对SI： 1 kips/英尺 = 14.59 kN/m。 2.边缘膨胀 (对两个方向)：
(L)0.07(h)0.4(P)0.03(em)0.16(ym)0.67 (16-25) Vs或VL?3.0(S)0.015对SI： 1 kips/英尺 =14.59 kN/m。
1816.4.10.2应用工作荷载剪切应力，v。在筋板中横截面抵抗剪力计算中仅考虑梁： 1.有棱纹的基础：
v?对 SI： 1磅/英寸2= 0.0069 MPa. 2.均匀厚度地基：
VW (16-26) nhbv?对SI： 1磅/英寸2= 0.0069 MPa。
1816.4.10.3 v与vc对比。如果v超过vc，符合ACI 318-95要求的抗剪钢筋允许使用。可供选择的抗剪钢筋包括：
1. 增加梁深度， 2. 增加量宽度，
3. 增加量数量 (减少梁跨度)。
1816.4.11均匀厚度转换。为满足力矩、剪力和偏差要求，需要设计有棱纹基础。如果需要，有棱纹基础可以转化为等效的均匀厚度为H的基础。对于把宽度为W (英尺) (m)和惯性动量I (英寸4) (mm4) 的有棱纹基础转化为宽度W (m) 和深度，H (英尺) (m)的均匀厚度基础，可以使用下面公式：
V (16-27) 12H(12W)H3I? (16-28)
12 对 H：
I (16-29) W12I对SI： H?3 1000W
H?31816.4.12板中由于承载隔墙荷载产生的应力计算。
在隔墙下面的板中，容许拉应力公式来自弹性基础上梁理论，在这样的梁中，在一个集中荷载p直接作用下，最大力矩是：
M最大??P? (16-30) 4对SI： 1 英尺·kips/英尺 =4.45 kN·m/m。 式中：
??[4EcI0.25]?St,b (16-31) ksBw对SI： 1 英尺·kips/英尺 = 4.45 kN·m/m。
用Ec= 1，500，000 psi (10341 MPa) 和ks = 4 pci (0.001 N/mm3)：
IBwt3t3?? Bw12Bw124(1,500,000)t30.25??[]?18.8t0.75 (16-32)
4(12)因此：
18.8pt0.75M最大????4.7pt0.75 (16-33)
4对SI： 1 英尺·kips/英尺 =4.45 kN·m/m。
17
对外加应力ft 的公式是：
ft?对SI： 1磅/英寸2 = 0.0069 MPa。 因此：
PrM最大c (16-34) ?AIIBwt32Bwt212t2()???2t2 ?c12t66外加应力是：
对SI： 1磅/英寸2 = 0.0069 MPa。
在公式 (16-32)、(16-33)和(16-35)中为均匀厚度基础用H替换t。Cp 值由假定地基模量ks 确定。下表举例说明对不同ks值Cp值的变化： 地基类型 松散、高塑性可压缩土 紧固、低可压缩土 坚硬紧固、选择小颗粒或稳定填土 ks，lb./英寸3(0.00027 N/mm3) 4 40 400 Cp 2.35 1.34 0.74 Pr4.7Pt0.75PrPf????Cp1.25 (16-35) 2A2tAt如果上面的分析结果超过容许拉应力，厚板部件可以用在荷载面下面，或把加强梁直接放在集中线荷载下面。
1817 附录A（关于膨胀土气候控制不均匀偏移量的评估程序）。
通常，在给定膨胀土中预期偏移量以注册地质工程师提出的建议为基础。地质工程师可以使用不同土壤试验程序为这些推荐提供依据。PTI发起的德克萨斯州A & M 大学地质工程师利用 (用当地土壤条件和所积累的实际经验) 研究项目部分开发的程序，作为资助评估膨胀土预期偏移运动列在本附录中。这个程序只适用于那些场地条件被修正，以至于土壤水分情况仅依靠气候控制。
在本附录使用程序确定偏移运动所需要的资料为粘土类型和数量、恒定深度或平衡吸力、边缘水分变化距离、平衡吸力的量级和场地水分周转率。
偏移运动可从表18-III-A~18-III-O中心膨胀条件（状态）或表18-III-P~18-III-DD边缘膨胀条件（状态）中选择。
下面列出需要的土壤资料项目确定或评估程序：
1.从图18-III-14或18-III-15选择一个Thornthwaite水分指数。另外，可以对给定场地用Thornthwaite程序计算最终年度Thornthwaite指数值。
2.从图18-III-14关于边缘膨胀荷载和中心膨胀荷载中获得边缘水分变化距离评估。
3.确定在土壤和主要粘土矿物中粘土的百分比。粘土的主要类型由下面的实验并利用图18-III-15确定。 3.1确定土壤的塑性限制(PL)和塑性指数(PI)。
