第四章-土的物理性质

1、Nanjing University of Technology4.1 土的形成4.2 土的基本物理性质4.3 土的物理状态4.4 土的胀缩性和崩解性4.5 土的毛细性4.6 土的透水性Nanjing University of Technology土的形成渗透特性渗透特性变形特性变形特性强度特性强度特性土的工程分类土的压实性 决定影响如何获得较好的土便于研究和应用基本物理性质基本物理性质水理性质水理性质力学性质力学性质土中的土粒土粒、水水和气气三部分的质量质量(或重力或重力)与体积之间的比例关系与体积之间的比例关系，随着各种条件的变化而改变。4.1 4.1 土的形成土的形成Nanjing U

2、niversity of Technology土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物搬运、沉积搬运、沉积形成过程形成过程形成条件形成条件物理力物理力学性质学性质 风化风化土土地球影响岩石岩石地球包括基本物理性质基本物理性质水理性质水理性质力学性质力学性质Nanjing University of Technology生物风化生物风化物理风化物理风化化学风化化学风化量变量变无粘性土无粘性土原生矿物原生矿物质变质变粘性土粘性土次生矿物次生矿物动植物的活动动植物的活动一. 风化有有 机机 质质岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的岩石和土的粗颗

3、粒受各种气候因素的影响产生胀缩而发生裂缝影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎过程中因碰撞和摩擦而破碎母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物新的矿物Nanjing University of Technology残积土残积土无搬运运积土运积土有搬运土土质质较较好好残积土残积土强风化强风化弱风化弱风化微风化微风化母岩体母岩体颗粒表面粗糙多棱角粗细不均无层理母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物风化所形成的土颗粒，受自然力的作用搬运到远近不同的地

4、点所沉积的堆积物Nanjing University of Technology运积土运积土有搬运风：风：风积土风积土重力重力: : 坡积土坡积土 流水流水: :洪积土洪积土冲积土冲积土湖泊沼泽沉积土湖泊沼泽沉积土海相沉积物海相沉积物冰川冰川: : 冰积土冰积土土粒粗细不同，性质不均匀土粒粗细不同，性质不均匀有分选性，近粗远细有分选性，近粗远细浑圆度分选性明显，土层交迭浑圆度分选性明显，土层交迭含有机物淤泥，土性差含有机物淤泥，土性差土粒粗细变化较大，性质不均匀土粒粗细变化较大，性质不均匀颗粒均匀，层厚而不具层理颗粒均匀，层厚而不具层理Nanjing University of Technol

5、ogy气相固相液相+构成土骨架，起决定作用构成土骨架，起决定作用重要影响重要影响土体次要作用次要作用4.2 4.2 土的基本物理性质土的基本物理性质Nanjing University of Technology 土粒一般由矿物质组成，构成土的固体部分固体部分。土粒构成土的骨架。土骨架间布满相互贯通的孔隙。这些孔隙有时完全被水充满完全被水充满，称为饱和土饱和土；有时一部分孔隙被水占据，另一部分被气体占据，称为非饱和土非饱和土；孔隙完全充满气体时，则称为干土干土。水和溶解于水的物质构成土的液体部分液体部分。空气和其他一些气体构成土的气体部分气体部分。 这三种组成部分本身的性质以及它们之间的比例关

6、系和相互作用，决定土的物理力学性质。因此，研究土的性质，必须研究土的固体、液体和气体的三相组成土的固体、液体和气体的三相组成。Nanjing University of Technology土的三个组成相的质量和体积方面的比例关系松密程度松密程度干湿程度干湿程度轻重程度轻重程度特点: 指标概念简单，数量很多要点：名称、概念或定义、符号、表达式、单位或量纲、常见值或范围、联系与区别定义定义基本方法:三相草图法土的含水性、土的密度土的孔隙性基本物理性质基本物理性质Nanjing University of Technology土的三相比例指标土的三相比例指标1.1.土的三相草图土的三相草图体积体积

