土的物理性质及

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1、1.4土的物理性质指标三相组成的定性分析，进一步对土的三相组成作定量上的分析，即分析土三相组成部分的质量和体积之间的比例关系。土的物理性质指标——表示土中三相比例关系的一些物理量，可分为如下两类：为了便于计算，用图所示的土的三相组成示意图来表示各部分之间的数量关系。必须通过实验测定的指标即：密度、土粒比重（土粒相对密度）、含水量可根据已测指标推算的指标如:孔隙比、孔隙率、饱和度等物理性质指标土的三相组成示意图mw：土中水质量m：土的总质量，m=ms+mwVw：土中水体积mma=0mwms质量体积气水土粒

2、VaVwVsVvVms：土粒质量ma：土中气质量Vs：土粒体积Va：土中气体积V：土的总体积V=Vv+VsVv：土中孔隙体积Vv=Va+Vw天然状态下土单位体积的质量，g/cm3或t/m3粘性土：；砂土：；腐质土：。一般用“环刀法”测定。1.4.1直接测定的物理性质指标1.土的密度ρ（又称天然密度）土粒比重Gs（土粒相对密度）土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量之比，即：其中：——土粒密度，g/cm3；——4℃时纯水的密度，1g/cm3或1t/m3；——天然水密度，1g/cm3。土粒比重取决于矿物成分。

3、一般土：2.6～2.8；有机质土：2.4～2.5；泥炭土：1.5～1.8。土粒比重Gs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含水率含水率：土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示表达式：一般，土的含水量越大，其强度越低。粗砂的含水量接近于零，淤泥可达60％。一般用“烘干法”测定。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

4、量。1.4.2间接换算的物理性质指标土的孔隙比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：用于评价土的密实度和压缩性：e<0.6密实、低压缩性；e>1.0疏松、高压缩性。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：干土Sr=0；饱和土Sr=100%。4.土的干密度ρd、饱和密度ρrat、浮密度ρ′干密度：，土单位体积中固体颗粒部分的质量。（工程上用作评定土体密实度，控制填土工程的施工质量）饱

5、和密度：，土孔隙中充满水时土体的单位体积质量。浮密度：，单位土体中土粒的有效质量（在地下水位以下，扣除浮力后单位土体积中土粒的质量）。1.4.3物理性质指标间的换算孔隙比与孔隙率的关系干密度与天然密度的关系气水土粒GsρwVs＝11+e质量m体积VVv=eωGsρwGs（1＋ω）ρw孔隙比和干密度的关系饱和度与含水率和孔隙比的关系当土饱和时，即为Sr=100％则浮密度和孔隙比的关系例题分析【例】某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度Gs为2.

6、66，求该土样的含水量ω、密度ρ、重度、干重度d、孔隙比e、饱和重度sat和有效重度【解答】无粘性土——密实度粘性土的物理特征——含水量1.5土的物理状态指标1.5.1无粘性土的密实度划分标准（1）孔隙比e(砾，粗、中砂)优点：简单方便缺点：无法反映土的级配因素0.60.750.85松散中密密实稍密（2）相对密度Dr定义：优点：计入土的级配因素，理论上比较完善。缺点：天然孔隙比难以获取，且emax,emin的测定受人为的影响较大。判别标准：Dr=1,最密状态Dr=0,最松状态Dr≤1/3,疏松

7、状态1/32/3,密实状态3.根据原位标准贯入试验判别按标准贯入锤击数N密实度N≤10松散10≤N≤15稍密15≤N≤30中密N>30密实按标准贯入锤击数N判别砂土密实度锤重：63.5kg标准贯入数N63.5落距：760mm打入深度：300mm标准贯入试验（StandardPenetrationTest）1.5.2粘性土的物理特征液限、塑限、缩限塑性指数液性指数液限、塑限、缩限一、定义液限ωL、塑限ωp、缩限ωs二、测定方法wSWpWL液态固态塑态半固态0测定塑限的方法：搓

8、滚法和液、塑限联合测定法。测定液限的方法：碟式仪法和液、塑限联合测定法。10mm液限：我国标准，过渡时期的液限。17mm液限：国际通用标准。《土工试验方法标准》液塑限联合测定法25击合拢长度＝13mm时含水率为液限。碟式仪法粘性土的塑性指数和液性指数塑性指数IP——表示土处于可塑状态的含水量变化范围。IP=wL-wP（省去%）IP越大，土处于可塑状态的含水量范围也越大。土颗粒越细，粘粒含量越高，土能吸附的结合水量越多，则IP越大。IP在一定