logo
  • write-homewrite-home-active首页
  • icon-chaticon-chat-activeAI 智能助手
  • icon-pluginicon-plugin-active浏览器插件
  • icon-subjecticon-subject-active学科题目
  • icon-uploadicon-upload-active上传题库
  • icon-appicon-app-active手机APP
首页
/
建筑
题目

某土体式样体积60(cm)^3,质量114(g),烘干后质量为92(g),土粒相对密度ds=2.67。确定该土样的天然密度、干密度、饱和密度、浮重度、含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。

某土体式样体积$60\text{cm}^3$,质量$114\text{g}$,烘干后质量为$92\text{g}$,土粒相对密度$ds=2.67$。确定该土样的天然密度、干密度、饱和密度、浮重度、含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。

题目解答

答案

1. 天然密度:$ \rho = \frac{114}{60} = 1.9 \, \text{g/cm}^3 $。 2. 干密度:$ \rho_d = \frac{92}{60} = 1.533 \, \text{g/cm}^3 $。 3. 含水率:$ w = \frac{22}{92} \times 100\% \approx 23.91\% $。 4. 土粒体积:$ V_s = \frac{92}{2.67} \approx 34.46 \, \text{cm}^3 $。 5. 孔隙体积:$ V_v = 60 - 34.46 = 25.54 \, \text{cm}^3 $。 6. 孔隙比:$ e = \frac{25.54}{34.46} \approx 0.741 $。 7. 孔隙率:$ n = \frac{25.54}{60} \approx 42.6\% $。 8. 饱和度:$ S_r = \frac{22}{25.54} \times 100\% \approx 86.1\% $。 9. 饱和密度:$ \rho_{\text{sat}} = \frac{92 + 25.54}{60} \approx 1.959 \, \text{g/cm}^3 $。 10. 浮重度:$ \gamma' = 19.22 - 9.81 = 9.41 \, \text{kN/m}^3 $。 最终结果: - $ \rho = 1.9 \, \text{g/cm}^3 $ - $ \rho_d = 1.533 \, \text{g/cm}^3 $ - $ \rho_{\text{sat}} \approx 1.959 \, \text{g/cm}^3 $ - $ \gamma' \approx 9.41 \, \text{kN/m}^3 $ - $ w \approx 23.91\% $ - $ e \approx 0.741 $ - $ n \approx 42.6\% $ - $ S_r \approx 86.1\% $

解析

本题主要考察土力学中土体物理性质指标的计算,解题思路是根据已知的土样体积、质量、土粒相对密度等基本信息,利用各物理性质指标的定义公式逐步计算出天然密度、干密度、饱和密度、浮重度、含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。

1. 计算天然密度 $\rho$

天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量,计算公式为 $\rho=\frac{m}{V}$,其中 $m$ 是土样的天然质量,$V$ 是土样的体积。
已知土样体积 $V = 60\text{cm}^3$,天然质量 $m = 114\text{g}$,将其代入公式可得:
$\rho=\frac{114}{60}=1.9 \, \text{g/cm}^3$

2. 计算干密度 $\rho_d$

干密度是指单位体积土中固体颗粒部分的质量,计算公式为 $\rho_d=\frac{m_s}{V}$,其中 $m_s$ 是土样中固体颗粒的质量,$V$ 是土样的体积。
已知烘干后土样质量(即固体颗粒质量)$m_s = 92\text{g}$,土样体积 $V = 60\text{cm}^3$,将其代入公式可得:
$\rho_d=\frac{92}{60}\approx1.533 \, \text{g/cm}^3$

3. 计算含水率 $w$

含水率是指土中所含水分的质量与固体颗粒质量之比,计算公式为 $w=\frac{m - m_s}{m_s}\times100\%$,其中 $m$ 是土样的天然质量,$m_s$ 是土样中固体颗粒的质量。
已知土样天然质量 $m = 114\text{g}$,固体颗粒质量 $m_s = 92\text{g}$,则水的质量 $m_w=m - m_s=114 - 92 = 22\text{g}$,将其代入公式可得:
$w=\frac{22}{92}\times100\%\approx23.91\%$