7、质量质量Nanjing University of Technology三相草图三相草图sawvawVVVVVVVswaawwwmmmmm0mV 已知关系五个已知关系五个: :共有九个参数共有九个参数: V Vv Vs Va Vw / / ms m w ma m剩下三个独立变量剩下三个独立变量三相草图法三相草图法物性指标是比例关系物性指标是比例关系: :可假设任一参数为可假设任一参数为1对于饱和土对于饱和土, Va=0剩下两个独立变量实验室测定实验室测定其它指标其它指标是一种简单而实用的方法是一种简单而实用的方法WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积Na

8、njing University of Technology 在上述变量中ma = 0，独立的量有 Vs、Vw、 Va、 mw和 ms五个。 1 m3 水的质量通常等于 1g ，故在数值上 Vw = mw。 当研究这些量的相对比例关系时，总是取某一定数量的土体来分析，例如，取 V = 1cm3 ，或 m =1g，或 Vs = 1cm3 等，因此又可以消去一个未知量。这样，对于一定数量的三相土体，只要知道其中三个独立的量三个独立的量，其他各个量就可从图中直接换算得到。 三相草图是土力学中用以计算三相量比例关系的一种简单而又很实用的工具。Nanjing University of Technolo

9、gy2.2.室内测定的三个物理性质指标室内测定的三个物理性质指标WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积土的密度、土粒的比重、土的含水土的密度、土粒的比重、土的含水量量土的密度土的密度SvwsawswsVVmmVVVmmVm土的重土的重度度=g工程上更常用工程上更常用, 用于计算土的自重应力用于计算土的自重应力单位单位: kg/m3 或或 g/cm3单位单位: kN/m3 一般范围一般范围: 1.602.20 g/cm3定义定义: 单位体积土的质单位体积土的质量量有时也称有时也称土的天然密土的天然密度度表达式表达式:相关指标相关指标:三相草图有助于直观三相

10、草图有助于直观理解物性指标的概念理解物性指标的概念单位单位g-kN/kg m/s2 Nanjing University of TechnologyVm土的密度土的密度：单位体积土的质量。：单位体积土的质量。Mg/mMg/m3 3, , g/cmg/cm3 3粘性土粘性土 =1.82.0g/cm3砂砂 土土 =1.62.0g/cm3腐殖土腐殖土 =1.51.7g/cm3测定方法：测定方法：一般用一般用“环刀法环刀法” ，用一个圆环刀（刀刃向下）放在用一个圆环刀（刀刃向下）放在削平的原状土样面上，徐徐削去削平的原状土样面上，徐徐削去环刀外围的土，边削边压，使保环刀外围的土，边削边压，使保持天然状

11、态的土样压满环刀内，持天然状态的土样压满环刀内，称得环刀内土样的质量，求得它称得环刀内土样的质量，求得它与环刀容积之比值即为其密度。与环刀容积之比值即为其密度。Nanjing University of TechnologyWaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积土粒比重土粒比重 s: 土粒的密度，单位体积土粒的质土粒的密度，单位体积土粒的质量量sssVm 单位单位: 无量无量纲纲土粒比重一般范围土粒比重一般范围: 粘性土粘性土 2.702.75 砂砂 土土 2.65C4w C4wssG 4C时纯蒸馏水的密时纯蒸馏水的密度度C4w =1.0 g/cm3土粒

12、比重在数值上等于土粒的密度土粒比重在数值上等于土粒的密度定义定义: 土粒的密度与土粒的密度与4C时纯蒸馏水的密度的比值时纯蒸馏水的密度的比值表达式表达式:w1=1g/cm3;Nanjing University of Technology w1为为4时纯水的密度，时纯水的密度， w1=1g/cm3; s为土粒的密度，即单位体积土粒的为土粒的密度，即单位体积土粒的质量。故实用上，质量。故实用上，。Nanjing University of TechnologyWaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积土的含水量土的含水量定义定义: 土中水的质量与土粒质量之比土

