摩擦角的加权 m) m)
平均 值 。
( )竖 向附加应力计算 2 采用弹性理论的 B us eq osi s 解来计算,从假想扩展墩基底平面算起 。 n
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第5 第4 卷 期
20 年 l 06 2月
石家庄铁路职业技术学院学报 J U NA F HJ Z U NGI T T F A L A E H O O Y O R LO IA H A IU EO IW YT C N L G S I NS r R
数 ,取 m= . s1 。 3 采用压缩曲线计算沉降公式为:
:
沉降计算公式
沉降计算公式沉降计算在工程领域可是个相当重要的环节,咱今天就来好好聊聊沉降计算公式。
先给大家举个例子,我曾经参与过一个小区建设项目。
在施工过程中,我们特别关注地基的沉降情况。
有一块地,看上去平平坦坦,但在打地基的时候,发现了一些隐藏的问题。
那就是这地下面的土层分布不均匀,有的地方软,有的地方硬。
这可就给我们的工程带来了不小的挑战。
沉降计算的公式呢,其实就像是一把解开土地沉降之谜的钥匙。
比如说分层总和法,这是个常用的方法。
它的基本思路就是把地基土分成若干层,分别计算每一层的沉降量,然后加起来就得到总的沉降量。
计算公式大致是这样:$S=\sum_{i=1}^{n}\frac{e_{1i}-e_{2i}}{1+e_{1i}}h_{i}$ 。
这里的 $e_{1i}$ 和 $e_{2i}$ 分别是第$i$ 层土压缩前和压缩后的孔隙比,$h_{i}$ 是第 $i$ 层土的厚度。
在实际应用中,可没这么简单。
得先确定地基土的压缩性指标,这就需要进行大量的土工试验。
比如说,要测量土的重度、含水量、孔隙比等等。
这可真是个细致活儿,一点都马虎不得。
就像我们那个小区项目,为了准确得到这些数据,我们的工程师和技术人员在工地上忙前忙后,取样、试验,那认真劲儿,就像是在对待一件珍贵的宝贝。
还有规范法,它相对分层总和法来说,考虑的因素更多一些,也更符合实际情况。
沉降计算还得考虑很多其他因素,比如建筑物的荷载分布、基础的形状和尺寸、土层的应力历史等等。
有时候,一个小小的因素没考虑到,计算结果就可能大相径庭。
我记得有一次,我们在计算一个高层建筑的沉降时,最初因为忽略了地下水位的变化对土层性质的影响,结果算出来的沉降量和实际监测的数据相差很大。
这可把我们急坏了,赶紧重新梳理计算过程,把这个因素考虑进去,才得到了比较准确的结果。
所以说,沉降计算可不是简单地套个公式就行,得综合考虑各种因素,仔细分析,才能得出可靠的结果。
总之,沉降计算公式虽然看起来复杂,但只要我们掌握了其中的原理,结合实际情况,认真分析,就能够为工程建设提供有力的支持,确保建筑物的安全和稳定。
桥梁工程沉降测量方案
桥梁工程沉降测量方案一、桥梁沉降测量的意义桥梁沉降是指桥梁结构在使用过程中由于自身荷载、交通荷载和地基土壤沉陷等因素导致的下沉变形。
沉降会导致桥梁结构的变形和破坏,严重影响桥梁的使用安全性和寿命。
因此,对桥梁的沉降进行及时、准确的测量是确保桥梁结构安全性的重要手段。
二、桥梁沉降测量的方法1. 应力应变法应力应变法是利用应变计测量材料的应变,从而得到物体的形变信息。
在桥梁沉降测量中,可以通过在桥梁结构中设置应变计,监测桥梁结构的变形情况,进而计算出桥梁的沉降量。
由于应变计测量结果的精准性和实时性较高,因此应力应变法在桥梁沉降测量中得到广泛应用。
2. 钢尺法钢尺法是利用钢尺和水平仪进行桥梁的沉降测量。
首先在桥梁结构上设置一根标定水准线,然后使用水平仪测量桥梁结构上各个点相对于标定水准线的高度差,通过计算得出桥梁的沉降量。
钢尺法操作简单,成本较低,适用于中小型桥梁的沉降测量。
3. GNSS测量法GNSS(Global Navigation Satellite System)是一种利用全球卫星定位系统进行测量的方法。
在桥梁沉降测量中,可以通过设置GNSS传感器在桥梁结构上的多个固定点,实时监测桥梁结构在水平方向和竖直方向的位移,并计算出桥梁的沉降量。
由于GNSS测量结果的准确性和实时性较高,因此在桥梁沉降测量中也得到了广泛应用。
三、桥梁沉降测量的实施方案1. 测量前的准备工作在实施桥梁沉降测量前,首先需要对测量对象进行详细的调查和分析。
对桥梁结构和地基情况进行全面了解,确定测量的基准点和监测点。
同时,对测量仪器进行检验和校准,确保测量的准确性和可靠性。
2. 测量过程中的操作流程在桥梁沉降测量过程中,需要按照事先制定的测量方案进行操作。
首先进行基准点的设置和标定,然后对监测点进行测量,并记录测量结果。
在测量过程中,需要严格按照操作规程进行,确保测量结果的准确性和可靠性。
3. 测量后的数据处理和分析在桥梁沉降测量完成后,需要对测量数据进行处理和分析。
沉降量计算方法
下面计算沉降量的方法是《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)所推荐的,简称《规范》推荐法,有时也叫应力面积法。
