南岭地区大气重力波个例分析
Climate Change Research Letters 气候变化研究快报, 2014, 3, 195-201
Published Online October 2014 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/2113843020.html,/journal/ccrl
https://www.wendangku.net/doc/2113843020.html,/10.12677/ccrl.2014.34025
A Case Study of Atmospheric Gravity Wave
in Nanling Area
Mingxiao Gong
Ocean University of China, Qingdao
Email: huihuxidetong8816@https://www.wendangku.net/doc/2113843020.html,
Received: Aug. 5th, 2014; revised: Sep. 7th, 2014; accepted: Sep. 16th, 2014
Copyright ? 2014 by author and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
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Abstract
We get an obvious gravity wave case by analysing MODIS data. Then we use theory of shear insta-bility and geostrophic unbalanced relationship to prove it. The result shows that wind shear and geostrophic adjustment all play an important role in the development of gravity wave. Wavelet analysis is used to study the characters of the gravity wave in depth. We find that the wavelength of the gravity wave is centered between 300 - 350 km, and the height is centered between 900 hPa and 500 hPa.
Keywords
Gravity Waves, Wavelet Analysis, Shear Instability, Geostrophic Unbalanced, MODIS
南岭地区大气重力波个例分析
宫明晓
中国海洋大学，青岛
Email: huihuxidetong8816@https://www.wendangku.net/doc/2113843020.html,
收稿日期：2014年8月5日；修回日期：2014年9月7日；录用日期：2014年9月16日
摘要
本文主要通过MODIS资料分析得到明显重力波个例，然后对其进行分析。运用切变不稳定和非地转平衡
关系来对此次重力波进行了验证。结果显示风切变和地转适应对此次重力波的生成有一定的触发作用。运用小波分析的方法对此次重力波进行了深入的分析，分析表明此次重力波的波长主要集中在300 - 350 km附近，高度集中在950 hPa和500 hPa附近。
关键词
重力波，小波分析，切变不稳定，非地转平衡，MODIS
1. 引言
大气重力波是大气中的基本波动，是普遍存在的中小尺度扰动，在中层大气中起着重要作用。重力波产生在一个稳定层结的大气中，当气块在垂直方向上位置改变时，环境的回复力会不断的迫使其回到原来的平衡位置，因而产生震荡，并将能量向下游传送。它对于触发对流性风暴、传输能量和动量起到重要的作用[1]，对天气系统的影响很大，因此对重力波发展规律和发展机制的研究具有十分重要的意义。
关于重力波的生成机制，国内外已经进行了很多研究。Gossard and Hook[2]论述了对流层低层重力波的生成机制时指出重力波会由于气流边界附近的阻碍机制而激发，这些激发机制通常包括地形、飑线和锋线系统、湍流及边界层扰动、对流、波相互作用、地转适应及切变不稳定等。Uccellini and Koch[3]提出了两个重力波波源机制，切变不稳定和地转调整过程，指出与急流伴随的垂直切变是重力波产生的能量源。
本文对MODIS卫星观测到的一个重力波个例进行分析和验证，分析此次重力波过程的发生发展机制，及对天气系统的影响。
2. 卫星观测
为得到重力波明显的个例，我们从MODIS逐日的卫星图像中筛选大气重力波。在2013年2月18日13时30分(UTC)，在南岭附近地区发现一个明显的重力波。图1显示地面被云层覆盖，从局部截图中可以看到其形状类似重力波模型。下文中将验证其是否为重力波，并对其进行分析研究。
Figure 1. MODIS imagery at 13:30 (UTC) on 18 February 2013
图1. 2013年2月18日13时30分(UTC)的MODIS卫星图像
3. 重力波判定
对于大气重力波的判定可以通过700 ha、850 hPa等压面的散度场辐合辐散交替分布来判定，也可以从散度剖面图中辐合辐散的交替出现或者位温剖面图上的等值线波动及垂直运动来判定[4]。下面我们通过散度场的空间和时间的变化来判断重力波的存在和传播。
在图2上，2013年2月18日06时，出现一条辐合、辐散交替的带状区域，水平尺度约12 km。到12时，辐合、辐散交替带依旧存在，且向东向北移动并发展，波动的范围增大，水平尺度达到20 km，水平散度的量级为10?5 s?1。这种辐合、辐散场的交替分布，表明有上升和下沉运动的发展，是重力波的一个重要特征[5]。
4. 中尺度重力波的激发机制
4.1. 切变不稳定机制
覃卫坚等[4]指出，惯性重力波强度和风速垂直切变成正比，随着风速垂直切变增大而增大。图3是
Figure 2. Divergence of 500 hPa at 06:00(a) and 12:00 on 18 February 2013 (UTC)
图2. 2013年2月18日06时(a)和12时500 hPa 散度场(UTC)
Figure 3.Vertical wind profile at 12:00 of 2013.02.18(UTC)
图3. 2013年2月18日12时水平风垂直剖面图(UTC)
2013年2月18日12时(UTC)的三维水平风垂直剖面图，可以看出此时的垂直风切变明显。低层是偏东风，随高度增加西风慢慢增强，对重力波起到了激发和增强的作用。
理查森数(Ri)：
22
2Ri N D U
= (1) 由理查森数(Ri)定义式可以看出，Ri 与垂直风切有很好的对应关系，风切变越大的地方，理查森数越小。因此可以用Ri 来衡量垂直风切变的大小，理查森数小于0.25的地区是波动发生的能量来源[6]。寿绍文[7]指出重力波形成在Ri < 0.25的环境场中。