13、中水的质量与土粒质量之比, 用用w表示，以百分数计。表示，以百分数计。注意注意: 其实是含水比其实是含水比, 可达到或超过可达到或超过100表达式表达式: 含水量含水量w是标志土的湿度的一个重要物理指标。天然土层的含水量变是标志土的湿度的一个重要物理指标。天然土层的含水量变化范围很大，它与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。化范围很大，它与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。一般说来，对同一类土，当其含水量增大时，则其强度就降低。一般说来，对同一类土，当其含水量增大时，则其强度就降低。%100%100ssswmmmmmw%100%100sssVwsatmmmmVwNan

14、jing University of Technology：土的含水量一般用土的含水量一般用“烘干法烘干法”测定。先称小块原状土测定。先称小块原状土样的湿土质量样的湿土质量 ，然后置于烘箱内维持，然后置于烘箱内维持100105烘至恒重，再称烘至恒重，再称干土质量干土质量s，水的质量，水的质量w为湿土和干土质量之差。为湿土和干土质量之差。Nanjing University of Technology 在测定、和这三个基本指标后，就可以根据三相草图计算出三相组成各自在体积上与质量上的含量。 Nanjing University of Technologyv表示土中孔隙含量的指标表示土中孔隙含量的

15、指标孔隙比孔隙比孔隙率孔隙率( (孔隙度孔隙度) )svVVe VV(%)nv 在某种程度上反映土的松密在某种程度上反映土的松密砂类土：砂类土：28-35%粘性土：粘性土：30-50%有的可达有的可达60-70%定义定义: 土中孔隙体积与固体颗土中孔隙体积与固体颗粒体积之比粒体积之比, 无量纲无量纲表达式表达式:WaterAirSolidVaVwVsVvV体积体积定义定义: 土中孔隙体积与总体土中孔隙体积与总体积之比积之比, 用百分数表示用百分数表示表达式表达式:Vs=1Vv=eV=1+eWaterAirSolid体积体积Nanjing University of Technology 孔隙比

16、是一个重要的物理性能指标，可用来评价天然土层的密实程度。孔隙比是一个重要的物理性能指标，可用来评价天然土层的密实程度。一般地，一般地， e1.0的土是疏松的的土是疏松的。关系关系:e1en n1ne 三相草图可用于确定物三相草图可用于确定物性指标之间的关系性指标之间的关系%1001eennne1Nanjing University of Technology%100vwrVVS v表示土中含水程度的指标表示土中含水程度的指标swmm(%)w 含水量含水量饱和度饱和度WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积饱和度表示饱和度表示孔隙中充满水的程度孔隙中充满水的

17、程度Sr=0 : 干土干土Sr=1 : 饱和土饱和土%100satrwwSNanjing University of Technology 砂土根据饱和土砂土根据饱和土Sr的指标值分为稍湿、很湿和饱和三种湿度状态。的指标值分为稍湿、很湿和饱和三种湿度状态。显然，干土的饱和度显然，干土的饱和度Sr =0，而完全饱和土的饱和度，而完全饱和土的饱和度Sr =100%。Nanjing University of Technologyv表示土的表示土的密度和容重密度和容重的指标的指标天然密度天然密度干密度干密度饱和密度饱和密度awswsVVVmmVm 天然重度天然重度干重度干重度Vmsd g gdd V

18、Vmvwssat gsatsat 浮重度浮重度wsat 有效重度有效重度饱和重度饱和重度WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm质量质量体积体积单位单位: kg/m3 或或 g/cm3单位单位: kN/m3 定义定义: 土被完全烘干时的密度土被完全烘干时的密度, 等于等于 单位体积内土粒的质量单位体积内土粒的质量表达式表达式:单位单位g-kN/kg Nanjing University of Technology各种密度容重之间的大小关系：各种密度容重之间的大小关系：dsat dsat天然密度天然密度干密度干密度饱和密度饱和密度Vm 天然重度天然重度干重度干重度Vmsd

19、g gdd VVmvwssat gsatsat 浮重度浮重度wsat 饱和重度饱和重度Nanjing University of Technology重度密度重度密度g 密度与重度密度与重度ggsatsatgdd饱和重度饱和重度天然重度天然重度干重度干重度Nanjing University of TechnologywsatwssVVgm 对于地下水位以下的土体，由于受到水的浮力作用，将扣除水浮对于地下水位以下的土体，由于受到水的浮力作用，将扣除水浮力后单位体积土所受的重力称为力后单位体积土所受的重力称为土的有效重度土的有效重度，以，以 表示，当认为水表示，当认为水下土是饱和时，它在数值上等

