土的物理指標(biāo)

1、第三節(jié) 土的物理性質(zhì)指標(biāo) 一、土的三相圖 對(duì)土的三相土粒(固相)、土中水(液相)和土中氣(氣相)的組成情況進(jìn)行數(shù)量上的研究。 假想的將三者分別集中,按比例畫出簡(jiǎn)圖 計(jì)算各項(xiàng)物理指標(biāo)。 二、土二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)：9項(xiàng)相對(duì)密度ds、含水量、重度 、干重度 d、飽和度sr、浮重度、孔隙率n、孔隙比e、飽和重度 sad。gVmgVWmgW 土的物理性質(zhì)中，土的土的物理性質(zhì)中，土的含水量、重度、相對(duì)密度ds（比重）三項(xiàng)指標(biāo)是由試驗(yàn)直接測(cè)定的，稱為（比重）三項(xiàng)指標(biāo)是由試驗(yàn)直接測(cè)定的，稱為三項(xiàng)基本三項(xiàng)基本指標(biāo)。指標(biāo)。（一）（一）土的重度土的重度重度重度：在天然狀態(tài)時(shí)單位體積土的重量稱重度：在天然狀態(tài)時(shí)單位

2、體積土的重量稱重度 單位：?jiǎn)挝唬篕N/mKN/m3一般用環(huán)刀法和灌水法測(cè)定。天然狀態(tài)下土的重度范一般用環(huán)刀法和灌水法測(cè)定。天然狀態(tài)下土的重度范圍圍161622kN/m22kN/m3 3之之間，間，20kN/m20kN/m3 3 的土一般是比較密實(shí)的的土一般是比較密實(shí)的，18kN/mkN/m3 3 的土一般是比較松軟。的土一般是比較松軟。VW土重度土重度與密度與密度關(guān)系為關(guān)系為g （二）（二） 土的含水量土的含水量 土中水的重量和土粒的重量之比稱為含水量。用百分土中水的重量和土粒的重量之比稱為含水量。用百分?jǐn)?shù)表示。數(shù)表示。 反映土的干濕程度，通常用烘干法測(cè)定。天然土層的含水反映土的干濕程度，通常

3、用烘干法測(cè)定。天然土層的含水量變化范圍大，砂為量變化范圍大，砂為040%，黏土為，黏土為2060%。%100swWW（三）土粒的相對(duì)密度土粒的相對(duì)密度ds土粒重量Ws與同體積的4C時(shí)水的重量Ww之比稱土粒比重。土粒比重沒(méi)有單位，一般為2.652.75相對(duì)密度的測(cè)定方法：比重瓶法。，ds，w都由實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，屬基本物理指標(biāo)。 wsssrVWd1（四）（四）土的干重度土的干重度 干重度：干重度：土中無(wú)水時(shí)，單位體積土中固體顆粒的重量土中無(wú)水時(shí)，單位體積土中固體顆粒的重量反映土的緊密程度，反映土的緊密程度，通常用作填方工程，比如土壩、路通常用作填方工程，比如土壩、路基和人工換填地基，土體壓實(shí)質(zhì)量控制的

4、標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)基和人工換填地基，土體壓實(shí)質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō) 土的干重度越大，表明土體壓得越密實(shí)，即工程質(zhì)量越好。土的干重度越大，表明土體壓得越密實(shí)，即工程質(zhì)量越好。3m/kNVrVWwvssatsatr3m/kNVwrsd 飽和重度飽和重度sat土中孔隙土中孔隙vv全被水充滿時(shí)，單位體積的重量全被水充滿時(shí)，單位體積的重量 浮重度浮重度 在地下水位以下的土，土受到的浮力即等于同在地下水位以下的土，土受到的浮力即等于同體積的水重體積的水重V VS Sw w，地下水位以下土的單位體，地下水位以下土的單位體積的重量稱為有效重度。積的重量稱為有效重度。 單位單位kN/mkN/m3 3 dsatrV

5、rVWrwss土的空隙比評(píng)價(jià)天然土層的密實(shí)程度。土的空隙比評(píng)價(jià)天然土層的密實(shí)程度。一般一般e0.6的土的土是密實(shí)的地低壓縮性土。是密實(shí)的地低壓縮性土。e1的土是疏松的高壓縮性土。的土是疏松的高壓縮性土?？障堵史从惩恋拿軐?shí)程度?？障堵史从惩恋拿軐?shí)程度。例如：粗粒土的孔隙率比細(xì)例如：粗粒土的孔隙率比細(xì)粒土的小。粒土的小。 （六）反映土中含水程度的指標(biāo) 1含水率 2土的飽和度Sr 反映土中孔隙被水充滿的程度。當(dāng)干燥狀態(tài)時(shí)反映土中孔隙被水充滿的程度。當(dāng)干燥狀態(tài)時(shí)Sr=0 當(dāng)土處于飽和時(shí)當(dāng)土處于飽和時(shí)Sr=100%。 三、三、指標(biāo)換算指標(biāo)換算 由于土的三項(xiàng)基本指標(biāo)由于土的三項(xiàng)基本指標(biāo)(含水量、重度、相對(duì)

6、重度ds)可以測(cè)定，我們可以根據(jù)定義利用三相圖推算其他各個(gè)指標(biāo)。為了便于推導(dǎo)，令Vs=1，利用定義得土的三相比例指標(biāo)換算圖由 得 Vv=e，所以V=1+e由 得由得 根據(jù)指標(biāo)換算圖，可由定義得出換算公式見(jiàn)下表dds wd(1+)s w氣水顆粒體積重力s wSVVVe wsVsWsd1.wswsssddVW%100swWW)1 (swSdWWW例題1:某土樣測(cè)得重量為1.87N，體積為100cm， 烘干后重量為1.67N，已知土粒的相對(duì)密度ds=2.66，求：、e、Sr、d、sat、 /。解： 土重度 含水量 空隙比 飽和度 干重度33/7 .186101001087. 1mKNVW%98.11

7、%10067. 167. 187. 1%100swWW593. 017 .18)1198. 01 (1066. 21)1 (wrde%7 .53537. 0593. 066. 21198. 0edSsr3/7 .161198. 017 .181mKNd 飽和重度 有效重度例題2：某完全飽和土，已知干重度d=16.2kN/m3,含水量=20%，求土粒相對(duì)密度ds、空隙比e和飽和度sat 解：因?yàn)槭秋柡屯?，所以Sr=1 由公式 得 由公式 得 代人公式 3/4 .2010593. 01593. 066. 21mKNeedwssat3/4 .10104 .20mKNwsatwdrns324. 01012 .162