从2013年2月18日12时(UTC)的理查森数分布场(图4)来看，12时整个华南大片区域处于Ri < 0.25的区域。说明此处区域存在较强的气流扰动，风场的垂直切变将基本气流的动能将转化为扰动动能(即波能)，激发重力波的产生。
4.2. 非地转辐合辐散机制(非平衡流机制)
当大气的地转平衡状态破坏时，非地转运动产生的辐合辐散会激发重力惯性波。大气通过这种中尺度波动进行动量和能量的重新分配，使大气重新达到地转平衡。判断非平衡流的方法很多，但使用最普遍，效果最优的是拉格朗日罗斯贝数和非线性平衡方程[8] [9]。
4.2.1. 拉格朗日罗斯贝数(Ro)
诊断非平衡流用到拉格朗日罗斯贝数(Ro)，Ro 表示惯性力与科氏力之比。
d d Ro V t fV
=
(2) 由无摩擦运动方程得到 d d Ro ag ag fV k V V t fV f V V
×===, (Koch and Dorian 1988) (3) 但是(1)定义的Ro 根据观测数据很难计算出来，Uccellini(1984)去掉局地项，只保留平流项，得到
Figure 4. Ri profile of 850 hPa at 12:00 on 18 February 2013 (UTC)
图4. 2013年2月18日12时(UTC)850 hPa 等压面Ri 分布场
Ro ~V V
f V ??。
Koch and Dorian 提出一个更精确的算法：Ro ag V V ⊥≈。用垂直于流的非地转风部分比实际测得的风速。
Zhang 等将拉格朗日罗斯贝数大于0.7和出现强气块散度倾向共同作为非平衡流的诊断标准[8] [9]。孙艳辉等[10]解释当Ro > 0.7，表示科氏力的大小与惯性力相当，会出现风向垂直于基本气流的运动，风向将出现明显的偏转，产生显著的地转偏差，同时会产生强烈的气流辐合辐散，大气处于不平衡的状态。因此可以用Ro 的大小作为判断大气非平衡的一个指标。
12时850 hPa(图5)罗斯贝数大于0.7，且Ro ≥ 0.7的区域比06时明显增大，说明大气不平衡状态增强，出现了显著的非地转运动，可以出现重力波。
4.2.2. 非线性平衡方程余项(ΔNBE) 非线性平衡方程(NBE)：
()()()22NBE 2,2,xy J u v f u I x y f ζβ?=+??Φ???Ψ?Ψ?+??Ψ??Φ (5)
其中，f y β=??，Φ代表位势高度，Ψ代表流函数，ξ代表相对涡度。
Zhang [8] [9]指出根据尺度分析，ΔNBE 的量级应该小于方程右边三项中任何一项。如果ΔNBE 的量级相当于或者大于这三项中的任何一个，那么平衡方程就不成立，即大气处于不平衡状态。因此可以把其作为判断大气不平衡的一个判据。
图6显示，ΔNBE 有明显的非零值(~10?8)区域，而且ΔNBE 的高值区和Ro 的高值区基本吻合，ΔNBE 的极值区出现在23?N ，104?E 处，极大值达到5 × 10?8 s ?2，其余三项的极大值分别为2 × 10?8, 1 × 10?8, 3 × 10?8，因此可以说明此时有强烈的非平衡流。而且的极大值区域正好处于卫星图像上发现的重力波的下游地区。这与Zhang 等[8]波动形成的区域在的极值区下游的理论吻合。
5. 波动的特征分析
本研究采用Morlet 小波对2013年2月18日06时和12时每一层的垂直速度做小波分析，绘制出小波系数的分布场。小波系数越密集的地方代表波动能量越大。图7中可以看出从06时到12时，波动在不断发展强大。300 hPa 波动一直较弱，600 hPa~900 hPa 波动较强。到12时，900 hPa 波动主要集中在波长为300 km 波段，而600、700 hPa 波动集中在350 km 波段。这两个波段(300 km, 350 km)的详细波信号垂直分布见图8，可见300 km 波段遍及整个对流层，因此将其作为此次地转调整过程的基本波动模式。300 km 波动在700 hPa 及800~900等压层上各有一个相位差，在400~600 hPa 和900~960 hPa 附近小波系
Figure 5. Ro profile of 850 hPa at 06:00 and 12:00 on 18 February 2013 (UTC) (Ro ≥ 0.7, shaded)
图5. 2013年2月18日06时和12时(UTC) 850 hPa Ro 场 (阴影部分Ro ≥ 0.7)
Figure 6.The bule line is the height of 850 hPa, (Ro ≥0.7 shaded); the
black line stand for the ΔNBE at 12:00 of 2013.02.18 (UTC)
图6.2013年2月18日12时(UTC) 850 hPa 高度场(蓝色等值线)，Ro
场(Ro ≥ 0.7, shaded)，ΔNBE(黑色等值线)
(a)
(b)
Figure 7.Wavelet coefficient of 06:00(a) and 12:00(b) (when the coefficient larger than 0.15, shaded)
图7.2013年2月18日06时(a)和12时(b)小波系数分布场(小波系数绝对值大于0.15，shaded)
Figure 8.Wavelet coefficient of 300 km and 350 km height at 12:00 of 2013.02.18
图8.2013年2月18日12时(UTC)300 km、350 km波段小波系数分布
数的密度达到极大值，也即300 km重力波在400~600 hPa和900~960 hPa附近波动最强。
6. 总结
此次重力波主要是由地转调整过程和垂直风切变激发，理查森数明显大于0.25，而且非线性平衡项也有明显的大值，说明在此次重力波的生成发展中垂直风切变和地转调整都起到了重要作用。根据小波分析得出，此次重力波的波段主要集中在300 km左右，遍及整个对流层，在500 hPa和950 hPa附近波动最强。关于此次重力波的传播及其其他特征需要进一步研究。
参考文献(References)
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重力式挡土墙设计1
重力式挡土墙设计 一、设计资料： 1.浆砌片石重力式路堤墙，墙身高6米，墙上填土高3米，填土边坡1:1.5，墙背仰斜，坡度1：0.25，墙身分段长度15米。 2.公路等级高速公路，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝18kN ／m 3，计算内摩擦角Φ＝35°,填土与墙背间的内摩擦角 δ＝Φ/2。 4.地基为砂类土，容许承载力f ＝250kPa ，基底摩擦系数μ＝0.40。 5.墙身材料2.5号砂浆砌25号片石，砌体容重23kN ／m 3，砌体容许压应力[σa ]=600kPa ，容许剪应力[τ]＝50kPa ，容许弯拉应力[σwl ]＝80 KPa 。 二、确定计算参数 设计挡墙高度H=6m ，墙上填土高度a=3m ，填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25。 墙背填土计算内摩擦角 035=φ，填土与墙背间的摩擦角?==5.172/?δ;墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α。墙背填土容重γ＝18kN ／m 3。查看资料知《公路工程技术标准（2003）》中公路-Ⅱ级设计荷载为《公路工程技术标准（97）》中的汽车-20级荷载且验算荷载为：挂车-100。 三、车辆荷载换算
