求基础承载力与极限承载力的诺模图

一、前言为了计算基础的承载力,虽有不少的计算式,但一般常用的公式是:1.从朗肯〔Rankine〕土压力理论推导出来的朗肯式;2.莱斯纳〔Reissner〕的承载力公式;3.考虑粘着力时可用卡柯〔力-〕公式。此外,为计算地面上条形地基的极限承载力公式有:1.普朗德尔〔Prandtl〕公式;2.太沙基〔Terzaghi〕公式等。现把上述五个公式中的四个制成三个诺模图。即:α)朗肯式     

求基础承载力与极限承载力的诺模图

一、前言为了计算基础的承载力,虽有不少的计算式,但一般常用的公式是: 1.从朗肯[Rankine]土压力理论推导出来的朗肯式; 2.莱斯纳[Reissner]的承载力公式; 3.考虑粘着力时可用卡柯公式。此外,为计算地面上条形地基的极限承载力公式有: 1.普朗德尔[Prandtl]公式; 2.太沙基[Terzaghi]公式等。现把上述五个公式中的四个制成三个诺模图。即:α)朗肯式     

上埋式涵洞基础埋深效应下的地基承载力研究

为探明上埋式涵洞基础埋置深度对地基承载力的影响,基于太沙基理论与顾安全公式,推导了适用于上埋式涵洞的地基承载力公式。利用有限元软件,分析了地基土的荷载-沉降(P-S)曲线随填土高度的变化规律,确定地基承载力容许值,将不同计算方法得出的地基承载力容许值与有限元计算值进行对比分析,同时分析了涵顶和基底土压力随填土高度的变化规律,探讨了不同计算方法下地基土的抗剪强度对地基承载力的影响,通过工程实例验证本文公式的合理性。研究结果表明:①涵洞侧填土增强了地基土的抗剪强度,使涵洞地基承载力得到提高,其提高程度受到涵洞侧填土附加土压力的影响;②随着地基土的内摩擦角和黏聚力的增加,地基承载力分别呈非线性和近似线性增长趋势,且内摩擦角对地基承载力的影响程度明显大于黏聚力;③本文公式计算的地基承载力与有限元计算值符合较好,且本文公式得出的地基承载力远远大于涵洞基底土压力,符合现场涵洞地基处于安全状态的实际情况。研究成果可为确定上埋式涵洞地基承载力提供理论支撑。     

论泥沙砾石的起动流速

在泥沙起动的希尔兹曲线基础上,讨论比较了类同的各家试验曲线变化的共同点。即最容易冲刷起动的泥沙粒径为0.1～0.2 mm;再粗或再细,其起动流速渐升。同时,从实用观点考虑,找出了希尔兹曲线和类同试验曲线的经验公式。这些曲线公式,在细颗粒方面,若与用粘聚力或抗剪强度表征的粘性土转换为等效颗粒的公式比较,起动流速的计算结果尚称一致。在粗颗粒方面与一般的起动流速测验资料和公式比较,误差较大,而且颗粒愈大,偏大误差愈大。最后还提供了非正规水流的不同流态情况下寻求河床质起动流速的方法,并作为一例给出了底流式流态情况下防冲块石的起动流速公式。     

不同剪切速率对改良膨胀土抗剪强度影响研究

为了研究不同方法改良的膨胀土在不同剪切速率下抗剪强度指标的变化规律,分别在2.4mm/min和0.8 mm/min剪切速率下对风化砂、石灰、水泥以及粉煤灰改良的膨胀土样进行了室内直接剪切试验,得到了不同剪切速率下改良膨胀土的抗剪强度指标值。试验结果表明:(1)剪切速率对同一材料改良膨胀土的内摩擦角和粘聚力均有影响,并且对粘聚力的影响要大于对内摩擦角。(2)风化砂改良膨胀土的内摩擦角和粘聚力均随剪切速率的增大而增大。(3)同一剪切速率下,掺砂改良膨胀土的内摩擦角随掺砂比例的增大先增大后减小,粘聚力随掺砂比例的增大而减小。(4)同一剪切速率下,掺水泥改良膨胀土的抗剪强度指标最大。从效果上看,掺风化砂、石灰、水泥和粉煤灰均能提高膨胀土的抗剪强度。     