(一)计算原理应力面积法一般按地基土的天然分层面划分计算土层,引入土层平均附加应力的概念,通过平均附加应力系数,将基底中心以下地基中z i-1-z i深度范围的附加应力按等面积原则化为相同深度范围内矩形分布时的分布应力大小,再按矩形分布应力情况计算土层的压缩量,各土层压缩量的总和即为地基的计算沉降量。
理论上基础的平均沉降量可表示为式中:S--地基最终沉降量(mm);n--地基压缩层(即受压层)范围内所划分的土层数;p--基础底面处的附加压力(kPa);Esi--基础底面下第i层土的压缩模量(MPa);zi、z i-1--分别为基础底面至第i层和第i-1层底面的距离(m);αi、αi-1--分别为基础底面计算点至第i层和第i-1层底面范围内平均附加应力系数,可查表4-1。
表4-1 矩形面积上均布荷载作用下,通过中心点竖线上的平均附加应力系数αz/ BL/B1.0 1.2 1.4 1.6 1.82.0 2.4 2.83.2 3.64.05.0 >100. 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 40. 5 0. 6 1.000.9970.9870.9670.9360.900.8581.000.9980.990.9730.9470.9150.8781.000.9980.9910.9760.9530.9240.891.000.9980.9920.9780.9560.9290.8981.000.9980.9920.9790.9580.9330.9031.000.9980.9920.9790.9650.9350.9061.000.9980.9930.980.9610.9370.911.000.9980.9930.980.9620.9390.9121.000.9980.9930.9810.9620.9390.9131.000.9980.9930.9810.9630.940.9141.000.9980.9930.9810.9630.940.9141.000.9980.9930.9810.9630.940.9151.000.9980.9930.9820.9630.940.9154. 7 4. 8 4. 95. 0 0.2180.2140.210.2060.2350.2310.2270.2230.250.2450.2410.2370.2630.2580.2530.2490.2740.2690.2650.260.2840.2790.2740.2690.2990.2940.2890.2840.3120.3060.3010.2960.3210.3160.3110.3060.3290.3240.3190.3130.3360.330.3250.320.3470.3420.3370.3320.3670.3620.3570.352(二)《规范》推荐公式由(4-12)式乘以沉降计算经验系数ψs,即为《规范》推荐的沉降计算公式:式中:ψs--沉降计算经验系数,应根据同类地区已有房屋和构筑物实测最终沉降量与计算沉降量对比确定,一般采用表4-2的数值;表4-2 沉降计算经验系数ψs基底附加压力p0(kPa)压缩模量E s(MPa)2.5 4.0 7.0 15.0 20.0p0=f k 1.4 1.3 1.0 0.4 0.2p0<0.75f k 1.1 1.0 0.7 0.4 0.2 注:①表列数值可内插;②当变形计算深度范围内有多层土时,Es可按附加应力面积A的加权平均值采用,即(三)地基受压层计算深度的确定计算深度z n可按下述方法确定:1)存在相邻荷载影响的情况下,应满足下式要求:式中:△S n′--在深度z n处,向上取计算厚度为△z的计算变形值;△z查表4-3;△S i′--在深度z n范围内,第i层土的计算变形量。
某桥沉降观测方案
某桥沉降观测方案清晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在键盘上,激发了我对这座桥梁的无限想象。
这座桥梁,跨越了城市的繁华与宁静,承载着无数人的梦想与希望。
而我,将用我的经验和智慧,为它量身打造一份沉降观测方案。
一、项目背景这座桥梁的建设,是城市交通布局的重要一环,它的稳定性和安全性至关重要。
为了确保桥梁在投入使用后能够稳定运行,防止因沉降导致的安全隐患,我们需要对桥梁进行沉降观测。
这份方案,旨在为桥梁的沉降观测提供科学、合理的方法和步骤。
二、观测目标1.确定桥梁的沉降量,了解沉降速度和沉降趋势。
2.分析沉降原因,为桥梁的维护和加固提供依据。
3.确保桥梁在沉降过程中不出现安全隐患,保障人民群众的生命财产安全。
三、观测方法1.水准测量法:使用高精度水准仪,定期对桥梁的沉降点进行测量,记录沉降数据。
2.钢尺测量法:在桥梁两侧设立钢尺,定期测量钢尺的长度变化,以此计算沉降量。
3.三维激光扫描法:利用三维激光扫描仪,对桥梁进行整体扫描,获取桥梁的精确三维坐标,通过对比不同时间段的扫描数据,分析桥梁的沉降情况。
4.遥感观测法:利用卫星遥感技术,对桥梁进行定期观测,获取桥梁的形变信息。
