水的容重

水的容重

水的容重


水的容重是9.8kN/m3 。公式是密度乘以g 。容重也称为重度 。有两种理解,一是指单位容积内物体的重量,常用于工程上指一立方的重量,如单位体积土体的重量 。二是表示物体因受地球引力而表现出的重力特性,对于均质流体,指作用在单位体积上的重力 。其单位是牛/立方米 。
水的容重是什么意思
水的容重就是1000kg/立方米 。

容重就是密度,国际单位制,单位是千克/立方米 。 

水的重度指的是单位体积水的重量,用公式表示γ=ρg,式中:γ-水的重度,国际单位N/立方米,ρ-水的密度,国际单位kg/立方米 。


水的容重



水的起源

关于地球上水的来源有许多各不相同的认识,各有各的道理,但真相究竟如何,还有待于科学家们收集更多的客观证据,以揭开这个谜 。众所周知,地球表面72%的面积被水覆盖 。然而,地球上的水从哪儿来,却始终是未解之谜 。


《自然》杂志载文称,德国明斯特大学的科学家通过对来自加拿大不列颠哥伦比亚省塔吉胥湖陨石和地球地幔岩石样品的同位素分析显示,水在地球上出现的时间比此前预期的要晚很多 。

这在很大程度上反驳了此前很多科学家所持有的“水是地球形成阶段时期由陨石表面的冰层转变而来”的说法 。地球上水的起源和形成时间决定了地球演化的方向和生命起源的时间 。对于地球上的水的来源,目前比较有代表性的是“外源说”和“内源说”两种说法 。

水的比重和密度是多少
普通硅酸盐水泥的表观密度为:3.1g/cm3,矿渣硅酸盐水泥的表观密度为:3.0g/cm3
水的密度视为1.0g/cm3
水泥浆体积=水泥质量/水泥表观密度+水质量/水密度
水符号W,水泥符号C
W:C=1:1 (质量比)
W=C
W/1+C/3.1=1000
W=C=756kg
1立方米水泥浆的质量=1512kg
水:水泥=1:1 (体积比)
W=500kg,C=1550kg
1立方米水泥浆的质量=2050kg
拦沙坝的布置及荷载要求
(一)拦沙坝的平面布置

1)拦沙坝最好布置在泥石流形成区的下部,或置于泥石流形成-流通区的衔接部位 。

2)从地形上讲,拦沙坝应设置于沟床的颈部(峡谷入口处),坝址处两岸坡体稳定,无危岩、崩滑坡体存在,沟床及岸坡基岩出露、坚固完整,具有很强的承载能力 。在基岩窄口或跌坎处建坝,可节省工程投资,对排泄和消能都十分有利 。

图3-2 天水河家堡泥石流平板支墩坝(单位:cm)

3)拦沙坝应设置在能较好控制主、支沟泥石流活动的沟谷地段 。

4)拦沙坝应设置在靠近沟岸崩塌滑坡活动的下游地段,应能使拦沙坝在崩滑体坡脚的回淤厚度满足稳定崩塌滑坡的要求 。

5)从沟床冲刷下切段下游开始,逐级向上游设置拦沙坝,使坝上游沟床被淤积抬高及展宽,从而达到防止沟床继续被冲刷,进而阻止沟岸崩滑活动的发展 。

6)拦沙坝应设置在有大量漂砾分布及活动的沟谷下游,拦沙坝高度应满足回淤后长度能覆盖所有漂砾,使漂砾能稳定在拦沙坝库内 。

7)拦沙坝在平面布置上,坝轴线尽可能按直线布置,并与流体主流线方向垂直 。溢流口应居于沟道中间位置,溢流宽度和下游沟槽宽度保持一致,非溢流部分应对称 。坝下游设置消能工程,可采用潜槛或消力池构成的软基消能工程 。