1．试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度B ； (1)假定破裂面交于荷载内 不计车辆荷载作用r q h /0==0.83m 计算棱体参数A0、B0： 5.24)52(2 1)(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 62.8)036.14tan()225(5213221tan )2(21)(21000=-?+??-??=++-++=αh a H H h d b ab B 497.0) 83.0236()36()036.14tan()83.02326(6)75.35.4(83.025.43)2)((tan )22()(2000=?++?+?-??+?+++??+?=+++++-++= h a H a H h a H H d b h ab A α46.385.1704.1435=?+?-?=++=δα?ψ； 9 .0)352.046.38(tan )46.38tan 35(cot 46.38tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψφψθ 则：?=++?>==?6.266 3325.06arctan 99.41802.0arctan θ 计车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ： m b H a H B 10.25.4)04.14tan(69.0)36(tan tan )(=-?-?+?+=-+?+=αθ 由于路肩宽度d=0.75m
重力式挡土墙设计计算书教学版
挡土墙设计计算书 1 工程概况 挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的形式，挡土墙可以分为重力式挡土墙，加筋挡土墙。锚定式挡土墙，薄壁式挡土墙等形式。本设计采用重力式挡土墙。 2 挡土墙设计资料 1.浆砌片石重力式路堤墙，填土边坡1:，墙背仰斜，坡度1::。 2.公路等级二级，车辆荷载等级为公路－II 级，挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。 3.墙背填土容重γ＝／m 3，计算内摩擦角Φ＝42°，填土与墙背间的内摩擦角δ ＝Φ/2=21°。 4.地基为砂类土，容许承载力[σ]=810kPa ，基底摩擦系数μ＝。 5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石，砌体a γ=22kN/m 3，砌体容许压应力为 []600=a σkPa ，容许剪应力[τ]=100kPa ，容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。 3 确定计算参数 挡墙高度H =4m 填土高度a =2m 墙面倾斜坡度：1: 墙背倾斜坡度：1: 墙底倾斜坡率：0 扩展墙趾台阶：1级台阶，宽b 1=，高h 1=。 填土边坡坡度为1:；填土内摩擦角：042=φ，填土与墙背间的摩擦角?==212/?δ；
墙背与竖直平面的夹角?-=-=036.1425.0arctan α 墙背填土容重m 3 地基土容重：m 3 挡土墙尺寸具体见图。 图 挡土墙尺寸 4 车辆荷载换算 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度 (1) 不计车辆荷载作用 0=h 假定破裂面交于荷载内侧，计算棱体参数 A 、 B ： 18)42(21 )(21))(2(212200=+=+=+++= H a H a h H a A 7 )036.14tan()224(421 3221tan )2(21210=-?+??-??=+-=αa H H ab B 389.018 7 00=== A B A ?=?+?-?=++=964.4821036.1442δα?ψ； 715 .0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ) )(tan tan (cot tan tan =+???+?+?-=++±-=A ψψ?ψθ 则：?=++?>==?69.334 23 25.04arctan 57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B ：
挡土墙的计算方法
挡土墙计算方法 挡土墙的形式多种多样，按结构特点可分为：重力式、衡重式、轻型式、半重力式、钢悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型。当墙高＜5时，采用重力式挡土墙，可以发挥其形式简单，施工方便的优势。所以这里只介绍应用最为广泛的重力式挡土墙的设计计算方法。 一：基础资料 1. 填料内摩擦角。当缺乏试验数据时，填料的内摩擦角可参照表一选用。 表一：填料内摩擦角ψ 3. 墙背摩擦角δ（外摩擦角） 填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。对于浆砌片石墙 体、排水条件良好，均可采用δ=ψ/2。 1）按DL5077-1997〈水工建筑物荷载设计规范〉及SL265-2001〈水闸设计规范〉 ??? ?? ? ?-=-=-=-=?δ?δ?δ?δ）（时：墙背与填土不可能滑动）（时：墙背很粗糙，排水良好 ）（：墙背粗糙，排水良好时 ）（：墙背平滑，排水不良时 0.167.067.05.05.033.033.00 从经济合理的角度考虑，对于浆砌石挡土墙，应要求施工时尽量保持墙后粗糙，可采用δ值等于或略小于?值。 ξ:填土表面倾斜角；θ：挡土墙墙背倾斜角；?：填土的内摩擦角。 ` 4. 基底摩擦系数 基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。 5. 地基容许承载力
地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。 6. 建筑材料的容重 根据有关设计规范规定选取。 7. 砌体的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 8. 砼的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。 二：计算 挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算，且一般情况下计算结果均能满足工程要求，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。填土为砂性土并且填土表面水平时，采用朗肯公式计算土压力较简单。 土压力分为主动、被动、静止土压力，为安全计，应按主动土压力计算。 1）库伦主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )cos(δε+=F F H )sin(δε+=F F V 2 2 2)cos()cos()sin()sin(1)(cos cos ) (cos ? ? ? ???-+-+++-= βεδεβ?δ?δεεε?a K ε：墙背与铅直面的夹角，β：墙后回填土表面坡度。 2）朗肯主动土压力公式： a K H F 22 1 γ= )2/45(2?-=o a tg K 注意：F 为作用于墙背的水平主动土压力，垂直主动土压力按墙背及后趾以上的土重计算。 3）回填土为粘性土时的土压力 按等值内摩擦角法计算主动土压力，可根据工程经验确定，也可用公式计算。 经验确定时： 挡土墙高度<6m 时，水上部分的等值内摩擦角可采用280 ~300，地下水位以下部分的等 值内摩擦角可采用250 ~280。挡土墙高度>6m 时，等值内摩擦角随挡土墙高度的加大而相应降低，具体可参照SL265-2001〈水闸设计规范〉。 公式计算时：