四、观测步骤1.前期准备:成立沉降观测小组,明确各成员职责;采购相关设备,确保设备精度;制定观测计划。
2.布设沉降点:在桥梁的关键部位布设沉降点,确保沉降点的数量和位置满足观测需求。
3.开展观测:按照观测计划,定期对沉降点进行测量,记录沉降数据。
4.数据分析:将观测数据整理、分析,绘制沉降曲线图,预测沉降趋势。
5.结果反馈:将观测结果及时反馈给桥梁管理部门,为桥梁的维护和加固提供依据。
五、观测周期沉降观测周期为每月一次,特殊情况下可根据实际情况调整观测频率。
六、注意事项1.观测过程中,要确保观测设备的精度和稳定性,避免因设备故障导致数据失真。
2.观测人员要严格遵守观测规程,确保观测数据的准确性和可靠性。
3.观测过程中,要密切关注桥梁的沉降情况,发现异常情况要及时上报。
沉降量计算
沉降量计算
1引言
路面沉降是城市建设中常见的结构变形现象之一,随着城市发展快速建设,道路结构抗压能力的提高和表面抗力的改善,因此路面沉降也变成了一个日益重要的城市建设话题。
建设前应对潜在路面沉降因素有必要进行认真研究,注意沉降量的计算方法,并采取有效的控制措施,以减少路面的沉降,确保其安全使用。
2路面沉降的计算方法
根据《部分道路施工技术规范》(JTGD41-2024),以其中沉降的计算方法来探讨路面沉降的计算方法。
(1)用测试方法和经验公式计算沉降:
在确定路面工程的承载能力、挠性及其他因素之前,用测试方法和经验公式根据实际情况估算路面沉降。
根据《道路施工工程质量检测技术规范》(JTJ061-2004),经验公式计算路面沉降的方法为:
沉降量:Δ=Δa-Δk
其中
Δa—为沉降工程初期沉降实测值;
Δk—为该段道路工程实测值和模拟试验结果的基准值。
(2)有效率计算路面沉降:
有效率计算路面沉降可以更快、更准确地测量出路面沉降的规模,以此来制定有效的路面沉降控制措施。
(ⅰ)均匀沉降。
沉降量计算方法
例题4-2 计算表格z (m) L/B z/BEsi(kPa)(cm)(cm)0 0 0.2500 01.0 0.8 0.2346 0.2346 0.2346 4418 4.27 4.272.0 1.6 0.1939 0.3878 0.1532 6861 1.80 6.073.0 2.4 0.1578 0.4734 0.0856 7749 0.89 6.964.0 3.2 0.1310 0.5240 0.0506 6848 0.59 7.555.0 4.0 0.1114 0.5570 0.033 4393 0.60 8.156.0 4.8 0.0967 0.5802 0.0232 3147 0.59 8.747.0 5.6 0.0852 0.5964 0.0162 2304 0.57 9.317.6 6.08 0.0804 0.6110 0.0146 350000.03 9.34按规范确定受压层下限,z n=2.5(2.5-0.4ln2.5)=5.3m;由于下面土层仍软弱,在③层粘土底面以下取Δz厚度计算,根据表4-3的要求,取Δz=0.6m,则z n=7.6m,计算得厚度Δz的沉降量为0.03cm,满足要求。
查表4-2得沉降计算经验系数ψs=1.17。
那么,最终沉降量为:三、按粘性土的沉降机理计算沉降根据对粘性土地基在局部(基础)荷载作用下的实际变形特征的观察和分析,粘性土地基的沉降S可以认为是由机理不同的三部分沉降组成(图4-8),亦即:上式中的低值适用于较软的、高塑性有机土,高值适用于一般较硬的粘性土。
表4-4 沉降系数ω值受荷面形状L/B 中点矩形角点,圆形周边平均值刚性基础圆形— 1.00 0.64 0.85 0.79 正方形 1.00 1.12 0.56 0.95 0.88矩形1.52.03.04.06.08.010.030.050.0100.01.361.521.781.962.232.422.533.233.544.000.680.760.890.981.121.211.271.621.772.001.151.301.521.701.962.122.252.883.223.701.081.221.441.61——2.12———*平均值指柔性基础面积范围内各点瞬时沉降系数的平均值(二)固结沉降计算固结沉降是粘性土地基沉降的最主要的组成部分,可用分层总和法计算。
静载试验累计沉降计算公式
静载试验累计沉降计算公式静载试验是土木工程中常用的一种地基工程试验方法,用于评估地基承载力和变形特性。
在进行静载试验时,需要对地基的沉降进行监测和计算,以便评估地基的变形情况。
累计沉降是评估地基变形的重要参数之一,其计算公式是地基工程中的重要内容之一。
累计沉降计算公式的推导。
在进行静载试验时,通过在地基上施加不同的荷载,监测地基的沉降情况,然后根据监测数据进行累计沉降的计算。
累计沉降的计算公式可以通过地基力学原理进行推导。
假设在地基上施加荷载P,地基的沉降为Δ,地基的刚度为K,则根据弹性力学原理,可以得到以下公式:P = K Δ。
其中,P为施加在地基上的荷载,K为地基的刚度,Δ为地基的沉降。