3.2通过美国200#(75 μm)筛（水力试验）确定材料中粘土尺寸的百分率%。 3.3计算土壤活性比率：
Ac? PI(百分率通过美国200#[75?m]筛?0.002mm)PI1.17 (1)
3.4计算阳离子交换活性。对于确定用在计算阳离子交换活性的阳离子交换容量的讨论列在附录B中。
CEAC? (百分率通过美国#[75?m]筛?0.002mm) (2)
3.5用Ac 和 CEAC输入图18-III-15。土壤类型由两输入交点（交集）确定。对于Ac 和CEAC值的有意义范围可以在图18-III-15中注释的一样矿物类型获得。这表明矿物类型的确定不容易受到已经确定的Atterberg限制和其他土壤参数精度影响。在占支配矿物类型土壤中，粘土按照蒙脱石分类。
4.恒定土壤吸引力深度以水分对弹性限制的比例为恒定值时下面的深度估计的。有时它是指惰性材料、未风化板岩或高地下水位的深度。恒定土壤吸引力如果不是在实验室正确确定，可以用图18-III-16合理精度评估。然而，对于绝大多数实际应用，设计土壤吸引力值很少超过pF 3.6量级。
5.水汽速率 可以近似用建筑工地Thornthwaite 水分指数的一半的速度 [用英寸/年 (mm/年)]表示，修改到英寸/月。考虑到水汽速率的极端局部变化，这个数值假定不超过0.5 英寸/月(12.7 mm/月)，而最大水汽速率为0.7 英寸/月 (17.8 mm/月)。
6.使用边缘水分距离变化em，粘土%、主要粘性矿物(高岭土、伊里石、蒙脱石)、恒定吸引力、土壤吸引
18
力pF和水汽流动速率值，通过上述步骤1~5，进入适合表中，如对于中间膨胀用表18-III-A ~ 18-III-O ；对于边缘膨胀用表18-III-P ~18-III-DD，发现相应土壤不同运动ym。在表中显示出来的膨胀值是在粘土渗透率和土壤水分的总潜力基础上用计算机程序获得。
1818 附录B （关于决定阳离子交换能力和阳离子交换活力的简化规程）。 用分光光度计确定阳离子交换容量简化程序。
土样阳离子交换容量可以在标准分光光度计装置上利用适当手段确定。这个确定阳离子交换容量的方法采用美国土壤保存装置。用这种方法获取的数据要参考美国保存装置测定的相似土壤的数据。这个简化程序是：
1.在广口烧杯中放置10克粘质土，再加上100mL 1N 中性醋酸铵(NH4AC)。这种溶液允许头一天晚上制备。 2.用50mL NH4AC 通过定性滤纸洗滤第一步制备的溶液。
3.用2个150mL异丙醇洗液洗涤第二步滤纸上的保留物，异丙醇洗液每次加25mL，吸干后再加下一次。 4.把土壤和滤纸转到800mL长颈瓶中，加50mL MgCI2溶液，放置30分钟以上，最好放置24小时。 5.在真空作用下，过滤第四步产生的液体。
6.通常，MgCI2溶液放置在第十步分光光度计前必须稀释。从设备的一部分稀释到另一部分。在本部分后部给出的计算中，假定用200mL蒸馏水稀释1mL MgCI2溶液。200比1溶液是典型标准溶液。
7.在50mL容量瓶中，用10 μg/mL标准氮溶液(以NH4 形式)预先绘制标准曲线。把溶液容量调整到大约25mL，加1mL10%酒石酸盐溶液并摇动。加2mL奈氏等分试样并迅速混合。加蒸馏水使溶液容量达到50mL。允许颜色显示30分钟。
8.对1.0、2.0、4.0和8.0 ml 奈氏等分试样标准溶液，重复第七步。
9. 把第七部和第八步制备的标准溶液插入到分光光度计。记录读数并绘制标准曲线图。（分光光度计预先用蒸馏水校准）。
10.从第六步抽取2mL等分试样放入50mL容量瓶中，并加入25mL蒸馏水。加入1mL10%酒石酸盐溶液并摇动。加2mL奈氏等分试样并迅速混合。加蒸馏水使溶液容量达到50mL。把溶液放置30分分钟，然后插入风光光度计并记录读数。 11.典型计算：
干土重= 10.64 克
分光光度计=81 %=24.5 μg/g（ 从标准曲线上） 转化为：
24.5?g20ml50ml11?????100g?82.2meq/100g
2ml/aliquot1ml10.64?g1,000?/mg14mg/mog阳离子交换容量等式。
1979年在德克萨斯州工学院的研究结果导致对粘土活性、阳离子交换容量和阳离子交换活性的Pearring and Holt方程式做出下面修改：
Clay Activity Ac?阳离子交换活性：
PI
% ClayCEC??PL?阳离子交换活性：
1.17
1.17PL??CEAC?