20、于饱和重度下土是饱和时，它在数值上等于饱和重度 sat与水的重度之差与水的重度之差。dsatNanjing University of Technology Nanjing University of Technology Nanjing University of Technology从物理意义上理解指标间的关系从物理意义上理解指标间的关系不鼓励死记硬背不鼓励死记硬背必要时利用三相草图推导必要时利用三相草图推导 三相图换算指标，就是利用已知的指标，计算出三相草图中的各相数值，再根据所求指标的定义直接计算。 事实上，由于三相量的指标都是相对的比例关系，不是量的绝对值，因此，为了简化计算，常常可

21、以假设三相中某相的值为1个单位，实用上最常用的是假设Vs=1.0m3(或cm3)或V=1.0m3(或cm3 )进行计算。Nanjing University of Technology小结小结物理性质指标物理性质指标土的三个组成相的体积和质量上土的三个组成相的体积和质量上的比例关系的比例关系松密程度松密程度干湿程度干湿程度轻重程度轻重程度特点特点: 指标概念简单，数量很多指标概念简单，数量很多要点：要点：名称、概念或定义、符号、表达式、名称、概念或定义、符号、表达式、单位或量纲、常见值或范围、联系与区别单位或量纲、常见值或范围、联系与区别定义定义基本方法基本方法:三相草图法三相草图法室内测定的

22、三个物理性质指标室内测定的三个物理性质指标土的密度、土粒的比重、土的含水量土的密度、土粒的比重、土的含水量三相草图有助于直观三相草图有助于直观理解物性指标的概念理解物性指标的概念其它常用的物理性质指标其它常用的物理性质指标v表示土中孔隙含量的指标表示土中孔隙含量的指标v表示土中含水程度的指标表示土中含水程度的指标v表示土的密度和容重的指标表示土的密度和容重的指标三相草图可用于确定三相草图可用于确定物性指标之间的关系物性指标之间的关系三相草图法是求取物三相草图法是求取物理性质指标的简单而理性质指标的简单而有效的方法有效的方法Nanjing University of Technology4.3

23、土的物理状态土的物理状态土的物理状态粗粒土的松密程度粗粒土的松密程度粘性土的软硬程度粘性土的软硬程度土的物理性质指标( (松松密程度、干湿程度、轻重程度密程度、干湿程度、轻重程度) )力学特力学特性性影响影响表表示示？Nanjing University of Technology土的物理状态粗粒土的松密程度粗粒土的松密程度粘性土的软硬程度粘性土的软硬程度土的物理性质指标( (三相间的比例关系三相间的比例关系) )力学特力学特性性影响影响表表示示 所谓土的物理状态物理状态，对于粗粒土粗粒土、是指土的密实程度密实程度，对于细粒细粒土则是指土的软硬程度或称为粘性土的稠度粘性土的稠度。Nanjing

24、 University of Technology土的物理状态密实度密实度如何衡量如何衡量? ?单位体积中固体颗粒含量的多少单位体积中固体颗粒含量的多少 或或 孔隙含量的多少孔隙含量的多少优点：优点：简单方便简单方便缺点：缺点：不能反映级配的影不能反映级配的影响响 只能用于同一种土只能用于同一种土干重度干重度 d d或或孔隙比孔隙比e e或孔隙率或孔隙率n n相对密度相对密度对策对策emin = 0.35emin = 0.201. 粗粒土的密实状态粗粒土的密实状态Nanjing University of Technology相相 对对 密密 度度 假定第一种砂是理想的均匀圆球，不均匀系数Cu