根据上述公式,可以得到地基的沉降计算公式:Δ = P / K。
在实际工程中,地基的刚度K可以通过静载试验得到,因此可以根据上述公式计算地基的累计沉降。
累计沉降计算公式的应用。
累计沉降计算公式在地基工程中具有重要的应用价值。
通过累计沉降的计算,可以评估地基的变形情况,为工程设计和施工提供重要参考依据。
在进行地基设计时,需要对地基的变形进行评估,以确保地基能够满足工程的使用要求。
通过累计沉降的计算,可以评估地基在不同荷载作用下的变形情况,为地基设计提供重要参考。
在地基施工过程中,需要对地基的变形进行监测和控制。
通过累计沉降的计算,可以及时发现地基的变形情况,为施工过程提供重要参考,确保地基施工的质量和安全。
此外,累计沉降计算公式还可以用于地基的监测和预测。
通过对地基的沉降进行长期监测,可以得到地基变形的趋势,为地基的长期稳定性评估提供重要依据。
总结。
累计沉降计算公式是地基工程中重要的计算方法之一,通过对地基的沉降进行监测和计算,可以评估地基的变形情况,为工程设计和施工提供重要参考。
在实际工程中,累计沉降计算公式具有广泛的应用价值,对地基工程的设计、施工和监测具有重要意义。
因此,对累计沉降计算公式的理解和应用具有重要的工程实践价值。
沉降量计算公式
沉降量计算公式1. 什么是沉降?沉降指的是土地表面在一段时间内的下沉或抬升,常见于建筑物或其他重型设施施工后。
沉降量的大小与地层的性质、施工方式、建筑物质量等多种因素有关。
2. 沉降量的计算公式沉降量的计算需要考虑土壤的变形及建筑物的载荷,因此计算公式也分为多种方法。
其中,比较常见的是弹性沉降和地基不均匀沉降的计算方法。
弹性沉降的计算公式为:△h=E×△b/2×[1-(1-v^2)/Epl]式中:△h为沉降量,E为弹性模量,△b/2为建筑物载荷作用面的下降值,v为泊松比,Epl为等效弹性模量。
地基不均匀沉降的计算公式为:△h=∑[Zi/Gi×(qi-△p)]×[1+∑(dZi/Di)×(qi-△p)]式中:Zi、Gi、qi、△p代表第i层的厚度、剪切模量、第i层的土层压力和建筑物自重引起的土压力,dZi、Di分别为第i层的厚度变化和刚度变化。
3. 沉降量的实际应用沉降量是设计和施工过程中需要考虑的重要因素。
在建筑物和其他重要设施的施工过程中,如果未考虑到沉降量的大小及其对工程的影响,可能会导致建筑物结构变形、裂缝等问题的出现。
沉降量的计算公式可以帮助工程师们对土层的变形及建筑物的载荷进行科学计算和合理预测,从而制定出更为准确的施工方案和使用方案。
同时,沉降量的实际检测工作也十分重要,可以为施工和使用中的管理提供数据支撑和指导。
4. 总结沉降量的计算公式有多种,需要根据实际场景和建筑物质量等条件综合考虑。
同时,实际应用中需要进行科学检测和数据记录,以确保施工和使用的安全性和持久性。
如果您需要进行相关计算和检测工作,建议咨询相关专业机构和专业人士的意见。
铁路桥梁群桩基础沉降性状与计算分析
路设计规范 ( 试行 ) 对桥梁墩 台基础沉降限值做了严 》 格要 求 , 软土地 基 桥梁 , 降要求 控 制桩基 设计 。铁 对 沉 路桥梁以群桩基础为主, 有必要分析群桩沉降的变形 特性 , 开对 桥梁 基 础沉 降计算 方 法分 析 , 择合 理 可 展 选
Fo n a i n S tl m e t S a n o e t s a d Co p a i n l u d to e te n h pe a d Pr p r i n m ut t a e o An l ss o i y Brdg l o p a y i f Ra l wa i e Pi Gr u s e Z NG F - a HA uj n i
图 3 桩 基 布 置 ( 位 :m) 单 c 表 1 各土层力学指标
旨 层 h 层 顶深 土容重 /土黏聚 内摩擦 压缩模 柏松 基本承载
的2 A . 5 A r . -会 不 种:S≤0 2∑ S和o≤02 得到 0 o,
同压 缩层 厚度 , 导致 计算 沉 降量不 同 。
以上对 群 桩 基 础 的最 终 沉 降 ( 沉 降 ) 行 了 分 总 进 析 , 实 际工程 中 , 关 心 工后 固结 沉 降 。《 速铁 路 在 更 高 设 计 规范 ( 行 ) 规 定 , 台基 础 的沉 降应 按 恒 载 试 》 墩 计 算 , 于静 定结 构 , 梁 墩 台 工后 均 匀 沉 降量 , 无 对 桥 对 砟 桥 面不 大 于 2 对有 砟桥 面 不大 于 3 m。 0mm, 0m
5 结 束 语
根据 对 不 同桩 基 沉降计 算方 法 的分析 、 比较 , 路 铁
垲
度 m( / ) ka /。 ̄ Ma琵 / k m) ̄ P角 () /P N /
公路工程、桥梁、软土地区地基加固的沉降计算
公路工程桥梁软土地区地基加固的沉降计算在软土地区桥梁扩大基础工程或高路堤挡土墙基础工程中,均存在回填或高筑等路基形成过程,使得软土地基在填土荷载作用下,应力状态发生变化,导致土体产生变形,本文主要根据太砂基的固结理论为基础,采用Microsoft Excel来编制土体沉降及固结分析程序,分析土体在回填施工过程中或施工结束后土体的总沉降历程以及深层某层某点的沉降历程以及土体相应的总固结度,并结合实际某工程实测面层沉降数据之分析,说明本程序的功能以及应用。
