物理力学指标设计参数一览表1
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表11-1 岩土参数建议值表岩土分层岩土名称时代与成因岩石地基承载力特征值土承载力特征值桩侧摩阻力特征值(钻孔灌注桩)桩端阻力特征值(钻孔灌注桩)桩极限侧阻力标准值(钻孔灌注桩)桩极限端阻力标准值(钻孔灌注桩)土体与锚固体极限摩阻力标准值岩石与锚固体极限摩阻力标准值地基系数的比例系数(灌注桩)岩层或土层水平基床系数岩层或土层垂直基床系数静止侧压力系数岩土泊桑比岩石质量指标基底摩擦系数边坡坡度高宽比允许值(1:n)土石可挖性分级f a f ak q sa q pa q sik q sik q s q s m K s Kc K0μRQD f(kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (MPa) (MPa/m2) (MPa/m) (MPa/m) (%)(1-1) 填土Q4ml60 18 18 12 0.40 0.29 0.28 支护Ⅰ~Ⅱ(3-4) 粗砂Q2al190 30 40 50 18.0 20 18 0.40 0.29 0.28 1.25 Ⅱ(4-2) 粉质粘土Q2el210 30 43 50 22.0 35 30 0.39 0.28 0.30 1 Ⅱ(11)-1 全风化板岩P t220 35 50 55 40.0 35 30 0.38 0.28 0.30 1 Ⅲ(11)-2 强风化板岩P t350 70 700 75 750 0.12 150 120 0.38 0.28 0.33 0.75 Ⅲ~Ⅳ(11)-3 中风化板岩P t800 130 1300 170 1600 0.30 170 135 0.28 0.22 10~150.38 0.5 Ⅳ(11)-4 微风化板岩P t1200 135 1500 180 1800 0.50 200 175 0.26 0.21 10~20 0.45 0.5 Ⅴ说明:1、本表的岩土参数值,是根据勘察结果,按工程类比(工程经验)的方法经过查阅有关规程、规范、手册或通过计算而提供的可用于设计的岩土参数。
第 1 页班级 学号 姓名12级土木工程专业3、4班基础工程课程设计任务书————桩基础设计一、设计资料1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有6个土层,各层土的物理力学指标参数见表1。
土层稳定混合水位深为地面下1.0m ,地下水水质分析结果表明,本场地下水无腐蚀性。
建筑桩基设计等级为乙级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载(作用在柱底即承台顶面):kN V k 3200=,kNm M k 400=,kN H k 50=;柱的截面尺寸为:400×400mm ;承台底面埋深:d=1.5m 。
2、采用钢筋混凝土预制桩,C30强度等级,Ec=30000N/mm 2,桩顶容许水平位移10mm ,桩顶按铰接考虑。
3、承台设计资料:混凝土强度等级为C20,轴心抗压强度设计值为kPa f c 9600=,轴心抗拉强度设计值为kPa f t 1100=,钢筋采用HRB335级钢筋,钢筋强度设计值2/300mm N f y =。
4、《建筑桩基技术规范》(GJG94-2008) 二、设计内容及要求:1、分别以第4层粉质粘土及第6层粉砂为桩尖持力层,按照持力层埋深确定桩长,按照长径比40-70确定桩截面尺寸;2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值;3、确定桩数和桩的平面布置图;4、选择一个你认为合理的桩长方案继续以下内容; 4.1群桩中基桩的受力验算; 4.2承台结构计算;4.3承台施工图设计:包括桩的平面布置图,承台配筋图和必要的图纸说明; 4.4需要提交的报告:任务书、计算书和桩基础施工图。
要求:1、计算书一份,有计算过程,手写在A4纸上,不能使用铅笔,字迹不潦草,字迹清楚;2、图纸采用3号图幅(A3),有必要的设计说明,打印;3、任务书与计算书、图纸订在一起,任务书订在前面。
注:计算书整洁度参与评分!表1 地基土物理力学指标设计参数表第 2 页。
岩土的物理力学性质指标
岩土的物理力学性质指标应根据工程地质划分的扇形区及各区的边坡变形破坏特点.选取与之有关的试样进行力学试验.测定岩石及软弱夹层物理力学性质指标。
岩石及软弱夹层的物理性质指标详见表1至表7。
表1 部分岩石的容重
表2 部分岩石的孔隙率与吸水率
表3 不同成因粘土的有关物理力学性质指标(一)
表4 不同成因粘土的有关物理力学性质指标(二)
表5 几种土的渗透系数表
表6 土的平均物理、力学性质指标(一)
表7 土的平均物理、力学性质指标(二)
注:1.平均比重取:砂为2.65;轻亚粘土为2.70;亚粘土为2.71;粘土2.74。
2.粗砂与中砂的Eo值适用于不均系数Cu=3时.当Cu>5时应按表中所列值减少2/3。
Cu为中间值时. Eo 值按内插法确定。
3.对于地基稳定计算.采用内摩擦角φ的计算值低于标准值2°。
岩石及软弱夹层的力学性质指标见表8至表25。
表8 岩石力学性质指标的经验数据(一)。
土木工程专业基础工程课程设计任务书————桩基础设计一、设计资料1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有6个土层,各层土的物理力学指标参数见表1。
土层稳定混合水位深为地面下1.0m ,地下水水质分析结果表明,本场地下水无腐蚀性。
建筑桩基设计等级为乙级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载(作用在柱底即承台顶面):kN V k 3200=,kNm M k 400=,H = 50kN ;柱的截面尺寸为:400×400mm ; 承台底面埋深:d=1.5m 。
2、根据地质资料,以第4层粉质粘土为桩尖持力层,采用钢筋混凝土预制桩3、承台设计资料:混凝土强度等级为C20,轴心抗压强度设计值为kPa f c 9600=,轴心抗拉强度设计值为kPa f t 1100=,钢筋采用HRB335级钢筋,钢筋强度设计值2/300mm N f y =4、《建筑桩基技术规范》(GJG94-2008) 二、设计内容及要求:1、按照持力层埋深确定桩长,按照长径比40-60确定桩截面尺寸;2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值;3、确定桩数和桩的平面布置图;4、群桩中基桩的受力验算;5、软弱下卧层强度验算;6、承台结构计算;7、承台施工图设计:包括桩的平面布置图,承台配筋图和必要的图纸说明; 8、需要提交的报告:任务书、计算书和桩基础施工图。