25、1.0 ，最密时的孔隙比e0.35，如果砂粒的比重G2.65，则最密时的干密度 d1.96/cm3。 第二种砂同样是理想的圆球。但其级配中除大的圆球外，还有小的圆球可以充填于孔隙中，不均匀系数Cu1.0, 最密时的孔隙比e0.35。就是说这两种砂若都具有同样的孔隙比e0.35时时,对于第一种砂，已处于最密实的状态，而对于第二种砂则不是最密实。emin = 0.35emin = 0.20Nanjing University of Technology相相 对对 密密 度度minmaxmaxeeeeDr 工程上为了更好地表明砂土所处的密实状态，采用将现场土的孔隙比工程上为了更好地表明砂土所处的密实

26、状态，采用将现场土的孔隙比e与该与该种土所能达到最密实时的孔隙比种土所能达到最密实时的孔隙比emin 和最松散时的孔隙比和最松散时的孔隙比emax 相比较的办法，相比较的办法，来表示孔隙比来表示孔隙比e时土的密实度。这种度量密实度的指标称为相对密度时土的密实度。这种度量密实度的指标称为相对密度 Dr定义为定义为Nanjing University of Technologye emaxmax: : 最大孔隙比；将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经换算得到最大孔隙比；可用倒转法测定可用倒转法测定e eminmin: : 最小孔隙比；将松散的风干土样装入

27、金属容器内，按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的最大干密度再经换算得到最小孔隙比可用击实法测定可用击实法测定e emaxmax与与e emin min ：最大与最小孔隙比最大与最小孔隙比注意：注意：室内测得理论上的最大与最小孔隙比有时很困难室内测得理论上的最大与最小孔隙比有时很困难Nanjing University of Technology粗粒土的密实状态指标粗粒土的密实状态指标 判别标准：判别标准： D Dr r = 1 , = 1 , 最密状态最密状态 D Dr r = 0 , = 0 , 最松状态最松状态 D Dr r 1/3 , 1/3 , 疏松状态疏松状态 1/3 1

28、/3 2/3 , 2/3 , 密实状态密实状态相对密度相对密度minmaxmaxreeeeD dmindmaxdmaxdminddr)()(D Nanjing University of Technology 粘性土最主要的物理状态特征是它的稠度，是指土的软硬程度或土对外力引起变形或破坏的抵抗能力。稠度状态与含水量有关稠度状态与含水量有关粘性粘性土土含水含水量量较较硬硬变变软软流流动动2. 粘性土的软硬状态粘性土的软硬状态 也称也称稠度状态稠度状态Nanjing University of Technology塑限塑限wp液限液限wl稠度界限稠度界限粘性土的稠度反映土中水的形态粘性土的稠度反映

29、土中水的形态固态或固态或半固态半固态可塑态可塑态 流态流态 强结合水膜最大强结合水膜最大出现自由水出现自由水强结合水强结合水弱结合水弱结合水自由水自由水稠度状态稠度状态含水量含水量w土颗粒土颗粒强结合水强结合水弱结合水弱结合水土颗粒土颗粒强结合水强结合水土颗粒土颗粒自由水自由水弱结合水弱结合水强结合水强结合水plpIww 吸附弱结合吸附弱结合水的能力水的能力塑性指数塑性指数Nanjing University of Technology土中水与稠度状态土中水与稠度状态Nanjing University of Technology稠度界限 土从某种状态进入另外一种状态的分界含水量称为土的特征含

30、水量土的特征含水量或(稠度界限)。工程上常用的稠度界限有液性界限液性界限wL和塑性界限塑性界限wP。液性界限(wL)简称，相当于土从塑性状态塑性状态转变为流动状态流动状态时的含水量。这时，土中水的形态除结合水外，已有相当数量的自由水。塑性界限(wp)简称，相当于土从半固体状态半固体状态转变为塑性状态塑性状态时的含水量。这时土中水的形态大约是强结合水含量达到最大时。Nanjing University of Technology 土中含水量很低时，水都被颗粒表面的电荷紧紧吸着于颗粒表面，成为。强结合水的性质接近于固态。因此，当土粒之间只有强结合水时，按水膜厚薄不同，土表现为。 当含水量增加，被吸