重力式挡土墙作业指导书
重力式挡土墙作业指导书-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
重力式挡土墙施工作业指导书 1 目的 明确重力式挡土墙的施工作业工艺流程、操作要点和相的工艺标准，指导、规范挡土墙工程的施工。 2 编制依据 《铁路路基工程质量验收评定标准》 《准朔铁路ZSXS-3标施工图设计文件》 《铁路混凝土与砌体工程施工规范》 《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》、 《新建客货共线铁路工程施工补充规定（暂行）》 《爆破安全规程》 《拆除爆破安全规程》及《铁路工程施工安全技术规程》 3 适用范围 适用于准朔铁路ZSXS-3标区段路堑重力式挡土墙的施工。 4、施工工艺及技术要求 重力式挡土墙墙身采用C20片石混凝土浇筑。 土质及软质岩墙背开挖时分段跳槽开挖，并及时浇筑墙身。临时开挖边坡与墙背坡度保持一致，临时边坡如超挖、局部坍塌、掉块等，采用不低于挡墙设计强度的材料回填。 挡墙施工采用人工立设组合钢模板，拌合站集中拌制混凝土、混凝土搅拌运输车运送混凝土、吊车提升混凝土和合格的片石，料
斗入模、分层浇筑、机械振捣，草袋覆盖、洒水养护的方法施工，片石用量不超过浇筑混凝土体积的25%。 严格按设计图纸要求设置沉降缝和泄水孔。 挡土墙墙背按图纸要求设置砂夹卵石0.3m反滤层及防渗层。 挡墙适当位置设检查梯，踏蹬钢筋为Φ16mm，步距0.2m。 挡墙墙身避免水平通缝，斜基底不改缓或改陡。 雨季施工时，采取措施防止地表水渗入挡墙基坑，以免降低地层强度指标，同时施工中尽量减少施工扰动。 在陡坡路堤地段，为避免剥山坡现象，根据地形、地质岩性、节理裂隙发育程度等情况，采用路堑挡土墙、桩间墙、桩板墙、锚索桩板墙等支挡工程收坡；位于地面横坡陡于1：2.5地段的路堤，检算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性，抗滑稳定安全系数不小于1.25，根据稳定情况采用挖大平台或设重力式路堤与路肩挡土墙或衡重式路肩挡土墙等防滑措施，对于挡墙设置高度大于10m地段考虑采用桩板墙或桩基托梁挡土墙。 4.1施工测量和放样 4.1.1认真审阅图纸，根据设计图纸和规范的要求，做好现场勘踏工作，制定切实可行的分段施工方案，并按监理工程师批复方案组织施工。根据批复的施工方案，对施工作业人员做好培训和技术交底工作。 4.1.2 在开工前按规定恢复中线，然后根据设计图纸要求进行施工测量放线，在施工范围内测量放出重力式挡土墙基础、高度尺
引力波
引力波 (Redirected from 重力波(相对论)) 本文介绍的是相对论中的引力波。关于流体力学中的重力波，详见“重力波(流体力学)”。 在物理学中，引力波指时空曲率中以波的形式从射源向外传播的扰动，这种波会以引力辐射的形式传递能量。阿尔伯特·爱因斯坦根据他的广义相对论[1]，于1916年预言了引力波的存在[2]。理论上可以被探测到的引力波射源包括由白矮星、中子星或黑洞组成的联星系统。引力波现象是广义相对论的局域洛伦兹协变性的结果之一，因为它限制了相互作用的传播速度。相反，牛顿引力理论中的相互作用都以无限的速度传播，所以在这一理论下并不存在引力波。 科学家已通过各种间接方法发现了引力辐射的证据。例如，拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒发现赫尔斯－泰勒脉冲双星在互相公转时逐渐靠近，这为引力辐射的存在提供了证据；两人因这项发现于1993年获得了诺贝尔物理学奖。 [3]科学家也利用引力波探测器来观测引力波现象，如简称LIGO的激光干涉引力波天文台。2014年3月17日，哈佛－史密松天体物理中心的天文学家宣布利用BICEP2探测器在宇宙微波背景中观测到引力波的效应，一经证实，这将成为宇宙暴胀和大爆炸理论的强烈证据。 概述
爱因斯坦广义相对论所描述的引力，是时空曲率所产生的一种现象。质量可以导致这种曲率。当物质在时空中运动时，附近的曲率就会随之改变。大质量物体运动时所产生的曲率变化会以光速像波一样向外传播。这一传播现象就是引力波。[7][8] 当引力波通过远处的观测者时，观测者会发现时空被扭曲了。两个自由物体之间的距离会有节奏地波动，频率与引力波相同。然而，在这一过程中，这两个自由物体并没有受力，座标位置也没有变化；改变的，是时空座标本身的距离。在观测者处的引力波强度和与波源间的距离呈反比。根据预测，螺旋形靠近的中子双星系统由于质量高、加速度高，因此在合并时会发射出强大的引力波。但是因为天文距离尺度之大，就算是最激烈的事件所产生的引力波，在到达地球后效应已变得极低，其应变的数量级低于10?21分之一。[9]为了探测到这种细微的变化，科学家不断增加探测器的灵敏度。截至2012年，最为敏感的探测器位于LIGO和VIRGO天文台，灵敏度高达5×1022分之一。[10]这些天文台未能探测到引力波，这为这种引力波的频率设下了上限。欧洲空间局正在研发一座用来探测引力波的空间天文台，激光干涉空间天线。 线性偏振引力波 引力波能够穿透电磁波所无法穿透的空间。科学家推测，引力波能够帮助了解位于宇宙远处的各种天体，例如黑洞。这类天体无法用光学望远镜和射电望远镜等传统方式观测。宇宙学家还能够利用引力波来观测宇宙最早期状态。传统的天文学方法无法用来直接观测早期宇宙，因为在复合之前，宇宙无法被电磁波所穿透。[13]对引力波更精确的测量还能进一步验证广义相对论。 引力波理论上可以取任何频率，但极低频率几乎无法探测，而极高频率也没有可观测的已知波源。史蒂芬·霍金和维尔纳·伊斯雷尔（Werner Israel）预测，可以被探测到的引力波频率在10?7 Hz和1011 Hz之间。 引力波通过时的效应 一个由粒子组成的环在十字型偏振引力波下的作用
重力式挡土墙设计示例
