土的三项指标

土力学与地基基础主讲教师李现者土木系公开课土力学与地基基础主讲教师李现者土木系公开课土的物理性质指标

土的物理性质指标教学目的：

1、掌握土的含水率、密度、比重的概念以及试验方法；2、会试验操作和试验数据处理。教学重点：指标定义、试验步骤和试验数据处理教学难点：指标多，公式多。教学方法：多媒体教学教学手段：试验+多媒体课后追记：需要课下加强辅导。教学目的：一、引入

二、指标介绍三、试验授课提纲第4页一、引入授课提纲第4页土的组成：一、引入土的组成：一、引入土的三项指标概念物理性质指标就是表示土中三相比例关系的一些物理量。土的物理性质指标不仅可以描述土的物理性质和它所处的状态，而且在一定程度上反映了土的力学性质。

概念土的物理性质指标的分类一类是可以通过试验测定的，如含水率、密度和土粒比重，称为直接指标；一类是根据直接指标换算的，如孔隙比、孔隙率、饱和度等，称为间接指标

土的物理性质指标的分类土的三相图理想三相图表示三相的相对含量。

土的三相图理想三相图表示三相的相对含量。土气体（air）水（water）土粒（soil）mV土气体水土粒mV二、指标介绍二、指标介绍直接指标

1.土的密度ρ和重度γ密度单位体积土的质量，用ρ表示定义：单位：g/cm3重度？知识拓展：水的密度是多少，重度是多少？单位：KN/m3定义：单位体积土的重量，用γ表示直接指标

1.土的密度ρ和重度γ密度单位体积土的质量，用ρ1.土的密度ρ和重度γ测定方法：环刀法环刀尺寸：内径6-8cm，高2-3cm1.土的密度ρ和重度γ测定方法：环刀法环刀尺寸：内径6-8c土的三项指标1.土的密度ρ和重度γ测定方法：灌砂法1.土的密度ρ和重度γ测定方法：灌砂法项目名称杂木河杂木寺水电站施工道路工程单项工程名称范围混合料名称沙砾土锥体内砂重762g标准砂密度1.48g/m3最大干容重（g/cm3）1.76最佳含水量（%）15.6要求压实度（%）94盘号12345678灌砂前筒+砂重（g）64136581645266146815635161456249灌砂后筒+砂重（g）38454041441039824111367932513802锥体内砂重（g）762762762762762762762762灌入试坑砂重（g）25682540204226322704267228942447湿土重（g）34713398314733623582334139113175湿密度（cm3）2.001.982.281.891.961.852.001.92灌砂试验记录表项目名称杂木河杂木寺水电站施工道路工程单项工程名称范围混合料2.土的相对密度（比重）ds定义：土粒的质量与同体积4℃时纯水的质量之比表达式：4℃时纯水的密度，常取=1g/cm3知识拓展：公式推导2.土的相对密度（比重）ds定义：4℃时纯水的密度，常取2、土的相对密度ds2、土的相对密度ds土的相对密度（比重）ds测定方法：比重瓶法，事先将比重瓶注满纯水，称瓶加水的质量m1。然后把烘干土若干克(ms)装入空比重瓶内，再加纯水至满，称瓶加水加土的质量m2，按下式计算土粒比重土的相对密度（比重）ds测定方法：土的三项指标含水率：土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示

表达式：

3.土的含水率？小拓展：1000g含水率10%的湿土，水的质量是多少？土粒的质量是多少？含水率：

3.土的含水率？小拓展：1000g含水率10%的湿？小拓展：1000g含水率为10%的湿土，水的质量是多少？土粒的质量是多少？？小拓展：1000g含水率为10%的湿土，水的质量是多少？土3、土的含水率测定方法：

烘干法：先称出天然湿土的质量，然后放在烘箱里，在100～105℃下烘干，称干土的质量。

3、土的含水率测定方法：土的含水率测定方法：

酒精燃烧法：先称出湿土的质量，加酒精燃烧3次后，称出干土的质量。土的含水率测定方法：土的三项指标

1.实验数据精度？

2.数据是否合格？土的三项指标称盒质量（1）加土称盒+湿土质量（2）称盒+干土质量（3）加酒精，燃烧数据处理（4）-（7）平行试验称盒质量（1）加土称盒+湿土质量（2）称盒+干土质量（3）加土的三项指标干密度ρd干重度γd二、土的间接指标

1.干密度ρd干重度γd

干密度ρd二、土的间接指标

1.干密度ρd干重度γd

干密度ρd干重度γd

土烘干，体积要减小，因而土的干密度不等于烘干土的密度。土的干密度或干容重是评价土密实程度的指标，干密度或干容重越大表明土越密实，反之越疏松。常用它来控制填土工程的施工质量。

干密度ρd干重度γd土烘干，体积要减小，因而土的干密度不2.饱和密度ρsat与饱和重度γsat

定义：土中孔隙完全被水充满，土处于饱和状态时单位体积土的质量或重量表达式：

2.饱和密度ρsat与饱和重度γsat定义：土的三项指标3.浮密度

与浮容重

定义：指地下水位以下，土体受到水的浮力作用，扣除浮力后单位体积中土粒的有效密度（重度）。表达式：

3.浮密度与浮容重定义：各种密度和重度之间的比较各种密度和重度之间的比较4、孔隙比e

和孔隙率n

土的孔隙比e定义：土中孔隙的体积与土粒的体积之比，以小数表示表达式：

4、孔隙比e和孔隙率n

土的孔隙比e定义：土中孔隙率n定义：土中的孔隙的体积与土的总体积之比，以百分数表示表达式：

土中孔隙率n定义：5.土的饱和度Sr定义：土中孔隙水的体积与孔隙体积之比，以百分数表示表达式：

5.土的饱和度Sr定义：三、土的指标的换算

常用的物理性质指标共有9个，一般说，已知其中任意3个，通过换算，可以求其余6个。

三、土的指标的换算干密度与湿密度和含水率的关系

干密度与湿密度和含水率的关系孔隙比与比重和干密度的关系

孔隙比与比重和干密度的关系孔隙比与孔隙率的关系

孔隙比与孔