4. 计算土粒体积 $V_s$

土粒体积可根据土粒相对密度 $d_s$ 的定义式 $d_s=\frac{\rho_s}{\rho_w}=\frac{m_s/V_s}{\rho_w}$ 推导得出 $V_s=\frac{m_s}{d_s\rho_w}$,在数值计算中,通常取 $\rho_w = 1\text{g/cm}^3$。
已知土粒相对密度 $d_s = 2.67$,固体颗粒质量 $m_s = 92\text{g}$,将其代入公式可得:
$V_s=\frac{92}{2.67}\approx34.46 \, \text{cm}^3$

5. 计算孔隙体积 $V_v$

孔隙体积等于土样总体积减去土粒体积,即 $V_v = V - V_s$。
已知土样体积 $V = 60\text{cm}^3$,土粒体积 $V_s\approx34.46\text{cm}^3$,将其代入公式可得:
$V_v = 60 - 34.46 = 25.54 \, \text{cm}^3$

6. 计算孔隙比 $e$

孔隙比是指土中孔隙体积与土粒体积之比,计算公式为 $e=\frac{V_v}{V_s}$。
已知孔隙体积 $V_v = 25.54\text{cm}^3$,土粒体积 $V_s\approx34.46\text{cm}^3$,将其代入公式可得:
$e=\frac{25.54}{34.46}\approx0.741$

7. 计算孔隙率 $n$

孔隙率是指土中孔隙体积与土样总体积之比,计算公式为 $n=\frac{V_v}{V}\times100\%$。
已知孔隙体积 $V_v = 25.54\text{cm}^3$,土样体积 $V = 60\text{cm}^3$,将其代入公式可得:
$n=\frac{25.54}{60}\times100\%\approx42.6\%$

8. 计算饱和度 $S_r$

饱和度是指土中孔隙水的体积与孔隙体积之比,计算公式为 $S_r=\frac{V_w}{V_v}\times100\%$,其中 $V_w$ 是孔隙水的体积,由于水的密度为 $1\text{g/cm}^3$,所以 $V_w = m_w$。
已知水的质量 $m_w = 22\text{g}$,孔隙体积 $V_v = 25.54\text{cm}^3$,将其代入公式可得:
$S_r=\frac{22}{25.54}\times100\%\approx86.1\%$

9. 计算饱和密度 $\rho_{\text{sat}}$

饱和密度是指土中孔隙完全被水充满时单位体积的质量,计算公式为 $\rho_{\text{sat}}=\frac{m_s + V_v}{V}$。
已知固体颗粒质量 $m_s = 92\text{g}$,孔隙体积 $V_v = 25.54\text{cm}^3$,土样体积 $V = 60\text{cm}^3$,将其代入公式可得:
$\rho_{\text{sat}}=\frac{92 + 25.54}{60}\approx1.959 \, \text{g/cm}^3$

10. 计算浮重度 $\gamma'$

浮重度是指土在水下受到水的浮力作用时单位体积的有效重量,计算公式为 $\gamma'=\gamma_{\text{sat}}-\gamma_w$,其中 $\gamma_{\text{sat}}$ 是饱和重度,$\gamma_w$ 是水的重度,通常取 $\gamma_w = 9.81\text{kN/m}^3$,饱和重度 $\gamma_{\text{sat}}=\rho_{\text{sat}}g$($g$ 取 $9.81\text{m/s}^2$)。
先将饱和密度 $\rho_{\text{sat}}\approx1.959 \, \text{g/cm}^3$ 换算为 $\text{kg/m}^3$,$1.959 \, \text{g/cm}^3=1959 \, \text{kg/m}^3$,则饱和重度 $\gamma_{\text{sat}}=\rho_{\text{sat}}g=1959\times9.81\div1000\approx19.22\text{kN/m}^3$。
所以浮重度 $\gamma'=\gamma_{\text{sat}}-\gamma_w=19.22 - 9.81 = 9.41 \, \text{kN/m}^3$