一、土体沉降的计算在实际工程中,由于受施工过程,地基土体本身情况复杂性的影响,地基土在受荷后的变形情况是十分复杂的,但按土体受荷后沉降发生的次序,主要可分以下三个部分,即初始沉降,固结沉降和次固结沉降。
初始沉降主要包括以下三个部分:a)基础受荷后,地基土体会发生剪切变形,尤其在靠近基础边缘处,由于应力比较集中,剪切变形范围更大;b)地基土体受荷后产生的侧向变形而引起的沉降;c)地基土中的砂土层在受荷后产生的沉降。
以上三部分沉降假定地基土受荷后立即产生的,是属于初始沉降。
固结沉降是由于土体受荷后压缩将土体孔隙中的水份逐渐排挤出而产生的缓慢沉降,次固结沉降是由于土体颗粒骨架在持续荷载作用下发生蠕动而引起的变形。
由于该部分沉降发生的持续时间很长,而沉降数值一般较小,在本文中没有考虑。
根据上面叙述,地基土体的沉降可用下式表示:S=Sd+Sc (1)式中:Sd:由于地基土因受荷后发生的剪切变形,侧向变形以及地基土中的砂土层所引起的初始变形,该部分沉降认为加荷后立即产生。
Sc:地基土因固结变形而引起的最终沉降。
S:地基土体受荷后所产生的总沉降。
由于地基土的初始变形Sd的影响因素比较多,计算比较复杂困难,为进一步简化,上式可写成:S=Sd+Sc=m•Sc (2)式中:m:沉降经验系数,表示地基土受荷后发生的剪切变形、侧向变形、以及地基土中砂层的沉降影响系数,与地基土的变形特性、荷载条件、加荷速率以及土体的固结状态、灵敏度等因素有关。
桥梁计算中支座不均匀沉降取值的依据
桥梁计算中支座不均匀沉降取值的依据说到桥梁,大家可能首先想到的是高高的桥墩、蜿蜒的车道,或者是那些在大雨中依然屹立不倒的钢铁巨人。
但是,有一个问题可不能忽视——桥梁的支座。
你别小看这几个不起眼的“支撑点”,它们可承载着桥梁的重量,甚至是来往车辆的震动。
可这不均匀的沉降问题就像是给这些支座设置了“陷阱”。
有点想象一下,你走在一条马路上,突然一侧下沉,车轮的轧过声不绝于耳,晃得你屁股都坐不稳,感觉都要翻车了。
那桥梁呢?如果支座沉降不均衡,桥面就像失了平衡的舞者,摇摇欲坠,怎么办?那么问题来了,为什么支座的沉降会不均匀呢?简而言之,就是地基的不平整。
桥梁就像一根横跨大江大河的“长竿”,它承受着巨大的重量,甚至自然灾害,建筑材料的质量,以及地基土壤的不同特性,都会导致支座沉降不同步。
想象一下,你在一片松软的沙滩上搭帐篷和露营,而另一片则是坚硬的岩石地,帐篷的立稳程度肯定是不同的。
没错,桥梁支座的沉降也是这个道理。
支座下的土质不同,沉降的速度和幅度也不同,结果自然就出现了不均匀沉降。
对于这个问题,咱们可不能掉以轻心。
我们要是盯着不看,最终的后果可就不堪设想了——桥梁可能会出现裂缝,严重的还会导致桥面倾斜,甚至出现整体的结构问题。
尤其是那些承载大流量车流的桥梁,支座的稳定性尤为关键。
可能你会问,那到底应该怎么控制支座的不均匀沉降呢?答案就在于“基础设计”和“土壤改良”上。
地基好,沉降自然小。
而且根据不同的土质,我们可以采取不同的加固措施。
比如,地基松软的地方,可以通过加深基础来增强支座的稳定性,或者通过土壤固结技术来改善土壤的承载能力。
就像是人要在软沙地里站稳,也得选个坚实的鞋底,别让自己一不小心就陷进去。
再说说具体的标准和依据,大家可能会觉得,这些理论都很高深,对咱普通人来说也不太有用。
但这些“硬核”知识,正是为保证桥梁能“稳如老狗”提供了理论支持。
比如,沉降的控制标准,通常会参照桥梁设计规范以及地质勘察报告。
常用沉降计算方法
1、弹性理论计算式将地基视为半无限各向同性弹性体,根据弹性理论可得到沉降计算公式。
在集中力P作用下,半无限弹性体中点A(x,y,z)处的竖向应变zε表达式为 )]([1yxzzEσσμσε+?=上式中点A处的附加应力xσ、yσ和zσ可采用布辛涅斯克解,地面上某点(x,y,0)处的沉降可通过积分得到,∫+?==222)1(yxEPdzszπμε在半无限弹性体上作用有均布柔性圆形荷载,荷载密度为p,荷载作用区半径为b,直径为B=2b。
类似前面分析,可以通过积分得到地基中土体竖向位移表达式为 ])1([)1(12IIbzEpbsμμ?++=2、分层总和法分层总和法是一类沉降计算方法的总称,在这些方法中,将压缩层范围内的地基土层分成若干层,分层计算土体竖向压缩量,然后求和得到总竖向压缩量,即总沉降量。
在分层计算土体压缩量时,多数采用一维压缩模式。
竖向应力采用弹性理论解。
压缩模量采用压缩试验测定,如采用e-p’曲线,或e-logp’曲线。
(1) 普通分层总和法将压缩层范围内土层分成n层,应用弹性理论计算在荷载作用下各土层中的附加应力。
采用压缩试验所得的土体压缩性指标,分层计算各土层的压缩量,然后求和得到沉降量。
沉降计算公式如下:∑∑===?=niiiiiHss11ε根据应用的土体压缩性指标,可改写下述几种形式。
