土力学计算公式Word文档下载推荐.docx
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换算指标
4、土的孔隙比e
e=
5、土的孔隙率n
n=
6、土的饱和度Sr
Sr=
7、土的干密度ρd
ρd=(t/m3)
γd=ρdg(KN/m3)
8、土的饱和密度ρsat
ρsat=(t/m3)
饱和重度
9、土的有效密度ρ,和有效重度γ,
ρ,=(t/m3)=ρsat–ρw
γ,=ρ,g=γsat-γw
土的三相比例指标换算公式
名称
符号
表达式
常用换算公式
单位
密度
ρ
ρ=
含水量
ω
ω=×
土粒比重
ds
ds=
孔隙比
e
e=
孔隙率
n
n=
饱和度
Sr
Sr=
干土密度
ρd
ρd=
饱和土密度
ρsat
ρsat=
浮密度
ρ,
ρ,=
10、砂的相对密度Dr
Dr=
11、塑性指数IP
IP=ωL-ωP(不要百分号)
液性指数IL
IL=
ωL——液限
ωP——塑限
12、灵敏度:
St=
qu——原状土的无侧限抗压强度,kpa
qu,——重塑土的无侧限抗压强度,kpa
13、湿陷性土
δzs=
δzs——自重湿陷系数;
h0——试样原始高度;
hz——在饱和自重压力下试样变形稳定后的高度;
hz,——在饱和自重压力作用下试样浸水湿陷变形稳定后的高度;
14、达西定律
Q=kA=kiA
i=
v=k=ki
v——渗透速度;
m/d(cm/s)
k——渗透系数,与土的渗透性能有关的系数,m/d(cm/s)
i——水力坡度水头梯度,或称水头梯度;
m3/d(cm3/s)
Q——单位时间内的渗流量,
L——渗流距离,m
h1,h2——两测压管水头m
A——渗流过水截面积,m2
V=k(i-i0,)
i0,——初始水力坡降
15、渗透系数的测定
常水头渗透试验
Q==kiA=kA
K=
变水头试验
h1,h2——抽水稳定后观测井内的地下水位,m
r1,r2——观测井至抽水井的距离,m
Q——井的涌水量m3/d
K——渗透系数,m/d
16、渗透力
J=P1-P2=γω(h1-h2)A
单位渗透力
j==γω=γω=γωi
临界水力坡降:
icr==
17、土中应力
(1)均质土的自重应力
Qcz=
γ——土的重度,KN/m3
A——土柱体的底面积
W——土柱体的重量KN;
(2)成层土的自重应力
不同性质的土,各层土的自重不同,设第i层土的厚度为hi,重度为γi,则第i层底面处土的自重应力计算公式为:
Qcz=γ1h1+γ2h2+γ3h3+·
·
+γnhn=
地下水对自重应力的影响:
水的浮重度:
Qw=γwhw
此时土的自重应力为:
Qcz-Qw
注:
不透水层对自重应力的影响:
若在地下水以下埋藏有不透水层(完整的岩层或密实黏土层等),因不透水层中不存在浮力,其重度要以天然重度计,而且透水层中的范围内的水重也要作用在不透水层上,即透水层与不透水层的临界面处,自重应力发生突变,增加一个地下水的水压力。
18、基底压力
基低压力的简化计算
(1)中心荷载作用下的基底压力(简化为均布荷载)
P=
式中p——基底压力,kPa
P——基底面以上的荷载,包括上部结构、基础及基础上的回填土的荷载,一般分为两部分进行计算,P=F+G;
kN;
F——上部结构传至基础顶面的荷载,kN
G——基础自重和基础上的土重,kN,G=Ad,其中为基础及基础上填土的平均重度,一般取20Kn/m3,但地下水位以下部位应取浮重度,d为基础吗,埋深;
A——基础底面积;
对于条形基础在中心荷载作用下的基底压力,同样简化为均布荷载分布,计算式为
式中——每延米基底以面上的荷载,kN/m;
B——基础宽度,m
19、偏心荷载作用下的基地压力
常见的为单向偏心,即偏心荷载作用下矩形基底的一个对称轴上,基地压力转化为梯形分布,设计时通常将基底长边方向取与偏心方向一致,此时基底边缘的最大压力pmax和最小压力pmin按材料力学偏心受压杆件公式计算,即
p=
M——作用于基础底面的力矩,KN·
m
M=P·
W——基础底面的抵抗矩,m3,
对于矩形基础W=(L为长边,与偏心方向一致)
整理得:
对于条形基础在偏心荷载作用下的基底压力:
——表示每延米基底面以上的荷载,Kn/m;
B——基础宽度,m
e——偏心距,m.
20、基底附加压力
P0=p-σcz=p-γd
对于偏心荷载作用下梯形分布的基底压力,其基底附加压力为:
P0=p-σcz=p-γd
po——基底附加压力,kpa.
P——基底压力,kpa.
σcz——基础埋深范围内土的自重应力,kpa.
γ——基础埋深范围内土的重度,kN/m3;
d——从天然地面算起基础的埋深,m.
21、地基中的附加应力(直接作用在土上的)
(1)竖直集中荷载作用下地基中的附加应力
地基中任意一点M(x,y,z)产生的附加应力,其计算公式为:
σ=α
P——作用于坐标原点的熟知集中荷载,kN
α——附加应力系数