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文档简介
任务2土的物理性质指标
土中三相之间的比例关系,能定量说明土的物理性质,称为土的基本物理性质指标,包括土粒比重(土粒相对密度);土的含水率、密度、孔隙比、孔隙率和饱和度等。为便于研究这些指标,通常把本来互相分散的三相分别集中起来,绘出土的三相图1、土的天然密度公式:
测定:环刀法天然状态下土的密度变化范围较大。一般黏性土=1.8~2.0g/cm3;砂土=1.6~2.0g/cm3。天然重度:单位体积土的重量。
单位:KN/m3
2.1三相指标-三个基本试验指标2、土粒比重(水利Gs、建筑ds)
土粒比重也称土粒相对密度,土粒比重定义为土粒的质量与同体积4℃时纯水的质量之比。表达式如下式中:――4℃时纯水的密度,取=1.0g/cm3。
土粒比重可用比重瓶法测定。砂类土:2.65-2.69粉土:2.70-2.71,粉质黏土:2.72-2.73,黏土:2.74-2.763、土的含水率(量)定义:土中水的质量与土粒质量之比,以百分数表示。表达式如下
含水率一般采用烘干法测定。
上述三个指标可用试验方法直接测定,其它指标可由上述换算,称换算指标。其它换算指标1、土的干密度:
2、饱和密度:3、土的浮密度(有效密度):
3、土的浮重度
土在地下水位以下,受到水的浮力作用时单位体积的重量,称为土的浮重度(也称为有效重度)。1、土的干重度
土在完全干燥状态下时的单位体积的重量,称为土的干重度。
2、土的饱和重度土孔隙中充满水时的单位体积重量,称为土的饱和重度。换算指标重度
完全干燥的土在自然界中并不存在,但干重度能反映土的紧密程度。因此,工程上常用它作为控制填土施工质量的指标。一般填土设计干重度为15.0~17.0KN/m3。同一种土的各种重度在数值上有以下关系4、孔隙比e土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比
5、孔隙率土的孔隙率是土中孔隙体积与土的总体积之比,以百分数表示,
6、饱和度饱和度是土中水的体积与孔隙体积之比,以百分数表示,砂土的湿度可分为三种状态稍湿:Sr≤50%;很湿:50%<Sr≤80%;饱和:Sr>80%。
指标的换算
土的密度、含水量、土粒比重是通过试验测定,其他指标可由这三个指标换算得到。土的天然重度(或密度)γ,土粒比重Gs和含水率通过试验测定后,其它指标由它们的定义并用土中三相的关系,通过换算关系式导出求得。常用三相图进行各指标间的推导:令Vs=1,计算结果小数点后保留位数:密度、比重2位,
含水率、饱和度、重度、孔隙率1位,
孔隙比3位推导过程:令Vs=1ω=mw/ms
wsssVmG
=ws1×m
=ms=Gs×ρw
mw=ω×ms
Vmρ=Vs+Vvms+mw=VsVve==Vv1+ems+
ω×ms=1+ems(1+
ω)=1+eGs×ρw(1+
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