% Clay标记符号：
PI = 塑性指数。 PL = 塑性极限。
% Clay =通过美国200#筛 (75??m) ≤ 0.002 mm的粘土%。 在主要粘土矿物中确定阳离子交换容量方法对比。
用原子吸收和分光光度计技术测定的阳离子交换容量对比值在表18-III-EE中列出。 在表8-III-FF和图18-III-17中表现出上面相关等式的粘性矿物原子吸收值对比。 1819 可压缩土上后张力板设计（基于后张力协会设计规范)。
1819.1 一般要求。除了使用不同公式和主要弯曲变形通常与边缘膨胀荷载情形外，膨胀土上基础设计程序与1816.4部分结构设计程序相似。
19
1819.2 标记符号列表 。
Mcs =在可压缩性地基上板中使用工作力矩，英尺-kips/英尺(kN·m/m)。 Mns = 在“无膨胀”情况下出现的力矩，英尺-kips/英尺 (kN·m/m)。 Vcs =在可压缩性地基上板中最大工作荷载剪力，kips/英尺 (kN/m)。 Vns =在“无膨胀”情况下出现的工作荷载剪力，kips/英尺 (kN/m)。 Δcs =在可压缩性地基上板中偏差，英寸 (mm)。 Δns =在“无膨胀”情况下的偏差， 英寸 (mm)。 δ= 预期沉降，在地质工程师报告中出现的可压缩地基中用均布荷载表示的总荷载造成的沉降，英寸 (mm)。 1819.3 建在可压缩性地基上的板基。
从某种意义上，建在可压缩地基上板的设计与膨胀土（地基）上板边缘膨胀情况设计相似。通常假定可压缩土有不低于1，500磅/英尺2(71.9 kN/m 2)的容许土壤承载能力。对原处预期可压缩土和硬膨胀土之间的弹性特征差异详细设计公式是必要的，这些公式是： 1. 力矩。
1.1 长边方向：
Mcs?L=(?)0.5MnsnsL L1.2 短边方向：
Mcs970?hs=(880)McsL 对 SI： Mcs24638 ? hS=(22352)McsL
式中：
(h)1.35(S)0.36McsL?80(L)0.12(P)0.10 对SI： 1ft.?kipft.?4.448031KN?mm ?ns(L)1.28(S)0.80 L?133(h)0.28(P)0.62 对SI： 1 英寸= 25.4 mm。 2. 偏差：
?cs ??en[1.78?0.103?h??1.65x10?3(P)?3.95?10?7(P)2] 3. 剪力.
3.1 长边方向：
Vcs?L?[?]0.30Vns nsL L式中：
(h)0.90ns(PS)0.30VL?550(L)0.10 对SI： 1kipKNft.?2100m
3.2 短边方向：
Vcs116?hs?[94]VcsL 对 SI：
Vcs?hS?[2946.42387.6]VcsL
(19-1)
(19-2) (19-3)
(19-4) （19-5）
(19-6)
(19-7)
(19-8)
20
相关推荐：
loading