K0≠1时基础软弱下卧层临界埋深的讨论

通过数学理论推导,给出了考虑静止土压力系数K0≠1时的条形基础的地基临界荷载P1/4,并与国标《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)中相应公式(5.2.5条)进行了对比分析,认为国标公式过高估计了地基承载力,而本文公式相对较合理。当基础受力层范围内存在软弱下卧层时,国标中"5.2.7"条给出了软弱下卧层承载力验算公式,但未说明软弱下卧层埋深超过多少时可不考虑软弱下卧层影响,采用已推导的地基承载力公式,通过无量纲化推导计算,给出了软弱下卧层相对临界埋深(Hcr/b)与基础相对埋深(d/b)之间的关系式。最后通过实例计算,得出了不同基础宽度、不同软弱下卧层抗剪强度指标下的相对临界埋深(Hcr/b)关系曲线,认为软弱层抗剪强度指标越大、上层土内摩擦角越大,则软弱下卧层相对临界埋深Hcr就越小,其不利影响就越小。     

高羊茅根系增强土壤粘聚力的试验研究

为研究植物根系与土壤颗粒粘聚情况与抗剪强度的关系,选择高羊茅植物(Festuca arundinacea Schreb)(无植物对照)盆栽于3种不同土壤基质(高岭土、重钙土、河沙)进行控制性盆栽试验。分别测定生长形成根土复合体后根土复合体抗剪强度、及其对应下的根系表面积、体积以及长度、根系作用区的土壤pH值、电导率等指标。研究试验结果表明,在同一含水率、同一垂直荷载作用下活性的植物根系提高了土体抗剪强度(与素土对照相比)、粘聚力有明显提高,而内摩擦角提高程度较小。与无根系作用的土体相比,高羊茅—高岭土、高羊茅—重钙土根土复合体粘聚力c值增幅度在100%左右;3种土壤基质中由于河沙本底粘聚力低,高羊茅—河沙根土复合体粘聚力的增长倍数最大;而内摩擦角提高程度较小。通过根系分析,土体粘聚力随根系体积的增大有所增加,根土复合体区域的土壤电导率、pH值也有所提高。此外,对植物根系提高土壤粘聚力的这种"根土关系"和根土复合体提高土壤颗粒粘聚力的机制问题进行了探讨,根土作用通过粘聚力的提高与增强直接关系到土壤结构体形成与稳定,这对研究斜坡土壤的植物稳定与土壤破坏下的抗冲性、抗侵蚀能力大小与破坏分离过程等都有一定的指导意义。     

基于极限分析法原理的浅埋隧道围岩受力监测对比分析

浅埋段隧道覆盖土性质随埋深和地形条件影响会发生变化。文章结合隧道上方覆盖层塌落体围岩自承能力及形成机理,基于塑性理论对隧道浅埋段围岩压力进行分析。研究结果表明:围岩压力随上部覆盖土层厚度增加而增大,且增加速率随覆盖层厚度的增大而减小,并逐步趋于固定值;覆土厚度和围岩力学参数是塌落面形状主要影响因素;浅埋偏压隧道的稳定性随着隧道两侧和底部支护结构功率增大而提高;随着围岩黏聚力、内摩擦角的增大,深埋侧和浅埋侧围岩压力都呈显著减小趋势。通过实际工程监测数据与新建公式计算值对比,证明了公式的适用性,为类似工程提供借鉴。     

均质无粘性土边坡稳定分析

边坡是具有倾斜面的土体,因土体表面倾斜,在重力及其它外力作用下,整个土体有从高处向低处滑动的趋势,土体滑动与边坡形状和土体类型有关。由粗颗粒土组成的边坡称为无粘性边坡,相对于粘性土边坡稳定分析,由于没有粘聚力的存在,其计算相对简单。文章根据力学平衡原理,按照土体干燥、有渗透水流两种状态进行无粘性土边坡稳定分析,通过实例计算得出结论。     