相关问题

  • 如果你是建筑工地项目经理,面对40℃以上高温红色预警,有工人出现中暑先兆,你会怎么做?A. 赶工期要紧,发点防暑药品继续作业。B. 立即停止室外露天作业,安排工人避暑休息。

  • 消火栓距路边不应超过()米,距建筑物外墙不宜小于()米。A. 3, 4B. 4, 3C. 5, 2D. 2, 5

  • 86.采暖系统图通常是用( )的方法绘制的。A. 正面斜等测B. 正等测C. 水平斜等测D. 断面图

  • 79潮汐车道自适应调配不包括人工手动调整车道。1分A. 正确B. 错误

  • 消防水带的长度一般为()A. 10mB. 15mC. 20mD. 25m

  • 根据《防震减灾法》的规定,( )应当按照施工图设计文件和工程建设强制性标准进行施工,并对施工质量负责。A. 设计单位B. 工程监理单位C. 施工单位

  • 工程实施的组织方式包括:A. 分包模式B. 承包联营模式C. 平行承发包模式D. 总承包模式E. 独立承包模式F. 承包监理模式

  • 对学校、医院等人员密集场所的建设工程,应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工。A. 正确B. 错误

  • 下列工程材料采购时,供货商必须提供《生产许可证》的是( )。A. 粘土烧结砖B. 建筑防水卷材C. 脚手架用铝管D. 混凝土外加剂

  • 编制设计概算的主要依据是()。A. 施工组织设计B. 初步设计图纸及概算定额C. 招标文件D. 竣工图纸

  • 5:预期柱截面尺寸偏差允许范围是( )A. ±2mmB. ±3mmC. ±5mmD. ±4mm

  • 单位工程施工组织设计由( )主持编制。A. 项目负责人B. 项目技术负责人C. 施工单位技术负责人D. 监理工程师

  • 中国古代寺庙建筑的典型布局是:()A. 中轴线对称B. 环绕式C. 自由式D. 开放式

  • 因历史原因,学校未进行变更或未办理相应产权证书,导致房产证等产权证书名称与现校名不一致,数据填报时()。A. 按原产权证书面积的一半计算B. 不能计算该部分面积C. 填写的是原建设许可证、规划许可证等产权证书中的校舍建筑名称及面积,不影响相应面积的计算和审核,原则上可按实际面积计算D. 需重新办理产权证书后再计算面积

  • (多选题)建设工程施工成本考核的主要指标有( )。 A. 竣工工程实际成本B. 施工成本降低额C. 施工成本降低率D. 局部成本偏差E. 累计成本偏差

  • 73. (1.0分) 城乡建设中可以先出让土地、再开展考古发掘工作。A. 对B. 错

  • 根据《建设工程安全生产管理条例》,施工单位应自施工起重机械架设设施验收合格之日起最多不超过( )日内,向建设行政主管部门或者其他部门登记。A. 40B. 30C. 50D. 60

  • [单选] 室外消火栓按其安装形式可分为()。A. 地上式和地下式B. 承插式和法兰式C. 单栓式和双栓式D. 普通式与特殊式

  • 24城市数字化转型中,建筑物的数字画像不包括()。2分 A. 经纬度坐标'B. 公司数量与经营状况C. 物业管理的停车位使用情况,)D. 建筑物的建筑材料类型

上一页下一页
logo
广州极目未来文化科技有限公司
注册地址:广州市黄埔区揽月路8号135、136、137、138房
关于
  • 隐私政策
  • 服务协议
  • 权限详情
学科
  • 医学
  • 政治学
  • 管理
  • 计算机
  • 教育
  • 数学
联系我们
  • 客服电话: 010-82893100
  • 公司邮箱: daxuesoutijiang@163.com
  • qt

©2023 广州极目未来文化科技有限公司 粤ICP备2023029972号    粤公网安备44011202002296号