注:1、计算书打印,按照A4页面,上下左右页边距设置为2.0cm,字体采用宋小四号2、图纸采用3号图幅,图纸说明即为图中的说明3、任务书、计算书和桩基础施工图装订成一册4、将电子稿按班打包交上来,每人的电子稿名称按照学号+姓名命名表1 地基土物理力学指标设计参数表桩基础设计计算书一、按照持力层埋深确定桩长,按照长径比40-60确定桩截面尺寸;由地基土物理力学指标设计参数表,桩插入承台的深度50mm。
选第四层粉质粘土为持力层,设桩进入持力层深度为1.95m。
则桩的长度L=0.05+3.0+15.0+1.95=2.0m。
1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 4/89 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/20 1/21 1/20 2/41 1/20 1/20
1/20
几点说明:
1)岩石的种类繁多,工程性质极为复杂,差别很多,表中所列岩石只是河南段所遇岩石的一部分。
2)岩石的分类可分为地质分类和工程分类。
地质分类用地质名称加风化程度表达,包括定塔位时描述地质成因矿物成分,结构、构造,风化程序等。
工程分类主要是对岩体性状进行研究评价,包括岩块的“坚硬程度”岩体的“完整程度”和“岩体质量等级”。
地质分类是基础,工程分类的目的是较好的概括评价某工程性质。
考虑到山区丘陵区岩石裸露区或第四系较薄地段多采用嵌固式基础,基础埋深一般在3~6m,施工方法多采用掏挖法,塔基受力荷载不大,岩石地基的强度和变形均能满足设计要求,在制表中只列出了岩石的坚硬程度和岩体完整程度,未考虑岩体基本质量等级。
3)岩石坚硬程度,岩体完整程度,风化程度,岩石抗剪强度,承载特征值宜综合考虑防止自相矛盾,参数表中的数值仅供参考。
4)山区丘陵一般地下水埋藏较深,可不考虑地下水对施工和岩体的影响。
5)在深度8~15m范围很难见到未风化新鲜的岩石,微风化的岩石也不多见,故表中未列岩石示风化微风化岩石物理力学参数,如有请参考参数表适当提高。
6)对全风化,强风化,当与残积土难以区分时按土考虑。
7)岩石坚硬程度的定性分类可参阅“国标”附录A.0.1 P135
岩体完整程度的定性分类可参阅“国标”附录A.0.2 P135
,风镐加爆破锤
,风镐加放炮
,爆破锤加放炮。
(E, ν) 与(K, G )的转换关系如下:)21(3ν-=EK)1(2ν+=EG (7。
2)当ν值接近0。
5的时候不能盲目的使用公式3。
5,因为计算的K 值将会非常的高,偏离实际值很多.最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计),然后再用K 和ν来计算G 值.表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。
岩石的弹性(实验室值)(Goodman,1980) 表7。
1土的弹性特性值(实验室值)(Das ,1980) 表7.2各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况,横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量:E 1, E 3, ν12,ν13和G 13;正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23.这些常量的定义见理论篇。
均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。
一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。
表3。
7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值.横切各向同性弹性岩石的弹性常数(实验室) 表7.3流体弹性特性—-用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ,如果土粒是可压缩的,则要用到比奥模量M 。
纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa.其取值依赖于分析的目的。
分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态(见理论篇第三章流体-固体相互作用分析),则尽量要用比较低的K f ,不用折减.这是由于对于大的K f 流动时间步长很小,并且,力学收敛性也较差。
在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,∆ tf 与孔隙度n,渗透系数k 以及K f 有如下关系:'f f kK nt ∝∆ (7。
3) 对于可变形流体(多数课本中都是将流体设定为不可压缩的)我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。
f'K n m k C +=νν (7。
承载力:
沈阳市区《建筑地基基础技术规范》
63.5确《铁路工程地质原
《成都地区建筑地基基础设计规范》〔DB51/T 5026-2001〕
湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》〔DB42/242-2014〕
密
压缩模量:
沈阳市区《建筑地基基础技术规范》
《成都地区建筑地基基础设计规范》〔DB51/T 5026-2001〕
63.5确定圆
铁道部第二勘测设计院
原一机部勘察公司丁南大队
抗剪强度:
s =6.2+
沈阳市区《建筑地基基础技术规范》〔DB 21-907-96〕
《成都地区建筑地基基础设计规范》〔DB51/T 5026-2001〕
湖北省地方标准 《建筑地基基础技术规范》〔DB42/242-2014〕
地质原位测试规程》〔TB 10041-2003、J261-2003〕锥动力触探N63.5确定地基承载力 〔kPa〕
规范》〔DB 21-907-96〕
〕
设计院研究成果 《动力触探技术规定》〔TBJ 18-87〕力触探N63.5确定圆砾、卵石土的变形模量E0
规范》〔DB 21-907-96〕
标准值φK
〕的关系
14〕。