直接采用压缩试验e-p’曲线,考虑01ee+??=ε,可改写为下述形式,∑=+?=niiiiiHeees11211采用压缩系数表示,可改写为下述形式,∑∑==+ ?=+?=niniiiiiiiiiiHepaHeppas111211)(采用压缩模量表示,可改写为下述形式,∑=?=niisiiHEps1采用体积压缩系数表示,可改写为下述形式,∑=?=niiiviHpms1在计算中附加应力一般取基础轴线处的附加应力值,以弥补采用该法计算得到的沉降偏小的缺点。
(2)考虑前期固结压力的分层总和法考虑前期固结压力的分层总和法又称e-logp’法。
沉降量计算方法范文
沉降量计算方法范文沉降量是指土壤在建筑物或其他重型结构物施工过程中由于荷载作用而引起的位移量。
沉降量的计算方法通常包括直接测量法和间接计算法两种。
1.直接测量法直接测量法是通过安装测点,在施工前后对测点进行测量,从而获得沉降量的准确数值。
具体步骤如下:1.1设置测点:根据设计要求,在施工区域选取一定数量的测点,一般以建筑物的四角以及建筑物周围等位置为主。
测点通常由标记钉、测点浅孔或变形计等设备组成。
1.2埋设测点:根据预先设计的坐标,在选定的位置挖掘出一定深度的浅坑,并将测点浅孔或变形计设备安装其中。
安装浅孔时,可使用预埋型标记钉或基准点作为测点,然后在其上钉好浅孔桩。
1.3测量沉降量:在施工前后和施工过程中,定期测量测点的坐标位置变化。
可以使用全站仪、水准仪等仪器进行测量。
测量数据应进行记录并进行分析,以得出沉降量的具体数值。
2.间接计算法间接计算法是通过测量建筑物或结构物的各个部位的变形,通过相应的理论模型计算出沉降量。
常用的间接计算方法有分区计算法、有限元法和构造模型法等。
2.1分区计算法:将建筑物或结构物划分为若干个沉降区域,然后分别计算各个区域的沉降量。
每个沉降区域中,可以根据土壤性质、负荷的大小和分布等因素考虑土体的压缩性和反弹性等特性,进行相应的计算。
最后将各个区域的沉降量进行汇总,得到总体的沉降量。
2.2有限元法:有限元法是一种基于力学原理的沉降计算方法。
通过建立合适的有限元网格,根据土体的力学性质和结构物的荷载特征,进行有限元分析,从而获得土体的应力和位移的分布情况。
通过对应力和位移场的模拟计算,可以得到沉降量的估计结果。
2.3构造模型法:构造模型法是一种基于结构物或土壤体模型的沉降计算方法。
根据构造物和土体的特性,建立相应的模型,通过与实测值的对比调整模型参数,进行计算和预测。
常用的构造模型有弹簧模型、网格模型和按层计算模型等。
不论是直接测量法还是间接计算法,在进行沉降量计算时,都需要注意以下几个方面:1.考虑土壤特性:沉降量的计算结果与土壤的性质密切相关。
桥梁桩基础沉降简化计算
摘要 : 本文利用剪切位移法分析计算软质基岩上的嵌岩桩沉降变形 。对嵌岩桩的沉降计算模型进行简化 , 并利用该简 化模型进行实际工程的计算 , 结果表明 , 当桩顶荷载较小时 , 计算值往往偏大 ; 当荷载在设计值附近时 , 剪切位移法 计算结果和实测值基本一致 , 因此 , 在实际工程中可以采用本文的简化模型求解桥台桩基础的沉降 。 关键词 : 沉降计算 ; 简化模型 ; 剪切位移法 中图分类号 : U443115 文献标识码 : A
Simplified Metho d to Calculate the Settlement of Bridge Pile Fo undatio n
ZHONG WenΟhua , LIU SongΟyu
( Southeast University , Jiangsu Nanjing 210096 , China) Abstract : The refined loadΟ transfer method was used to analyze the settlement of socketed pile on soft rock foundation 1And on the basis of the analysis , a simplified model to calculate the settlement of the pile foundation was established 1The new model was also applied to compute the vertical deformation of the socketed pile1 It is shown that the calculated result is less than the measured one as the load on the pile top is small1Meanwhile when the load approaching the designing value , the good agreement between the computed result and the experiment become more and more evident1 It is suggested that the simplified model should be applied to analyze the settlement of the piles in practice1 Key words : Settlement calculation ; Simplified model ; Refined load - transfer method