路基与路面工程课程设计任务书 题目: 重力式挡土墙设计 （一）初始条件： （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m ；路 基宽度26m ，路肩宽度3.0m ； （2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m ； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车 ?120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重γ=183 /m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基 与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[0σ]=250a kP ； （5）墙身采用 2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223/m kN ，容许压应力a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力a L kP 60][=σ； 墙后砂性土填料的内摩擦角φ： 34° 墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:n ）： 1:0.25 墙高H ： 7m 墙顶填土高a ： 3.0m （二）要求完成的主要任务： 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4 挡土墙”一节，采用极限状态设计法进 行设计： （1）车辆荷载换算； （2）计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置； （3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性 验算及抗倾覆稳定性验算； （4）基础稳定性验算与地基承载力验算； （5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。
重力式挡土墙设计 1 设计参数 挡土墙墙高H=7m ，取基础埋置深度D=1.5m ，挡土墙纵向分段长度取L=10m ； 路基宽度26m ，路肩宽度3.0m ； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，α=－14.03°，墙底（基 底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°； 墙顶填土高度a =3.0m ，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan （1.5）1-=33.69°， 汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角φ=?34，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=?17，填 土容重γ=18kN/m 3 ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30； 墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重 k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[ a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa ； 地基容许承载力[0σ]=250kPa 。 2 车辆荷载换算 0.78m 3 主动土压力计算 3.1 计算破裂角θ ===18 140γq h
重力式混凝土挡土墙施工方案
重 力 式 挡 土 墙 施 工 方 案 XXXXXXXXXXXXXX有限公司 二○一六年六月
重力式混凝土挡土墙施工方案 工程概况：本专项工程为坡面拦石墙为重力式挡土墙，道路里程桩号为K5+700-K5+830段共3段重力式挡土墙，分别为D1-D7,长74米；D8-D13,长57米，(其中D12-D13为超深7米)；D14-D18,长度37米， 一、技术准备 1. 认真阅读崇州市山区道路地质灾害整治工程施工图,严格按施工图及设计变更要求、施工规范及现场实际情况编制施工方案报送监理及业主方审批。 2. 施工方案审批后，对相关人员进行安全技术交底，再次核对挡土墙的施工图纸，测量人员按挡土墙的施工中线、高程控制点进行挡土墙平面与高程控制测量及施工测量。 二、施工工艺 1.工艺流程 测量放线→基础土方开挖→墙体钢筋网制作与安装→支立墙体模板→浇筑墙体混凝土→拆模及养生→墙背回填。 因各栋挡土墙较多，地形条件复杂，考虑土方平衡及土方外运，各挡土墙按以下顺序施工 （1）第一段：（D1-D7）→（重力式挡土墙）,总长：74m。挡土墙临
边较陡，各施工工序是应设置临边防护措施，墙分三层施工，每隔15m留置一道伸缩缝。 （2）第二段：（D8-D13）→(重力式挡土墙) ，总长57m。挡土墙临边较陡，每道施工工序应设置临边防护措施，墙分三层施工，每隔15m留置一道伸缩缝。 （3）第三段：（D14-D18）→（重力式挡土墙）总长：37m。挡土墙位于道路右侧，考虑行人车辆较多，挡土墙按原设计整体右偏1米，以利于与旧挡土墙衔接，墙分三层施工，每隔15m留置一道伸缩缝。 2.操作工艺 （1）测量放线： 根据施工图纸及坐标点测放出挡土墙中心线、基础平面位置线和纵断高程线，做好平面、高程控制点。 （2）基槽开挖前应进行施工测量放样，施工放样时应严格按照设计图计算出每段挡墙的坐标及高程放样于实地，定出开挖中线及边线，起点及终点，设立桩标，注明高程及开挖深度，基槽开挖线按实地土质和岩层进行放坡，挡土墙趾前沿距坡面水平距离不小于3米。（3）基坑开挖： 本工程挖基槽土方采用挖掘挖机及人工配合进行开挖。开挖一次成形，开挖后的基坑注意保护边坡，防止水刷边坡，及时浇筑基础，用1m3反铲挖掘机开挖，多余的土方装车外运弃土。表土层和回填层挖完后，岩层部分用破碎机探打基岩至基槽设计基底标高这样是为防
中小尺度动力气象学
中小尺度天气动力学 第一章中尺度天气系统的特征 1、中尺度天气系统：时间尺度和空间尺度比常规探测站网小，但比积云单体的生命周期及 空间尺度大得多的一种尺度。即水平尺度为几公里到几百公里，时间尺度由1小时到十几小时。 2、划分依据及分类： 1）早期的经验分类 天气系统——大尺度、中尺度和小尺度 空间尺度分别为：106m、105m和104m 时间尺度对应为：105s、104s和103s 2）依据物理本质对天气系统进行分类（动力学分类方法） 行星尺度、气旋尺度、中尺度、积云尺度、小尺度 3）Orlanski的综合分类（观测与理论分类） 大尺度（α、β）中尺度（α、β、γ）小尺度 3、中尺度大气运动的基本特征 1)空间尺度范围广，生命周期跨度大； 2)气象要素梯度大； 3)散度、涡度与垂直速度； 4)非地转平衡和非静力平衡； 5)质量场和风场的适应； 6)小概率和频谱宽、大振幅事件 第二章地形性中尺度环流 1、中尺度大气环流系统的分类：地形性环流系统、自由大气环流系统 2、地形波的基本类型主要依赖风的不同类型 （1）层状气流 小风、层状气流。平滑浅波，波动只发生在山脉上空的浅层，向上很快消失——山脉波（mountain wave） （2）驻涡气流： 在山顶高度以上风速较大时，可能在山脉背风坡形成半永久性的涡动，上面则有气流的平滑浅波——驻涡（standing eddy） （3）波动气流 当风速随高度增大时，在背风坡出现波动气流——背风波（lee wave）。背风波可以伸展到对流层上层和平流层。 （4）转子气流： 在背风波出现时，当垂直方向有风速极大值出现时，则会形成转子气流（rotor streaming）。 驻涡和转子是背风波的特殊形式！ 3、背风波的形成、特征及大气条件 背风波是地形波的一种类型，由于障碍物引起空气垂直振荡而造成的。 特征：波长：1.8～70km之间，多为5～20km左右。波长一般随高度而变，高层较长，低层较短。随风速而变，风速愈大，波长愈大。
