公路鉆孔灌注樁計(jì)算參數(shù)取值探討

公路橋梁鉆孔灌注樁

計(jì)算參數(shù)取值探討鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院橋梁處（針對摩擦樁）鉆孔灌注樁單樁承載力計(jì)算公式

（摩擦樁）公路橋規(guī)公式：〔P〕＝（Ulτp+AσR）/2σR=2m0λ｛〔σ0〕+k2γ2（h－3）｝鐵路橋規(guī)公式〔P〕＝（U∑fili）/2+m0A〔σ〕〔σ〕--樁底地基土的容許承載力，根據(jù)樁入土深度和樁徑的比值進(jìn)行寬深修正。樁基承載力計(jì)算對比分析由于公路和鐵路橋梁規(guī)范的計(jì)算公式有所差異，必然導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的差異，為了安全合理進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)，結(jié)合其他單位的計(jì)算結(jié)果，通過算例對兩個(gè)程序進(jìn)行了對比分析。算例：某公路橋梁橋墩樁基礎(chǔ)（單排摩擦樁）計(jì)算方法：采用同一外力數(shù)據(jù)，分別采用公路橋梁下部結(jié)構(gòu)計(jì)算程序LQCAD、鐵路橋梁樁基計(jì)算程序?qū)堕L進(jìn)行計(jì)算。對計(jì)算結(jié)果的分析公路、鐵路兩個(gè)程序計(jì)算結(jié)果不同主要原因是：地基土的承載力提高系數(shù)取值不同，鉆孔樁的清孔系數(shù)取值不同以及地基土的容重取值不同。經(jīng)手算發(fā)現(xiàn)，公路程序依據(jù)公路地基規(guī)范P28（荷載組合1中如含有收縮、徐變或水浮力的荷載效應(yīng)，容許承載力可提高25%），而將容許承載力提高了25％。對計(jì)算結(jié)果的分析（續(xù)一）

因?yàn)槲覀冊O(shè)計(jì)的是先簡支后連續(xù)的橋跨結(jié)構(gòu)，所以程序自動考慮收縮、徐變的荷載效應(yīng)，容許承載力提高25%，（手算5799KN，電算7299KN，為1.258倍），同樣選取簡支梁進(jìn)行比較（手算3820KN，電算3690KN，為0.97倍）。而我們采用鐵路程序計(jì)算時(shí)，按主力計(jì)算容許承載力沒用提高。對計(jì)算結(jié)果的差異分析（續(xù)二）清孔系數(shù)對計(jì)算結(jié)果也有影響，公路程序中用的是0.7，而鐵路程序中沒有單獨(dú)的清孔系數(shù)采用了支撐力折減系數(shù)與之對應(yīng)（公路程序中還應(yīng)計(jì)入修正系數(shù)的影響，方可與之對應(yīng)）。地基土的容重對公路規(guī)范樁基計(jì)算結(jié)果影響較大，比如本橋地基土為容重19KN/m3時(shí)，樁長為29米，而當(dāng)?shù)鼗量紤]浮容重取9KN/m3時(shí)，樁長則突變?yōu)?0米。鐵路規(guī)范中地基土容重對計(jì)算結(jié)果基本沒影響。在各種參數(shù)均相同的情況下，樁長計(jì)算結(jié)果：公路程序39.4米，鐵路程序37米。對計(jì)算結(jié)果的差異分析（續(xù)三）結(jié)論：經(jīng)過大量的計(jì)算及反復(fù)驗(yàn)證，證明我處現(xiàn)采用的老版本的LQCAD程序?qū)痘挠?jì)算結(jié)果是正確的，但應(yīng)注意參數(shù)的選取。鐵路橋梁樁基計(jì)算程序的結(jié)果是可靠的。需要進(jìn)一步探討和明確的問題：由于公路地基規(guī)范中地基土的容重對樁端支反力影響很大，該參數(shù)應(yīng)如何選取才能保證計(jì)算結(jié)果的經(jīng)濟(jì)合理。計(jì)算公式分析共同點(diǎn)：兩個(gè)公式都認(rèn)為樁基的承載力是由樁側(cè)和樁端分別提供的承載力共同組成。雖然計(jì)算樁側(cè)提供的承載力的公式略有不同，但內(nèi)涵一致。不同點(diǎn)：計(jì)算樁端提供的承載力的公式差異較大，主要體現(xiàn)在對地基承載力的深度是否進(jìn)行修正這個(gè)問題上，公路橋規(guī)計(jì)入這個(gè)有利影響，而鐵路橋規(guī)則忽略了這個(gè)影響，簡單地說鐵路橋規(guī)的公式偏于保守。主要計(jì)算參數(shù)比較公路橋規(guī)公式計(jì)算參數(shù)m0清底系數(shù)，取值范圍：0.25～1.0；λ修正系數(shù)，取值范圍：0.65～0.85，計(jì)入了樁底土和樁長與樁徑比值的影響。K2深度修正系數(shù)，取值范圍1.0～10.0；γ2樁尖以上地基土容重。鐵路橋規(guī)公式計(jì)算參數(shù)m0支撐力折減系數(shù)，取值范圍：0.3～1.0，計(jì)入了清底和樁長與樁徑比值的影響。對計(jì)算參數(shù)的理解對于樁側(cè)的承載力計(jì)算公式，認(rèn)識統(tǒng)一，在此僅僅針對樁端承載力計(jì)算公式，進(jìn)行討論：1、確定地基承載力，主要依據(jù)兩個(gè)方面：地基發(fā)生過大的沉降量，或者發(fā)生剪切破壞兩個(gè)方面。由此推斷：樁端提供的承載力實(shí)際上就是樁端的地基土能夠提供的抗剪能力。因此理論上建立在這個(gè)假定上的公路橋規(guī)計(jì)算公式是合理的。2、如果使樁端的地基充分發(fā)揮承載作用，必須使得地基土和樁端充分接觸，由于施工技術(shù)等多方面的不利因素影響，鉆孔清底困難，使得這個(gè)計(jì)算假定很難實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致采用公路橋規(guī)的公式計(jì)算承載力時(shí)，就會夸大樁基的樁端承載能力。參數(shù)取值建議1、不考慮深度修正，深度修正系數(shù)：K2＝0；2、樁端承載力限制在樁基總承載力15％之內(nèi)。（實(shí)際操作的時(shí)候，可以將m0λ的乘積與鐵路橋規(guī)的m0比較一下，一般情況下，應(yīng)近似相等）3、對于單排樁，荷載組合Ⅰ情況下，對于收縮徐變等帶來的影響，樁基承載力不予提高。謝謝大家！第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動、換向；

2.輔機(jī)的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級活塞式壓縮機(jī)單級活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動渦卷作平動運(yùn)動時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的。活塞式空氣壓縮機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過程中，機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。5）氣體流動慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí)，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長度，不得隨意增減進(jìn)氣管的長度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過的氣缸容積。實(shí)際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理指示功率pi

：按示功圖計(jì)算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環(huán)計(jì)算的功率

Ps(PT)<pi軸功率P：壓縮機(jī)軸的輸入功率絕熱指示效率等溫指示效率機(jī)械效率總效率（絕熱、等溫）二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4.功率和效率三、多極壓縮和中間冷卻第一級工作循環(huán)o-a-b-n-o第二級工作循環(huán)c-e-f-m-c整