16—.2 ? 土的物理性质【试验
《
—1,6.2.1 土的!物理性质试验主要应!满,足岩土工程》勘察过程中所要【求的土的常规物理试!验项目
】
采用【原状:土或扰动土进行土】的物理性质试验【。一,。般需要保持其天【然含水状态试样【制备首先对土—样进行描述了—解土样的均匀程度】、含夹杂物等保证】物理性质试验所选用!的试样?一,致并:作,为统计分《层的依据
》
,
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16.2.2】 土粒比重变【化幅度不大有经验的!地,区可根据经验判定但!对缺乏经验的地【区仍应直《。接测定?
1【6.:2.6 热物理】指标是?城市轨?道交通岩《。土工程勘察需要【提,供的:一个:特殊参数对本条作如!下说明
【
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》1 城市轨道交】通,工程通风负荷—计算方法确定后合】理地选择岩土热物理!指标对?保证城?市轨道交《通工程建筑良好【的使用功《能及降?。低工程造价和运行】管理有着不可忽视的!影,响而岩?土的热?物理性能是与—密度:、湿度及化学成分】有关导热系数—、导温系数随着密度!和湿度的增加—。而变大而湿度对【比,热容的影《响较:大此:外在相同密度及湿】度的:情,况下由于化学—成分不同《其值也?相差很大因此应【。通过试验取得—数,据以保证设计合理
!
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2 】由,于土的热物理指标】与土的密度和含水率!等状态?密切:相关因此需要对原】状土的级别进行鉴别!为了真实反映地下】土层的热物理特性保!证试验?成果的可《靠性:质量不符合要求的土!样不能做该项目试】验
》
》。 3 测定热【物理性能试验方法较!。多,各种不同的方法都】有,一定:的适用范《围因此根《据岩土自身的—特性本?规范:选用了三种方法【测定岩土的》热物理?性能面热《源法能够一次测得】岩土的导温系数【和导热系数并计算】。出比热?容但测试仪器及操】作计算较复杂—中山:大学采用《此方法试验热线法和!热平衡法分别适用于!测定潮湿土质—材料的?导热系数和》比热容利《用关:系式计算出》导温系数这》两种组?。合测试?方法测试装置简【单测试?快捷方便北京—城建勘测设计研【究院有限责任公司】采用此方法试验
】
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》 》 :1)面热源法是在】被,测物体中间作用一】个,恒,定的短时间的—平面热源则》物体温度将随时【间而变化其温度变化!是与物?体的性能有关通过】求解导热微分—方程并通过试验测】出有:关参数然后》按,下列一些公式就可】计算:出,被测物体的导温【系,数,、导:。。热系数?和,比热容?
》。
《 导—温系数
】
α=d2/4【τ,'y2 》 》(24?)
:
》。式中α导温系数(】m2/h《);
【
》。 τ'距》热源面?d,(m)温度升高【θ'时的时间(h)!;
! 《y函数B(y)【。的自变量
—
】 函数B【。(y)值
】
》 , , (25)
】
式中B(】y,)自变量为y的函】。数,。值;
》
《 τ1关掉!加热器的时》间(h);
【
?
【τ2加热停》止后热源上》。温度升高为θ2【时的时间(h)【
:
【。 《 导:。热系数
【
《 (—26)
【
式?中λ导?。热系数[W/(m】·K)];
—
》 I加】热电流?(A:);
《
:。
,
《。 R加热器电阻!。(Ω);
—
】 S?加热:器面积(m2)
!。
【 比热容】
《
】 (27《)
式中!C比热容[kJ【/(k?g·K)];—
《
【 ,р密度(k》g/m3)》
】 —2):热线法是在匀温【的,各向同性均质试样】中放:置一根电阻》丝,即所谓的“》热线”当热线—以恒定的《功率:。。放热时热线》和其:附近试样的》温度将会《随时间?升高:根据其温度随时间变!化的:关系可确定试样【的导热?系数通?过试验测《出,有关参数后》按下式计算岩—土的导热《系数
?
《
? ,。 (2—8)
》。。
【 : 或
【
】 ,。(29)
—
式中—λ导热?系,数,[W:/(m·K)—];:
?
】 V热线《A、B段《的加热?电压(V);
】
《 , R加热丝!的电阻(Ω》),;
:。
! I加热丝的电流!。(A);
!
【L加热线A》、B间?的长度(m》);
! : ?θ1、θ2》热线的?两次测量温升(【℃);
【
】t1、t《2测θ1《、,θ2时的加热—时,。间(:s)
》
,
: : —3)热平衡法—是测定?岩,土比热容的常用【方法在试样中心插入!。热电偶通过测量【试样与水的初温【及热:量,传递到温《度均衡状态时—的温:度按下式计算岩【土的比?热容
—
,
(3!。。0)
—
:式中Cm岩》。土在t3到t1温度!范围内的平》均比热容[J/(】kg·K)];
】
— 》Cb试样筒材料【(黄铜)在》t3到?t1温度范围内【的平均比热容[J/!(kg·K)—。];
—
— C?w杜瓦瓶中水在t2!。到t3温度》范围:。内的平均比》热容[?J/(k《g·K)];
【
— ? :E,水,。当量(?用已知比热的试样】进,行测定可得到E【值)(?g,);
】。 t【1岩土下《落时的初温(℃);!
:
》 t2【杜瓦瓶中水的初【温(℃);》
《
? t3【。杜瓦瓶中水》的计算终温(℃【);:。
《
: 《 ,。 ,G1水重《量(g?);:
— —G2试样重量(g】);
! G3试】样筒重?量,。(g)
! 4 本】规范附录K是常【见,的1:2类岩土的热物理】指标来源于北—。。京、广州、天津等地!区近30年的试验值!其数值?。的大小与《密度、含水量—有关在可行》。性研究?和,初步勘察阶段可【根据岩土的密度【、含水量的实际情况!按附录K选用—。在详细勘察》。和施工勘察阶段有】特,殊要求的工点需取】样试验确定》对于有工程》经验的地区可通过试!验和经验值》综合分析确定
】