重力式挡土墙课程设计(通用版)
重力式挡土墙课程设计 作者姓名 学号 班级 学科专业土木工程 指导教师 所在院系建筑工程系 提交日期
设计任务书 一、 设计题目 本次课程设计题目：重力式挡土墙设计 二、 设计资料 1、线路资料：建设地点为某一级公路DK23+415.00~DK23+520.00段，在穿过一条深沟时，由于地形限制，无法按规定放坡修筑路堤，而采取了贴坡式（仰斜式）浆砌片石挡土墙。线路经过的此处是丘陵地区，石材比较丰富，挡土墙在设计过程中应就地选材，结合当地的地形条件，节省工程费用。 2、墙后填土为碎石土，重度30/18m kN =γ，内摩擦角 35=?；墙后填土表面为水平，即 0=β，其上汽车等代荷载值2/15m kN q =；地基为砾石类土，承载力特征值 kPa f k 750=；外摩擦角δ取 14；墙底与岩土摩擦系数6.0=μ。 3、墙体材料采用MU80片石，M10水泥砂浆，砌体抗压强1.142/mm N ，砌体重度30/24m kN =γ。 4、挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示： 图4-1 挡土墙参数图（单位：m ）
目录 设计任务书 (2) 一、设计题目 (2) 二、设计资料 (2) 设计计算书 (4) 一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸 (4) 二、主动土压力计算 (4) 1、计算破裂角 (4) 2 、计算主动土压力系数K和K1 (4) 3、计算主动土压力的合力作用点 (5) 三、挡土墙截面计算 (5) 1、计算墙身重G及力臂Z G (6) 2、抗滑稳定性验算 (6) 3、抗倾覆稳定性验算 (6) 4、基底应力验算 (7) 5、墙身截面应力验算 (7) 四、设计挡土墙的排水措施 (8) 五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝 (8) 六、参考文献 (8) 七、附图 (8)
重力式挡土墙技术交底
工程技术交底 工程名称：泡石沟防洪治理工程重力式挡土墙 施工单位：济南黄河水利水电工程局泡石沟防洪治理工程项目部交底单名称重力式挡土墙技术交底 里程桩号左岸K2+590～ K2+810 工程部 位 挡土墙基础及墙身 交底部门工程项目部交底日 期 2014年5月23日 交底内容： 一、施工前准备 1、由测量组对整段挡墙施工位置进行放样测量，并放出具体的位置及线形。施工班组按放出的线型及高程支立加固模板。 2、做好防排水工作，尽量避开雨天施工。 3、准备好施工所需的人员、机具及材料。 二、施工技术要求 1、重力式挡土墙基础 （1）基槽开挖到设计标高后，要派人对基底表面松渣、松软土石清除干净并夯实。 （2）如基坑内有水，做好施工现场的排水工作，基坑不得受水浸泡。 （3）若基础开挖超宽，必须支立模板。 2、现浇墙身混凝土 （1）挡土墙采用C15混凝土浇筑，现浇砼配合比必须按要求配料，不得随意更改。混凝土浇筑前，必须将坑内杂质、松散土及浮浆凿除，然后架立墙身模板，砼开始浇灌时，先在结合面上刷一层水泥浆或垫一层2—3cm厚的1：2水泥砂浆再浇灌墙身砼。 （2）墙身模板采用大块钢模板或大板拼装，墙身模板视高度情
况分一次立模到顶和二次立模的办法，一般4米高之内为一次立模，超过4米高的可分二次立模。当砼落高大于2.0m时，要采用溜槽或串筒输送砼入模，避免砼产生离析。砼由砼搅拌站加工，用砼运输车运至现场，在墙顶搭设平台进行浇灌，砼浇灌从低处开始分层均匀进行，一层片（卵）石，一层砼，砼厚度一般不超过20cm，采用插入式振捣器振捣，振捣棒移动距离不应超过其作用半径的1.5倍，并与侧模保持5—10cm的距离，切勿漏振或过振。在砼浇灌过程中，如表面泌水过多，应及时将水排走或采取逐层减水措施，以免产生松顶，浇灌到顶面后，应及时抹面，定浆后再二次抹面，使表面平整。 （3）必须节约使用施工材料，不得浪费，施工挡墙周围的片（卵）石必须清理干净，溢出的混凝土也必须捡入仓内，如有发现，项目部将对此进行罚款处理。 （4）墙身沿线路方向每隔10m结合墙高或地基条件的变化设置伸缩缝或沉降缝，缝宽0.02m，缝内全断面采用杉木板填塞，（5）砼浇灌过程中应派出木工、电工及机操工在现场值班，发现问题及时处理。 （6）砼浇筑时必须保证埋石的含量，最低不能少于70%。 （7）砼浇灌完进行收浆后，应及时洒水养护，养护时间最少不得小于7天，在常温下一般24小时即可拆除墙身侧模板，拆模时，必须特别小心，切莫损坏墙面。 3、隔水层、泄水孔、反滤层 （1）挡土墙高出地面部分，为阻隔地面水的侵入，墙顶设置隔水层，为使墙背积水不深入基础，在墙背与地面相交处的最底排泄水孔下设置隔水层，隔水层为采用与墙身同标号混凝土封闭。 （2）同时从地面开始，沿墙长方向预埋一排泄水孔，间距2m，其余沿墙面每隔2m交错预埋向墙外排水坡度为4%的泄水孔，泄水孔采用埋设直径为50mmPVC管的方式。直径50mmPVC管要求在预埋前将进水口处包裹一层透水土工布，在墙身浇筑过程中，不得有混凝土
人教版物理高二选修3-5 17.4概率波同步训练B卷(模拟)
人教版物理高二选修3-5 17.4概率波同步训练B卷（模拟） 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题；共30分) 1. （2分）能正确解释黑体辐射实验规律的是（） A . 能量的连续经典理论 B . 普朗克提出的能量量子化理论 C . 以上两种理论体系任何一种都能解释 D . 牛顿提出的能量微粒说 【考点】 2. （2分）(2019·河南模拟) 下列说法中正确的是（） A . 原子的特征光谱是由原子核内部的变化引起的 B . 物理学中，合力、交变电流有效值所共同体现的物理思维方法是等效替代法 C . 光电效应现象中逸出的电子是原子核内中子转变成质子时产生的 D . 牛顿在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得出位移与时间的平方是成正比的 【考点】 3. （2分）下列的若干叙述中，正确的是（） A . 普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论 B . 康普顿效应表明光子具有能量，但没有动量 C . 一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半
