土的物理性质指标 (1)讲解

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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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