公路钻孔灌注桩计算参数取值探讨

公路桥梁钻孔灌注桩

计算参数取值探讨铁道第三勘察设计院桥梁处（针对摩擦桩）钻孔灌注桩单桩承载力计算公式

（摩擦桩）公路桥规公式：〔P〕＝（Ulτp+AσR）/2σR=2m0λ｛〔σ0〕+k2γ2（h－3）｝铁路桥规公式〔P〕＝（U∑fili）/2+m0A〔σ〕〔σ〕--桩底地基土的容许承载力，根据桩入土深度和桩径的比值进行宽深修正。桩基承载力计算对比分析由于公路和铁路桥梁规范的计算公式有所差异，必然导致计算结果的差异，为了安全合理进行桩基设计，结合其他单位的计算结果，通过算例对两个程序进行了对比分析。算例：某公路桥梁桥墩桩基础（单排摩擦桩）计算方法：采用同一外力数据，分别采用公路桥梁下部结构计算程序LQCAD、铁路桥梁桩基计算程序对桩长进行计算。对计算结果的分析公路、铁路两个程序计算结果不同主要原因是：地基土的承载力提高系数取值不同，钻孔桩的清孔系数取值不同以及地基土的容重取值不同。经手算发现，公路程序依据公路地基规范P28（荷载组合1中如含有收缩、徐变或水浮力的荷载效应，容许承载力可提高25%），而将容许承载力提高了25％。对计算结果的分析（续一）

因为我们设计的是先简支后连续的桥跨结构，所以程序自动考虑收缩、徐变的荷载效应，容许承载力提高25%，（手算5799KN，电算7299KN，为1.258倍），同样选取简支梁进行比较（手算3820KN，电算3690KN，为0.97倍）。而我们采用铁路程序计算时，按主力计算容许承载力没用提高。对计算结果的差异分析（续二）清孔系数对计算结果也有影响，公路程序中用的是0.7，而铁路程序中没有单独的清孔系数采用了支撑力折减系数与之对应（公路程序中还应计入修正系数的影响，方可与之对应）。地基土的容重对公路规范桩基计算结果影响较大，比如本桥地基土为容重19KN/m3时，桩长为29米，而当地基土考虑浮容重取9KN/m3时，桩长则突变为40米。铁路规范中地基土容重对计算结果基本没影响。在各种参数均相同的情况下，桩长计算结果：公路程序39.4米，铁路程序37米。对计算结果的差异分析（续三）结论：经过大量的计算及反复验证，证明我处现采用的老版本的LQCAD程序对桩基的计算结果是正确的，但应注意参数的选取。铁路桥梁桩基计算程序的结果是可靠的。需要进一步探讨和明确的问题：由于公路地基规范中地基土的容重对桩端支反力影响很大，该参数应如何选取才能保证计算结果的经济合理。计算公式分析共同点：两个公式都认为桩基的承载力是由桩侧和桩端分别提供的承载力共同组成。虽然计算桩侧提供的承载力的公式略有不同，但内涵一致。不同点：计算桩端提供的承载力的公式差异较大，主要体现在对地基承载力的深度是否进行修正这个问题上，公路桥规计入这个有利影响，而铁路桥规则忽略了这个影响，简单地说铁路桥规的公式偏于保守。主要计算参数比较公路桥规公式计算参数m0清底系数，取值范围：0.25～1.0；λ修正系数，取值范围：0.65～0.85，计入了桩底土和桩长与桩径比值的影响。K2深度修正系数，取值范围1.0～10.0；γ2桩尖以上地基土容重。铁路桥规公式计算参数m0支撑力折减系数，取值范围：0.3～1.0，计入了清底和桩长与桩径比值的影响。对计算参数的理解对于桩侧的承载力计算公式，认识统一，在此仅仅针对桩端承载力计算公式，进行讨论：1、确定地基承载力，主要依据两个方面：地基发生过大的沉降量，或者发生剪切破坏两个方面。由此推断：桩端提供的承载力实际上就是桩端的地基土能够提供的抗剪能力。因此理论上建立在这个假定上的公路桥规计算公式是合理的。2、如果使桩端的地基充分发挥承载作用，必须使得地基土和桩端充分接触，由于施工技术等多方面的不利因素影响，钻孔清底困难，使得这个计算假定很难实现，导致采用公路桥规的公式计算承载力时，就会夸大桩基的桩端承载能力。参数取值建议1、不考虑深度修正，深度修正系数：K2＝0；2、桩端承载力限制在桩基总承载力15％之内。（实际操作的时候，可以将m0λ的乘积与铁路桥规的m0比较一下，一般情况下，应近似相等）3、对于单排桩，荷载组合Ⅰ情况下，对于收缩徐变等带来的影响，桩基承载力不予提高。谢谢大家！第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理指示功率pi

：按示功图计算的功率理论功率Ps、PT：按理论循环计算的功率

Ps(PT)<pi轴功率P：压缩机轴的输入功率绝热指示效率等温指示效率机械效率总效率（绝热、等温）二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4.功率和效率三、多极压缩和中间冷却第一级工作循环o-a-b-n-o第二级工作循环c-e-f-m-c整