土石坝坝体土抗剪强度现场测试结果的分析研究

基于松塔水电站土石坝现场取样的固结不排水三轴剪切试验,分析了反映土体抗剪强度两个关键指标的测试结果,即四个参数:粘聚力C、内摩擦角φ、有效粘聚力C’、有效内摩擦角φ’,然后与土石坝主体工程初步设计中坝坡稳定分析选择的坝体土抗剪强度指标值进行了比较,并基于测试统计值的稳定分析计算结果,认为坝体填筑土的抗剪强度指标能够满足设计要求。     

长短桩复合地基承载力计算公式探讨

《地基处理规范》(JGJ79-2002)和该规范2010年征求意见稿中有关CFG长短桩复合地基承载力计算公式的不同,以及征求意见稿公式中发挥系数和桩间土承载力特征值的取值在实际设计中的注意事项,所表述与各实际地基中桩和桩间土的承载性状是不相符的。2010稿公式(7.1.5-2)中各发挥系数的引入使公式与复合地基中桩和桩间土的承载性状较为一致,但在刚性基础下,一般中、硬土层中,桩间土承载力发挥系数β均大于1,现场测试和室内试验也已得到验证。2010稿中λ和β的取值推荐范围偏低。由于增强体(CFG桩)的作用,桩间土的承载能力比天然地基承载力会有一定程度的提高,两者的差异随地基土的工程特性、增强体的性质、增强体的设置方法不同而不同,通过对桩间土承载力的提高主要所受影响因素的分析,桩间土无试验资料时可取天然地基承载力特征值,而在其它系数中又没有体现桩间土承载力的提高,这也造成了复合地基承载力计算值偏低。     

粘性土的孔隙比与孔隙率计算方法探讨

粘性土孔隙比和孔隙率是基础工程设计常用的参数,规范中有特定的公式。但需测量土的密度和比重。根据吉林省几十座大中型水利工程粘性土体实测工作,在传统的指标计算基础上,建立了粘性土体本身ρ_a、G_o和e三者相关关系,减少了试验工作量。介绍的公式仅适用于第四纪粘性土层。     

新建铁路桥对跨越河道的冲刷影响研究

文章采用非粘性土河床冲刷公式计算,对敖海营子中桥新建工程桥下一般冲刷及桥墩局部冲刷特征进行了计算分析。成果表明,现状两岸滩地平坦开阔,20年一遇洪水冲刷对两岸农田无影响;100年一遇洪水冲刷时,新建铁路桥一般冲刷加局部冲刷为6.3 m,远小于桥墩基础埋深30~32 m,桥墩基础设计满足防冲要求。     

杂填土场地基坑支护抗剪强度指标的研究

正对于支护土体为杂填土的深大基坑而言,如何对杂填土的性质特别是抗剪强度指标进行评价,做到基坑支护方案的合理设计、对周围空间的合理利用,确保施工技术的可行性等方面尤为重要。土的抗剪强度指土对剪切破坏的极限抵抗能力,在土力学中,采用摩尔-库仑强度准则,用粘聚力和内摩擦角两个指标描述土的抗剪强度规律。粘聚力包括土粒间分子引力形成的原始粘聚力和土中化合物的胶结作用形成的固化粘聚力。内摩擦力是颗粒与颗粒接触面的表面摩擦力以     

基质吸力对非饱和滑带土抗剪强度的影响试验研究

在滑坡地质灾害中遇到的滑带土大多数是非饱和土,研究吸力对非饱和滑带土c、φ值的影响,对于滑坡防治具有十分重要的意义。通过不同基质吸力和剪切速率的条件下的四联直剪试验,探讨了基质吸力与非饱和粘性滑带土抗剪强度的关系。试验结果表明,在同一基质吸力条件下,抗剪强度随轴向荷载的增大而增大,且保持平稳线性增长的趋势;随着吸力值的增大,其总粘聚力与内摩擦角均呈现增大趋势。对于总粘聚力来说,当基质吸力≤100 kPa时,随着吸力的增大,总粘聚力增长曲线斜率较大,增长速率较快;当基质吸力100 kPa时,随着吸力值的增大,总粘聚力增长曲线斜率放缓,增长速率减慢;但总体处于平稳增长的态势。对于内摩擦角来说,当基质吸力≤50 kPa时,随着吸力的增大,内摩擦角增长曲线斜率较大,增长速率较快;当基质吸力50 kPa时,随着吸力值的增大,内摩擦角增长曲线斜率放缓,增长速率减慢。     

