土的物理狀態(tài)指標(biāo)(一)

1、精品文檔土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的物理指標(biāo)1.4.1土的三相比例指標(biāo)因?yàn)橥潦侨囿w系，不能用一個單一的指標(biāo)來說明三相間量的比例關(guān)系，需要若干個指標(biāo)來反映土中固體顆粒、水和空氣之間的量關(guān)系。在土力學(xué)中，通?？删庉嬘枚嗖輬D來表本土的二相組成圖 1 10為了確定土的三相比例指標(biāo)，需要通過試驗(yàn)室測定土的重力密度、含水量和土粒比重，有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法參 見土工試驗(yàn)規(guī)程，這里不予講述。得到這三個基本指標(biāo)圖 關(guān)系得到。1-10 土的三相草圖后，其它指標(biāo)就可通過三相草圖的(1 ) 土的重度(g )土的重度定義為土單位體積的重量，單位為(kN/m 3) o其定義式為:(2 ) 土粒比重(d s )土粒比重定義為土粒的質(zhì)量

2、與同體積純蒸儲水在4 C時的質(zhì)量之比，其定義式為:土粒的比重給出的是礦物組合體的密度，由于土中礦物成分相對比較穩(wěn)定，故土的比重一般變化不大（見表1 3）,且與常見礦物的比重接近（表1 4 ）。表1 3常見土的比重土名土粒比重砂土2. 652. 69砂質(zhì)粉土2. 70粘質(zhì)粉土2. 71粉質(zhì)粘土2. 722.73粘土2. 742. 76表1 4 土中常見礦物的比重礦物礦物密度閃石英2. 8 3.4黑云母2. 7 3. 1方解石2. 7石英2. 65長石2. 5 2. 9云母2. 82. 9白云母2. 83. 0黃鐵礦5. 0-5. 1輝石3. 1-3. 6伊利石2.6- 2. 8高嶺土2. 62.

3、7蒙托石2. 42. 8綠泥石2. 63. 0(3 ) 土的含水量(w )土的含水量定義為土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示FCSnm = 100 =x 100(4 ) 土的孔隙比(e )孔隙比e指孔隙體積與固體顆粒實(shí)體體積之比，以小數(shù)表示，即:F =陽十% M10/ 匕+，+匕(5 )孔隙率(n )孔隙度n指孔隙體積與土總體積之比，用百分?jǐn)?shù)表示，亦即孔隙比和孔隙度都是用以表示孔隙體積含量的概念。不難證明兩者之間可以用下式互換。用-xlOO 日二1+2 或 1用土的孔隙比或孔隙度都可用來表示同一種土的松、密程度。它隨土形成過程中所受的壓力、粒徑級配和顆粒排列的狀況而變化。一般說，粗粒土的

4、孔隙度小，細(xì)粒土的孔隙度大。例如砂類土的孔隙度一般是 28 35 %; 粘性土的孔隙度有時可高達(dá) 6070 %。這種情況下，單位體積內(nèi)孔隙的體積比土顆粒的體積大很多。(6 )飽和度(Sr )飽和度 一土孔隙中水的體積與孔隙體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示，即：7Sy = xlOQ土可根據(jù)飽和度劃分為稍濕、很濕與飽和三種狀態(tài)，其劃分標(biāo)準(zhǔn)為:稍濕Sr < 5%很濕50 % & Sr < 80%飽和Sr > 8%土的常用指標(biāo)的換算關(guān)系除上述指標(biāo)外，工程中還遇到其他一些指標(biāo)，其換算關(guān)系見表表1 5常用指標(biāo)之間的換算關(guān)系指標(biāo)名稱換算公式常見的數(shù)值范圍干重度（kN/m 3 ）Y.二 空-X

5、 1 0 = * X 1 0,rid金13 18飽和重度（kN/m 3叫 +,匕 Yu Td < +T、Y w. xlO = - xlO皿V1 + s18 23浮重度或有效重度f 應(yīng)一 1尸=工10= Tg 一/肯1 +金813孔隙比區(qū)兒& = 1 y砂土： 0.30.9粘性土： 0.61.2孔隙度#=1 1+7 %砂土： 25 %- 45 %粘性土：30 %- 60 %飽和度邕=必 &0 100 %1.4.2 土的物理狀態(tài)指標(biāo)所謂土的物理狀態(tài)，對于粗粒土來說，是指土的密實(shí)程度。對細(xì)粒土而言，則指土的軟硬程度或稱為土的稠度。1、無粘性土（粗粒土）的密實(shí)程度無粘性土的密實(shí)度

6、與其工程性質(zhì)有著密切的關(guān)系，呈密實(shí)狀態(tài)時，強(qiáng)度較大，可作為良好的天然地基；呈松散狀態(tài)時，則是不良地基。對于同一種無粘性土，當(dāng)其孔隙比小于某一限度時，處于密實(shí)狀態(tài)，隨著孔隙比的 增大，則處于中密、稍密直到松散狀態(tài)。無粘性土的這種特性，是因?yàn)樗哂械膯瘟＝Y(jié)構(gòu)決定的。以下介紹與無粘性土的最大和最小孔隙比、相對密實(shí)度等有關(guān)的密實(shí)度指標(biāo)。無粘性土的最小孔隙比是最緊密狀態(tài)的孔隙比，用符號e min表示；其最大孔隙比是土處于最疏松狀態(tài)時的孔隙比，用符號e max表示。e min 一般采用“振擊法 "測定；e max 一般用“松砂器法”測定。對于不同的無粘性土，其 e min與e max的測定值也

7、是不同的， e max與e min之差（即孔隙 比可能變化的范圍）也是不一樣的。一般土粒粒徑較均勻的無粘性土，其 e max與e min之差較?。粚Σ痪鶆虻?無粘性土，則其差值較大。無粘性土的天然孔隙比e如果接近e max （或e min ）,則該無粘性土處于天然疏松（或密實(shí)）狀態(tài)，這可用無粘性土的相對密實(shí)度進(jìn)行評價。無粘性土的相對密實(shí)度以最大孔隙比e max與天然孔隙比e之差和最大孔隙比 e max與最小孔隙比e min之差的比值Dr表示，即：a umk ' ndti從上式可知，若無粘性土的天然孔隙比e接近于e min ,即相對密實(shí)度 Dr接近于1時，土呈密實(shí)狀態(tài)；當(dāng) e接近于e max時，即相對密實(shí)度 Dr接近于0 ,則呈松散狀態(tài)。根據(jù) Dr值可把砂土的密實(shí)度狀態(tài) 劃分為下列三種l > Dr >0.67密實(shí)的0.67> Dr &g