31、附在颗粒周围的水膜加厚，土粒周围除强结合水外还有，弱结合水呈粘滞状态，不能传递静水压力，不能自由流动，但受力时可以变形，能从水膜较厚处向邻近较薄处移动。在这种含水量情况下，土体受外力作用可以被捏成任意形状而不破裂，外力取消后仍然保持改变后的形状。这种状态称为。Nanjing University of Technology 的存在是土具有可塑状态的原因。土处在可塑状态的含水量变化范围，大体上相当于土粒所能够吸附的弱结合水的含量。这一含量的大小土要决定于土的比表面积相矿物成分。粘性大的土必定是比表面积大，矿物的亲水能力强的土(例如蒙持石)，自然也是能吸附较多的结合水的土，因之它的塑态含水量的变化

32、范围也必定大。当含水量继续增加，土中，已有相当数量的水处于电场引力影响范围以外，成为自由水。这时土粒之间被自由水所隔开，土体不能原受任何剪应力，而呈。 从物理概念分析，土的实际上是反映。Nanjing University of Technology相对稠度相对稠度pLlpwwIww 问题：仅适用于问题：仅适用于重塑土重塑土即使即使含水量相同，稠度可能不同稠度可能不同液性指数液性指数对不同的粘土，对不同的粘土，wp、wl 大小不同大小不同定义：定义：wpwwlIL1坚硬状坚硬状态态可塑状可塑状态态流流 态态0.00 0.250.25 - 0.750.75 1.00硬硬塑塑可可塑塑软软塑塑问题：

33、问题：对同一种粘土，含水量可反映其稠度对同一种粘土，含水量可反映其稠度Nanjing University of Technology液性指数液性指数Ip 状态状态 Ip0 0Ip0.25 0.25Ip0.750.75Ip1.0 Ip1.0坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑流塑流塑粘性土的状态分类粘性土的状态分类Nanjing University of TechnologyplpIww 常作为细粒土工程分类的依据常作为细粒土工程分类的依据缺点缺点不能充分反映粘土颗粒含量不能充分反映粘土颗粒含量 不同的粘土矿物结合水的能力不不同的粘土矿物结合水的能力不同同活性指活性指数数002. 0ppIA p

34、0.002: 粒径小于粒径小于0.002mm颗粒的质量占总土总质量的百分颗粒的质量占总土总质量的百分比比A 1. 5非活性粘非活性粘土土正常粘土正常粘土活性粘土活性粘土吸附弱结合水的能力；大致反映粘土颗粒含量、粘性大小吸附弱结合水的能力；大致反映粘土颗粒含量、粘性大小反映土的塑性与粘粒含量和粘粒反映土的塑性与粘粒含量和粘粒矿物亲水性的关系。矿物亲水性的关系。工程实践中常用活动性指数作为粘性土胀缩性的判别指标。工程实践中常用活动性指数作为粘性土胀缩性的判别指标。Nanjing University of Technology粗粒土的密实状态指标粗粒土的密实状态指标: 相对密度相对密度Dr 小结粘

35、性土的稠度状态指标粘性土的稠度状态指标: 液性指数液性指数IL引入引入定义定义判别标准判别标准稠度界限稠度界限稠度状态稠度状态含水量含水量土中水的形态土中水的形态塑性指数塑性指数液性指数液性指数引入引入定义定义判别标准判别标准粗粒土与粘性土为何采用粗粒土与粘性土为何采用不同的物理状态指标？不同的物理状态指标？反映土的细观特点反映土的细观特点与力学特性有更直接的联系与力学特性有更直接的联系便于量测便于量测Nanjing University of Technology4.4 4.4 土的胀缩性与崩解性土的胀缩性与崩解性影响影响土的膨胀土的膨胀收缩收缩崩解崩解Nanjing University

36、of TechnologyNoImage%10000hhhwepNanjing University of TechnologyNoImage51 %10000VVVwef%100sslslmmslmsmNoImageNanjing University of TechnologysLsIsNanjing University of TechnologyNoImage53 %10000hhhisissNoImage%10000VVVdVNanjing University of TechnologyNanjing University of Technology崩解现象的产生是由于土水化，使颗粒间连接减弱及部分胶结物溶解而引起的崩解。是表征土的抗水性的指