D . 德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 【考点】 4. （2分）有中子衍射技术中，常用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距比较接近。已知中子质量为1.67× 10-27kg ，普朗克常量为6.63×10-34J·s ，则可以估算出德布罗意波波长为1.82×10-10m的热中子动能的数量为（） A . 10-17J B . 10-19 J C . 10-21J D . 10-24J 【考点】 5. （2分） 1922年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大．下列说法中正确的是（） A . 有些X射线的能量传给了电子，因此X射线的能量减小了 B . 有些X射线吸收了电子的能量，因此X射线的能量增大了 C . X射线的光子与电子碰撞时，动量守恒，能量也守恒 D . X射线的光子与电子碰撞时，动量不守恒，能量守恒 【考点】 6. （2分）关于康普顿效应，下列说法正确的是（） A . 康普顿效应证明光具有波动性
重力式挡土墙施工工艺
重力式挡土墙施工工艺 重力式挡土墙施工技术是在多年路基挡护工程施工总结研究基础上发展起来的，是利用墙身自重承受土侧压力，从而达到挡护边坡的作用。 1工艺特点 工艺形式简单、取材容易、施工简便，是较常用的挡土墙形式。 2 适用范围 （1）适用于一般地区、浸水地区、地震地区的边坡挡护工程。 （2）广泛应用于路基明挖基础砌石挡土墙的施工。 3 工艺原理 重力式挡土墙主要依靠墙身自重承受土侧压力，增加了墙身的稳定性，对地基承载力要求一般。主要用于地面横坡路段拦挡落石的路堑墙。 4 工艺流程 重力式挡土墙施工工艺流程见图1。 5 操作要点 5.1 施工准备工作 5.1.1 现场核对 熟悉施工图，进行现场核对，重点是对地形地貌、地表和地下水源、边坡稳定、山坡裂缝、滑动面、气象等变化情况作详细调查了解，根据实际地形，核查施工图中挡土墙沉降缝与伸缩缝、泄水孔等设置是否合理，基础埋深及地质描述与实际地基情况是否相符，挡土墙与路基或构造物连接是否平顺、稳定等。当施工图与实际情况不相符时，应及时报批处理。 5.1.2 编制施工组织设计 根据核对的工程量、工程特点、工期要求以及施工条件，结合设备能力，编制实施性施工组织设计，应包括施工工艺和相应的技术措施、工程数量、所需劳动力、机械设备、材料数量、临时工程、场地布置以及车辆运输等。根据施工组织设计编制施工工艺设计、工序质量控制设计、作业指导书，对操作人员进行技术交底。 5.1.3 材料及砂浆试验 对采购的材料进场前，应先通过试验检验，合格后方可采用。提前做好砂浆配合比设计、墙背填料的击实试验等。 5.1.4 劳力和料具准备 根据挡土墙的数量、施工的难度以及进度要求，合理组织劳动力。挡土墙施工所需的水泥、砂、石、块石料等需要在施工现场有一定的储备，以满足需要。砂浆搅拌机根据施工组织设计平面布置要求正确配置。
海洋学第五-六章思考题
第五章思考题（见教材p179-180） 加粗者为重点复习内容，部分题目有所改动。 1.简述海流的定义、形成原因及表示方法。 2.引起海水运动的力有哪些？ 3.简述重力势、等势面、位势高度、位势深度的定义。 4.何谓压强梯度力？写出其解析表达式，说明物理含义。 5.简述等压面、压力场(内压场、外压场、正压场、斜压场)与海水密度的关系。 6.何谓地转偏向力(科氏力)？它具有哪些基本性质？ 7.切应力和压力有何根本的区别？ 8.海水运动方程的基本形式是什么？ 9.体积连续方程与质量连续方程有何不同？ 10.动力学边界条件与运动学边界条件的含义是什么？ 11.何谓地转流？它的空间结构如何？ 12.地转流场与密度场、应力场之间的关系如何？ 13.地转流的动力计算方法有何实用价值？它能否用来计算由外压场导致的倾斜流？为什么？ 14.埃克曼无限深海漂流理论是在什么前提下建立的？它得出了什么结论？ 15.浅海风海流与无限深海风海流的空间结构和体积运输有何异同点？ 16.由风海流的体积运输派生出哪些新的海水流动？（如上升流和下降流） 17.风生大洋环流理论的基本结论有哪些？何谓西向强化？ 18.何谓热盐环流？它与大洋环流有什么样的关系？ 19.世界大洋上层环流的总特征如何？ 20.赤道流系包括哪些主要流动？说明其形成原因及水文特征。 21.北半球有哪几支西边界流？有哪些显著特点？ 22.南、北两半球西风漂流区有哪些主要特征？ 23.与西边界流区相比，东边界流区的基本特征有哪些？ 24.为什么北海道与南美西岸能成为世界有名的大渔场？ 25.极地海区有哪些主要环流？它们对海况有何影响？ 26.世界大洋表层有哪些辐聚下沉和辐散上升区？怎样形成的？ 27.何谓大洋中尺度涡？有何基本特征？ 28.世界大洋中的五个基本水层(团)的主要特征是什么？它们是怎样形成的？ 29.全球大洋环流流向如何？
重力式挡土墙设计示例
路基与路面工程课程设计任务书 题目:重力式挡土墙设计 （一）初始条件： （1）浆砌片石重力式仰斜路堤墙，墙顶填土边坡1:1.5，墙身纵向分段长度为10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； （2）基底倾斜角0α：tan 0α＝0.190，取汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m； （3）设计车辆荷载标准值按公路－I 级汽车荷载采用，即相当于汽车?超20级、挂车?120（验算荷载）； （4）墙后填料砂性土容重γ=183 /m kN ,填料与墙背的外摩擦角τ=0.5φ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30，地基容许承载力[0σ]=250a kP ； （5）墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，圬工容重k γ=223 /m kN ，容许压应力a a kP 600][=σ，容许剪应力a j kP 100][][==στ，容许拉应力a L kP 60][=σ； 墙后砂性土填料的内摩擦角φ：34° 墙面与墙背平行，墙背仰斜坡度（1:n ）： 1:0.25墙高H：7m 墙顶填土高a ： 3.0m （二）要求完成的主要任务： 按《公路路基设计规范》（JTG D30－2004）“5.4挡土墙”一节，采用极限状态设计法进行设计： （1）车辆荷载换算； （2）计算墙后主动土压力a E 及其作用点位置； （3）设计挡土墙截面，墙顶宽度和基础埋置深度应符合规范要求。进行抗滑动稳定性验算及抗倾覆稳定性验算； （4）基础稳定性验算与地基承载力验算； （5）挡土墙正截面强度及抗剪强度验算。
重力式挡土墙设计 1设计参数 挡土墙墙高H=7m，取基础埋置深度D=1.5m，挡土墙纵向分段长度取L=10m；路基宽度26m，路肩宽度3.0m； 墙面与墙背平行，墙背仰斜，仰斜坡度1:0.25，α=－14.03°，墙底（基底）倾斜度tan 0α=0.190，倾斜角0α=10.76°； 墙顶填土高度a =3.0m，填土边坡坡度1:1.5，β=arctan（1.5）1-=33.69°， 汽车荷载边缘距路肩边缘d =0.5m 墙后填土砂性土内摩擦角φ=?34，填土与墙背外摩擦角δ=φ/2=?17，填 土容重γ=18kN/m 3 ；粘性土地基与浆砌片石基底的摩擦系数μ=0.30；墙身采用2.5号砂浆砌25号片石，墙身砌体容重 k γ=22kN/m 3,砌体容许压应力[ a σ]=600kPa,砌体容许剪应力[τ]=100kPa,砌体容许拉应力[wl σ]=60kPa； 地基容许承载力[0σ]=250kPa。 2车辆荷载换算 0.78m 3主动土压力计算 3.1计算破裂角θ ===18 140γq h
重力式挡土墙计算书.
