16、2、土的物理性質(zhì)試驗(yàn)16、2、1,土的物理性質(zhì)試驗(yàn),主要應(yīng)滿足巖土工程勘察過(guò)程中所要求的土的常規(guī)物理試驗(yàn)項(xiàng)目 采用原狀土或擾動(dòng)土進(jìn)行土的物理性質(zhì)試驗(yàn)一般需要保持其天然含水狀態(tài)。試樣制備首先對(duì)土樣進(jìn)行描述。了解土樣的均勻程度,含夾雜物等.保證物理性質(zhì)試驗(yàn)所選用的試樣一致.并作為統(tǒng)計(jì)分層的依據(jù),16.2,2.土粒比重變化幅度不大,有經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判定 但對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的地區(qū).仍應(yīng)直接測(cè)定,16、2。6,熱物理指標(biāo)是城市軌道交通巖土工程勘察需要提供的一個(gè)特殊參數(shù)。對(duì)本條作如下說(shuō)明,1,城市軌道交通工程通風(fēng)負(fù)荷計(jì)算方法確定后 合理地選擇巖土熱物理指標(biāo)。對(duì)保證城市軌道交通工程建筑良好的使用功能及降低工程造價(jià)和運(yùn)行管理有著不可忽視的影響、而巖土的熱物理性能是與密度,濕度及化學(xué)成分有關(guān),導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)隨著密度和濕度的增加而變大.而濕度對(duì)比熱容的影響較大.此外,在相同密度及濕度的情況下,由于化學(xué)成分不同 其值也相差很大,因此。應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)取得數(shù)據(jù)。以保證設(shè)計(jì)合理。2。由于土的熱物理指標(biāo)與土的密度和含水率等狀態(tài)密切相關(guān)、因此需要對(duì)原狀土的級(jí)別進(jìn)行鑒別,為了真實(shí)反映地下土層的熱物理特性,保證試驗(yàn)成果的可靠性,質(zhì)量不符合要求的土樣不能做該項(xiàng)目試驗(yàn)。3 測(cè)定熱物理性能試驗(yàn)方法較多 各種不同的方法都有一定的適用范圍,因此.根據(jù)巖土自身的特性、本規(guī)范選用了三種方法測(cè)定巖土的熱物理性能。面熱源法能夠一次測(cè)得巖土的導(dǎo)溫系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù),并計(jì)算出比熱容、但測(cè)試儀器及操作計(jì)算較復(fù)雜.中山大學(xué)采用此方法試驗(yàn)、熱線法和熱平衡法分別適用于測(cè)定潮濕土質(zhì)材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容.利用關(guān)系式計(jì)算出導(dǎo)溫系數(shù)。這兩種組合測(cè)試方法測(cè)試裝置簡(jiǎn)單,測(cè)試快捷方便.北京城建勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司采用此方法試驗(yàn)、1.面熱源法、是在被測(cè)物體中間作用一個(gè)恒定的短時(shí)間的平面熱源、則物體溫度將隨時(shí)間而變化、其溫度變化是與物體的性能有關(guān),通過(guò)求解導(dǎo)熱微分方程 并通過(guò)試驗(yàn)測(cè)出有關(guān)參數(shù)。然后按下列一些公式就可計(jì)算出被測(cè)物體的導(dǎo)溫系數(shù) 導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容.導(dǎo)溫系數(shù) α.d2。4τ,y2.24,式中 α。導(dǎo)溫系數(shù),m2。h τ。距熱源面d,m 溫度升高θ、時(shí)的時(shí)間,h,y、函數(shù)B y、的自變量,函數(shù)B,y。值、25.式中、B,y,自變量為y的函數(shù)值。τ1。關(guān)掉加熱器的時(shí)間,h、τ2 加熱停止后、熱源上溫度升高為θ2時(shí)的時(shí)間.h,導(dǎo)熱系數(shù),26 式中。λ,導(dǎo)熱系數(shù)、W。m。K、I.加熱電流,A,R 加熱器電阻 Ω。S.加熱器面積,m2,比熱容。27。式中 C,比熱容,kJ.kg、K,р,密度 kg、m3、2,熱線法,是在勻溫的各向同性均質(zhì)試樣中放置一根電阻絲、即所謂的。熱線.當(dāng)熱線以恒定的功率放熱時(shí),熱線和其附近試樣的溫度將會(huì)隨時(shí)間升高,根據(jù)其溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系.可確定試樣的導(dǎo)熱系數(shù)、通過(guò)試驗(yàn)測(cè)出有關(guān)參數(shù)后 按下式計(jì)算巖土的導(dǎo)熱系數(shù),28 或,29,式中。λ、導(dǎo)熱系數(shù),W,m,K、V,熱線A,B段的加熱電壓.V,R、加熱絲的電阻.Ω.I,加熱絲的電流,A、L,加熱線A,B間的長(zhǎng)度,m,θ1.θ2 熱線的兩次測(cè)量溫升。t1、t2。測(cè)θ1 θ2時(shí)的加熱時(shí)間。s,3.熱平衡法,是測(cè)定巖土比熱容的常用方法。在試樣中心插入熱電偶 通過(guò)測(cè)量試樣與水的初溫及熱量傳遞到溫度均衡狀態(tài)時(shí)的溫度,按下式計(jì)算巖土的比熱容。30,式中,Cm。巖土在t3到t1溫度范圍內(nèi)的平均比熱容 J kg,K,Cb、試樣筒材料、黃銅。在t3到t1溫度范圍內(nèi)的平均比熱容,J,kg K,Cw。杜瓦瓶中水在t2到t3溫度范圍內(nèi)的平均比熱容,J,kg、K.E。水當(dāng)量.用已知比熱的試樣進(jìn)行測(cè)定??傻玫紼值,g,t1,巖土下落時(shí)的初溫。t2.杜瓦瓶中水的初溫,t3、杜瓦瓶中水的計(jì)算終溫。G1。水重量 g,G2。試樣重量 g,G3.試樣筒重量,g.4,本規(guī)范附錄K是常見(jiàn)的12類巖土的熱物理指標(biāo)、來(lái)源于北京、廣州。天津等地區(qū)近30年的試驗(yàn)值,其數(shù)值的大小與密度。含水量有關(guān)。在可行性研究和初步勘察階段可根據(jù)巖土的密度 含水量的實(shí)際情況按附錄K選用,在詳細(xì)勘察和施工勘察階段有特殊要求的工點(diǎn)需取樣試驗(yàn)確定。對(duì)于有工程經(jīng)驗(yàn)的地區(qū).可通過(guò)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)值綜合分析確定