桥梁群桩基础沉降计算
分 析 图 1中两 相 同桩 组 成 的 桩 基 础 。 桩周 土 分 为 n层 ,每 层土 剪切 模 量 和厚 度 为 G 、Z,基 底 土 剪 i 。 切 模 量 和 泊 松 比 为 G 、u ,桩 长为 Z ,桩 半 径 为 r,桩 尖 离 刚 n 性层 距 离 为 h ,两桩 相距 为 s ,桩 的 弹 性 模 量 和 截 面积 为 , A ,并认为桩土界面充 分接触 ,不发生滑移 。
[ ]=
0 0 0
1 一k 0 1
{ : ] } p[ { }n S l
式中
( [] [ J J 5 =L ] ) 。 ]
i L i
对 于刚性 承台 对
,
各桩桩顶沉降相同。
() 6
[] l F= i
L
对于柔性承台 ,各桩荷载相同 ,根据式 ( ) 3
p = 。 ( 1 ~ n ) () 4
[]=[ 兀[ ] L L] 厶
1 一 1 0 0
0 0 0 0
() 9
(0 1)
式中 n ——桩群 中桩 的总数 目。 将式 ( )代入式 ( ) 4 2 ,可 以直接得 到各 桩的桩 顶沉 降。
摘
要
考虑群桩基础 间土的分层、桩对 土的 “ 筋效应 ”及桩 与桩相 互作 用情 况下 的剪切 变 加
形传递 法用于计 算桥 梁群桩基础沉 降 相 互作 用 剪切 变形 沉 降
引 言
剪切 变形 传 递 法 … 最 早 由 C oe ( 9 4 提 ok 17 ) 出,后来 由 R n o h发 展成 为 一种 简单 而 又 比较成 adl p 熟 的桩基础计算方法 ,它认 为在工作荷载下 ,桩侧和 桩尖处 的土体塑性变形不明显 ,故采用 线弹性理论和 叠加原理进行沉降分析 ,将群桩 中每根桩 由自身荷载 引起的沉降 和受其 它 荷载 影 响所 产生 的沉降 叠加 起 来 ,求得群桩沉 降。本文将其推广用 于桩 间土分层 的 情 况 ,考虑群桩基础问土 的分层和桩对土的 “ 加筋效 应 ” ,桩 与桩相互作用 系数 ,并使计算得到简化。
深厚软土地区高速铁路桥梁沉降规律及修正等代墩基法计算沉降
桥 梁基础 沉 降预测 提供 一定 的依据 .
1 工 程 概 况
京 沪 高铁 昆 山东 桥段 横 穿 江 苏 昆 山市 , 西 临 苏州 工业 园 区 , 东 接 上海嘉 定 区. 该 区段属 滨海 冲 击性平 原 , 地势低 平 , 湖澡洼 塘 密布 , 多为村 庄 、 苗
文 中以京 沪高铁 丹 阳至 昆山特 大桥 昆 山东桥
段 为研究 对象 , 通 过沉 降变形 观测及 理论 分析 , 寻
求 软土地 区高 速 铁 路桥 梁 沉 降 的 一般 规 律 , 并 通
过 理论分 析对 等代 墩 基 法 计 算 桥 梁 沉 降 进 行 修 正, 为深 厚软 土地 区高 速 铁路 合 理 桩 长 的确 定 及
第 3 7卷 第 1 期
2 0 1 3年 2月
武汉理 工 大学学 报 ( 交通科 学 与工程 版 )
J o u r n a l o f Wu h a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y
( Tr a n s p o r t a t i o n S c i e n c e& En g i n e e r i n g )
圃、 河流、 池塘. 管段 内村道 交错 , 区内地层 均为 第
限元 法 、 原位测 试 估 算 法及 其 他 简 化 和 经验 方 法
等¨ 1 。 ] , 但在 深厚 软土 地 区桥梁 的工后 沉 降研 究较 少. 冷伍 明等 在分 析 高 速 铁路 桥 梁 沉 降 观测 数 据
的基础上 1 0 0 7 5 ) ( 中 交 路 桥 建 设 有 限 公 司
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支座垫石
26 0
二、人群荷载
项目 人群荷载标准值S人(KN/m2)
人行道面积a(m2) 合计P人(KN)
人行道 3 0 0
P人=S人×a
三、台后主动土压力
1)台后无汽车荷载时
回填土按γ=17(KN/m)
α=0(台背竖直)
填土内摩擦角:
ψ=35° δ=ψ/2=17.5°
Ea1=(B×μ×γ×H2)/2= 其水平力:
sn=Xi×Ai 0.608053815 3.587701208 2.957603147 2.366082517 1.834571227 1.740270837 1.260196123 0.994440478
Ai/Esi 0.01702286