重力式挡土墙验算[执行标准：公路] 计算项目：重力式挡土墙 1 计算时间：2012-08-18 09:02:46 星期六 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 2.300(m) 墙顶宽: 0.850(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.000 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.300 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 材料抗压极限强度: 1.600(MPa) 材料抗力分项系数: 2.310 系数αs: 0.0020 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 150.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数:
墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.300 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 5.000 0.000 1 第1个: 距离0.000(m),宽度5.000(m),高度1.033(m) 2004路基规范挡土墙车辆荷载 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) ===================================================================== 第 1 种情况: 组合1 ============================================= 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √ 2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.000 √ 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.000 √ 4. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √ 5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √ ============================================= [土压力计算] 计算高度为 2.645(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 33.572(度) 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 33.586(度) Ea=35.395(kN) Ex=33.756(kN) Ey=10.643(kN) 作用点高度 Zy=1.075(m) 墙身截面积 = 3.064(m2) 重量 = 70.468 (kN) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.300 采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度 = 11.310 (度) Wn = 69.099(kN) En = 17.057(kN) Wt = 13.820(kN) Et = 31.014(kN) 滑移力= 17.194(kN) 抗滑力= 25.847(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.503 > 1.300
重力式挡土墙及衡重式挡土墙
重力式挡土墙 重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。 常见的重力式挡土墙高度一般在5～6 m以下，大多采用结构简单的梯形截面形式，对于超高重力式挡土墙（一般指6m以上的挡墙）即有半重力式、衡重力式等多种形式，如何科学地、合理地选择挡土墙的结构形式，是挡土墙技术中的一项重要内容。 由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。 重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m 以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显。 重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0.2～1：0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定，墙背坡不小于1：0.25，墙面尽量与墙背平行。 对于垂直墙，当地面坡度较陡时，墙面坡度可有1：0.05～1：0.2，对于中、高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1：0.4。
采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0.4m；整体灌注的混凝土挡土墙，墙顶宽不应小于0.2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0.2m。通常顶宽约为H／12，而墙底宽约为（0.5～0.7）H，应根据计算最后决定墙底宽。 当墙身高度超过一定限度时，基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。为了使地基压应力不超过地基承载力，可在墙底加设墙趾台阶。加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。墙趾的高度与宽度比，应按圬工（砌体）的刚性角确定，要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角θ（图6—3），对于石砌圬工不大于35°，对于混凝土圬工不大于45°。一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一，也不应小于0.1m。墙趾高应按刚性角定，但不宜小于0.4m。 墙体材料：挡土墙墙身及基础，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30，寒冷及地震区，石料的重度不小于20kN/m3，经25次冻融循环，应无明显破损。挡土墙高小于6m砂浆采用M5；超过6m高时宜采用M7.5，在寒冷及地震地区应选用M10。 1 常见重力式挡墙的墙背与墙正面结构形态 1.1 挡土墙墙背结构形态
重力式挡土墙作业指导书
重力式挡土墙施工作业指导书 1 目的 明确重力式挡土墙的施工作业工艺流程、操作要点和相的工艺标准，指导、规范挡土墙工程的施工。 2 编制依据 《铁路路基工程质量验收评定标准》 《准朔铁路ZSXS-3标施工图设计文件》 《铁路混凝土与砌体工程施工规范》 《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》、 《新建客货共线铁路工程施工补充规定（暂行）》 《爆破安全规程》 《拆除爆破安全规程》及《铁路工程施工安全技术规程》 3 适用范围 适用于准朔铁路ZSXS-3标区段路堑重力式挡土墙的施工。 4、施工工艺及技术要求 重力式挡土墙墙身采用C20片石混凝土浇筑。 土质及软质岩墙背开挖时分段跳槽开挖，并及时浇筑墙身。临时开挖边坡与墙背坡度保持一致，临时边坡如超挖、局部坍塌、掉块等，采用不低于挡墙设计强度的材料回填。 挡墙施工采用人工立设组合钢模板，拌合站集中拌制混凝土、混凝土搅拌运输车运送混凝土、吊车提升混凝土和合格的片石，料斗入模、分层浇筑、机械振捣，草袋覆盖、洒水养护的方法施工，片石用
量不超过浇筑混凝土体积的25%。 严格按设计图纸要求设置沉降缝和泄水孔。 挡土墙墙背按图纸要求设置砂夹卵石0.3m反滤层及防渗层。 挡墙适当位置设检查梯，踏蹬钢筋为Φ16mm，步距0.2m。 挡墙墙身避免水平通缝，斜基底不改缓或改陡。 雨季施工时，采取措施防止地表水渗入挡墙基坑，以免降低地层强度指标，同时施工中尽量减少施工扰动。 在陡坡路堤地段，为避免剥山坡现象，根据地形、地质岩性、节理裂隙发育程度等情况，采用路堑挡土墙、桩间墙、桩板墙、锚索桩板墙等支挡工程收坡；位于地面横坡陡于1：2.5地段的路堤，检算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性，抗滑稳定安全系数不小于1.25，根据稳定情况采用挖大平台或设重力式路堤与路肩挡土墙或衡重式路肩挡土墙等防滑措施，对于挡墙设置高度大于10m地段考虑采用桩板墙或桩基托梁挡土墙。 4.1施工测量和放样 4.1.1认真审阅图纸，根据设计图纸和规范的要求，做好现场勘踏工作，制定切实可行的分段施工方案，并按监理工程师批复方案组织施工。根据批复的施工方案，对施工作业人员做好培训和技术交底工作。 4.1.2 在开工前按规定恢复中线，然后根据设计图纸要求进行施工测量放线，在施工范围内测量放出重力式挡土墙基础、高度尺寸，标明其开挖轮廓线，并测绘出线路的横断面，为计算工程数量提供依