Question

【题目】哈尔滨市松浦大桥是哈尔滨市自行组织建设的第一座跨江大型桥梁工程，在国际上亦属特大型桥梁工程．该桥南起松花江南岸道外区南勋街，北至松花江北岸永胜路，路线全长4.027km，设计车速为80km/h，
（1）如果小军开车以设计车速行驶，则通过该桥需要多少分钟？
（2）松浦大桥是由25根深入地下约100米的近似圆柱形浇筑桩支撑起的．每根浇筑桩直径约为2米．请你计算一下，灌注一根桩大约需要密度为2.5×103kg/m3的混凝土多少吨？（本题中π取3）
（3）如图，灌注大桥的浇筑桩之前要挖基坑，并采用“冻结法”来对基坑进行围护，即用低温冷媒剂（液氮）将基坑周围的土层冻结成密封的冻结壁．那么：
①“冻结法”中主要用到了你学过的哪种物态变化？
②这种技术需要基坑周围的土壤潮湿还是干燥，请说一说你的想法及理由？

Answer 1

【答案】
（1）解：已知桥的长和车速，由v= 可得以设计车速行驶，通过该桥需要的时间：

t= = ≈0.05h=3min

（2）解：由题可知一根桩的体积：

V=Sh=πr2h=3×（ ）2×100m=300m3，

由ρ= 可得灌注一根桩大约需要混凝土的质量：

m=ρV=2.5×103kg/m3×300m3=750×103kg=750t

（3）解：①液氮容易汽化，且汽化过程需要吸收热量，使周围温度降低，从而使土冻结（土中水凝固）；

冻结法施工技术适合于含水量大于10%的任何含水、松散、不稳定土层．如果周围的土很干燥，没有水分，则无法结冰（凝固）而冻结

【解析】（1）知道通过的路程和速度，根据t= 求出通过该桥所用的时间；（2）先计算一根桩的体积，再由由密度公式计算需要的混凝土的质量；（3）物质从液态变成气态叫汽化，液体汽化吸热，有致冷作用；物质从液态变成固态叫凝固；
从土壤要冻结上分析说明这种技术的适用条件．