0.10044 0.0828 0.06624 0.05136 0.04872 0.03528 0.02784
荷载长期效应组合
荷载值(KN) 结构重要性系数γ0 永久作用效应分项系数γGi 可变荷载效应分项系数γQl 可变荷载效应组合系数γQj
合计Sud(KN)
永久作用(SGik) 1883.00
人群荷载(SQjk) 台后汽车荷载(SQlk)
0
54.94
1.2
1.4
1.4
0.8
Sud=γ0×(SGik×γGi+SQjk×γGl×γQj+SQlk×γQl)=
35
0.571428571
9.523809524
5
0.857142857
9.523809524
5
1.142857143
9.523809524
5
1.428571429
9.523809524
5
1.714285714
9.523809524
5
2
9.523809524
5
2.285714286
9.523809524
2336.510675
基底压应力p(KPa)
p=Sud/A
113.53
五、沉降量计算
查表4.3.6得Δz=0.6m
计算深度
基底附加压应力p0(KPa) fa0=70(KPa)
zn=b×(2.5-0.4×lnb) p0=p-γh'
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
分层厚度z(m) 0.6 1.2 1.8 2.4 3 3.6 4.2 4.8
车辆荷载等代均布土层厚度h:
h=ΣG/Bl0γ=
主动土压力着力点C=(H/3)×{(H+3h)/(H+2h)}=
3.84 0.97
公式见《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60 -2004 中4.3.4-1
四、下构恒载
项目 体积(m3) 重力密度(KN/m3) 应力(KN) 合计P下(KN)
台帽
台身பைடு நூலகம்
64.55
Eax1=Eacos(δ+α)= 其竖直力:
61.56
Eay1=Easin(δ+α)=
19.41
β=0
桥梁宽B(m)
基底至填土顶H(m) 桥墩基底至填土顶距离为水底至基
7
2.1
底距离
土与基底的摩擦系数μ= 主动土压力着力点C=H2/3=
0.246 0.70
(μ公式见《公路桥涵设计通用 规范》JTG D60 -2004 中
s=ψs×p0×∑(zi×αi-zi-1×αi-1)/Esi
基础尺寸(m)
b×l=2.1×22.11
(公路桥涵地基与基础设计规范 JTG D63-2007)
(b为基础宽度 2.7m)
zn=4.627m
(h'为基底埋置深度;γ为土重度,取18)
p0=
计算表
z/b
l/b
Esi
0.285714286
9.523809524
4.2.3-5)
2)台后有汽车荷载时
破坏棱体长度l0
l0=H×tanθ
1.22
(tanθ公式见《公路桥涵设计通用规范》JTG D60 -2004 中4.2.3-7)
Ea2={B×μ×γ×H×(H+h)}/2=
其水平力: Eax2=Eacos(δ+α)=
其竖直力: Eay2=Easin(δ+α)=
182.70 174.24 54.94
桥梁沉降量计算
一、上构恒载
项目 体积(m3) 重力密度(KN/m3) 应力(KN) 合计P上(KN)
空心板 17.3
26 449.8
铰缝 2.28
26 59.28 P上=P空+P铰+P铺+P防+P人行道+P支座 =
桥面铺装 5.74 26
149.24
防撞墙 4.76
26 123.76 782.08
人行道
0.6 0.554
Xi=ψsp0/Esi 1.020566993 7.143968953 7.143968953 7.143968953 7.143968953 7.143968953 7.143968953 7.143968953
Ai=zi×αi-zi-1×αi-1 0.5958 0.5022 0.414 0.3312 0.2568 0.2436 0.1764 0.1392
∑Ai= ∑(Ai/Esi)= Es=∑Ai/∑(Ai/Esi)=
2.6592 0.429702857 6.188462459
6.02
5.63
26
26
156.52
146.38
P下=P台帽+P台身+P基础+P支撑梁+P耳墙+P搭板 =
基础 15.78
26 410.28
支撑梁 12.8
26 332.8 1045.98
耳墙 0 26 0
搭板 0 26 0
总计P总(KN) 基底总面积A(m2) 基底压应力p'(KPa)
1883.00 20.58 91.50
5
s=∑sn=∑(Xi×Ai)=
15.34891935
设计安全等级 2 1
59.53
ψs 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
附注:本公式根据《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007 中4.3编成。
α 0.993 0.915 0.84 0.768
0.7 0.651