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16.2 土!的物理性质试验
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—16:.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
!
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16.2.6! 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
》
—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=d!2/4τ《'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
《
,
《 【(,2,5)
?
》式中B(y)自变量!为y的函数》值;
》。
,。
: ? ?τ,。1关掉加热器的【时间(h);
【
,
:
】。τ2加热停止后热源!上温度升高为θ【2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(m—2):
! 》比热容
—
,
《 (—27:),
式中】C比热容[》kJ/?(kg·K)—];
】。 р【密度(k《g/m?3,)
】。 ? : 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
—
! (28)
【
,。
— , 或—
! (2—9)
—
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《、t2?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
】。
—。 (30)
—
式中Cm!岩土在t《3到t1温》度范围?内的平均比》。热容[J《/(k?g·K)];
【
》 《 C?b试样筒材料(黄】铜,)在t3到t—1,温度范围内的平均比!热容[J/(—。kg·K)];
】。。
! Cw杜瓦瓶【中水在t2到t3温!度范:围内的平均比热【容[J/(kg·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)》;
《
:
《 G《3,试样筒重《量(g)
】
: : 4 本规【。范附录K是常见【。。的12类岩土的【热物理指标来源于】。。北京、广州、—天津等地区近3【0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
《