重型动力触探N63.5成果对单桩承载力估算探析

地基处理规范中仅有N_(63.5)锤击数与中、粗砂容许承载力的关系表,却没有N_(63.5)锤击数与粘性土和细粉砂的容许承载力关系。新疆地区工程地质条件复杂,桩基工程又大都建在需处理的软弱地层上。通过新疆阜康市工业园区供水工程和特克斯山口电站工程两个工程实例,具体论述了N_(63.5)锤击数与粘性土和细粉砂的容许承载力关系,通过比对计算,解决了利用N_(63.5)指标估算单桩承载力的问题。     

土石坝坝坡稳定影响因素的敏感性分析

土石坝的坝坡稳定问题一直受到广泛的关注,它是影响土石坝安全的重要因素.本文采用基于刚体极限平衡原理的GEO-SLOPE软件分析计算某土石坝坝体填筑材料特征参数对坝坡稳定的影响,分析各特征参数变化时坝坡安全系数的变化情况.通过计算分析,填筑土体的容重(γ)对边坡稳定的影响不大,粘聚力(c)、内摩擦角(Φ)与边坡安全系数大小正相关.     

简化楔体极限平衡图解法数解土压力探讨

当挡土墙墙背非垂直光滑、墙后填土表面非水平时，一般采用库仑土压力理论计算土压力。当墙后填土为无黏性土时，采用小库仑公式计算土压力相对比较简便。当墙后填土为黏性土时，一般采用大库仑公式计算，也可采取图解法求解。图解法需拟定不同滑动面连续绘制多个闭合的力多边形，工作量大，实际应用较少。由于大库仑公式极其冗长，使用不便。该文考虑忽略墙背黏聚力，通过简化楔体极限平衡图解法分析推导出数解公式，达到数解法计算土压力的目的。该法计算简便，精度符合工程要求，在工程实践中具有较好的应用价值。     

浅谈不同行业规范中浅基础地基承载力计算

准确计算岩土工程中地基承载力值是一项十分复杂的问题,因此计算地基承载力往往采用现场试验和经验方法相结合的方式确定地基承载力特征值,并且需要深宽修正后得到修正后的地基承载力特征值.不同行业规范中,地基承载力计算各有差别,本文通过对各行业规范中浅基础地基承载力计算公式进行汇总和分析,总结经验供同行学习讨论.     

非饱和沙粒植草后抗剪强度与粘聚力增强试验研究

为研究植物根系提高土壤粘聚力与抗剪强度的作用,选择河沙为研究对象进行了初步研究,以河沙为基质种植高羊茅和黑麦草6周后进行剪切试验,并与河沙(无植物)进行对照;实验结果表明粘聚力由0.31 kPa增加到6.05 kPa(黑麦草)和4.82 kPa(高羊茅),内摩擦角也由9.83°增加到11.04°(黑麦草)和10.94°(高羊茅),高羊茅与黑麦草处理间的土壤粘聚力和内摩擦角没有显著差异。研究表明植物根系可以使河沙土粘聚力显著增加,在粘聚力形成过程中根系长度与根系表面积起到重要作用,相对而言根径和根体积起到的作用可能较弱,密集细根对根土复合体粘聚力的作用可能大于少数稀疏的粗根,电荷对粘聚力的形成也可能起到积极作用,种植黑麦草河沙土中导电率更高,这可能也是其粘聚力高于高羊茅处理的一个原因;此外,对理解根系统的土壤加入提高了土壤分离前的临界状态值(根系抗阻)等土壤侵蚀机理方面也有重要的指导意义。