8)若拦沙坝本身不过流时,应在坝的一侧设置排洪道工程 。

(二)拦沙坝荷载

1.拦沙坝承受的基本荷载

作用在拦沙坝上的基本荷载,包括坝体自重、泥石流体压力及冲击力、堆积物的土压力、水压力及扬压力等 。

(1)单宽坝体自重

单宽坝体自重的计算公式为

地质灾害防治技术

式中:Wb为单宽坝体自重(t);Vb为单宽坝体体积(m3);γb为坝体材料的容重(t/m3),对于浆砌块石可取2.4t/m3 。

(2)土体重及泥石流体重

土体重是指溢流面以下堆积物垂直作用于上游坝面及伸延基础面上的重力,对于不同容重的堆积土层,则应分层计算,并求其和 。

泥石流体重是指泥石流体作用在坝体上的重力,为流体的体积与其对应容重的乘积 。

(3)流体侧压力

流体侧压力就是流体作用于坝体迎水面上的水平压力 。

对于稀性泥石流体,其侧压力计算公式为

地质灾害防治技术

其中

地质灾害防治技术

式中:Fdl为流体侧压力(×10kPa);γds为干沙容重(kg/m3);γw为水的容重(kg/m3);n为孔隙率;hs为稀性泥石流堆积厚度(m);φs为浮沙内摩擦角(°) 。

对于黏性泥石流体,其侧压力可按土力学原理计算:

地质灾害防治技术

式中:Fvl为流体侧压力(×10kPa);γc为干沙容重(kg/m3);hc为流体深度(m);φc为泥石流体的内摩擦角(°),一般为5°~10° 。

对于水流而言,其侧压力按水力学计算:

地质灾害防治技术

式中:Fwl为水流侧压力(×10kPa);hw为水流深度(m);其他符号意义同前 。

(4)扬压力

坝下扬压力取决于库内水深 。迎水面坝踵处的扬压力,可近似按溢流口高度乘以0.0~0.7的折减系数而得 。

(5)泥石流冲击力

泥石流的冲击力包括泥石流体的动压力荷载及流体中大石块的冲击力荷载两种 。

泥石流体动压力荷载可按下式计算:

地质灾害防治技术

式中:Fcl为泥石流体动压力(kPa);k为泥石流不均匀系数,其值为2.5~4.0,也有专家建议用泥深代替k值;γc为泥石流体的容重(kg/m3);vc为泥石流体的流速(m/s);g为重力加速度(m/s2) 。

对于泥石流体中大石块的冲击力的计算公式,有很多种,建议按以下公式计算:

地质灾害防治技术

式中:Fc为泥石流体中大石块的冲击力(kPa);W为泥石流体中大石块的质量(kg);t为大石块与坝体的撞击历时(s);vc为大石块的运动速度(m/s);g为重力加速度(m/s2) 。

也可按简支梁或悬臂梁的情况计算:

地质灾害防治技术

式(4-7)和式(4-8)中:E为构件的弹性模量(MPa);J为构件截面中心轴的惯性矩(m4);L物件的长度(m);其他符号意义同前 。

作用在拦沙坝的其他特殊荷载,包括地震力、温度应力、冰冻胀压力的计算,可参阅有关专门规范 。

2.荷载组合

根据不同的泥石流类型,过流方式及库内淤积情况,荷载组合如图3-3所示 。

图3-3 泥石流拦沙坝10种荷载组合图

对于稀性或黏性泥石流荷载组合,均可分为空库过流、未满库过流及满库过流3种情况,共计10种组合类型 。当坝高、断面尺寸、坝体排水布设、基础形状大小均相同时,经对比计算分析,得出以下结论:

1)对于任何一种泥石流来说,空库过流时的荷载组合,对坝体安全威胁最大,特别是对稀性泥石流过坝,危险性更大;相反,满库过流,则偏于安全;对于未淤满库过流,介于空库与满库之间 。

2)当过流方式相同时,稀性泥石流比黏性泥石流对坝体安全的威胁更大 。

3)当不同容重的堆积物呈层分布时,若下层为黏性泥石流,则对坝体安全有利;若整个堆积物均为黏性泥石流堆积物,坝体就会更安全 。

【水的容重】

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