土的物理性質(zhì)與工程分類-土的物理性質(zhì)指標(biāo)（土力學(xué)課件）

土的常用導(dǎo)出指標(biāo)1.表示土中孔隙含量的指標(biāo)孔隙比定義:土中孔隙體積與固體顆粒體積之比,無量綱,可≥1孔隙比與孔隙度表達(dá)式:孔隙度定義:土中孔隙體積與總體積之比,用百分?jǐn)?shù)表示表達(dá)式:(孔隙率)水氣體固體VaVwVsVvV體積砂類土:28-35%黏性土:

30-50%有的可達(dá)60-70%孔隙比與孔隙度在某種程度上均反映土的松密程度1.表示土中孔隙含量的指標(biāo)孔隙比與孔隙度的關(guān)系水氣體土顆粒體積Vs=1Vv=eV=1+eVs=1-nVv=nV=1（1）已知孔隙比求與孔隙度時(shí)，可將土顆粒的體積設(shè)為1，孔隙體積為e,總體積1+e,根據(jù)孔隙度定義（2）已知孔隙度求與孔隙比時(shí)，可將總體積設(shè)為1，孔隙體積為n,土顆粒的體積1-n,根據(jù)孔隙比定義水氣體土顆粒體積1.表示土中孔隙含量的指標(biāo)用三個(gè)基本試驗(yàn)指標(biāo)表示孔隙比假設(shè)土顆粒體積為1總質(zhì)量相等水氣體固體VaVwVs=1Vv=eV=1+ema=0mw=wρsms=ρsm質(zhì)量體積孔隙比可以用三個(gè)基本試驗(yàn)指標(biāo)表示同理孔隙度也可用三個(gè)基本試驗(yàn)指標(biāo)表示2.表示土中含水程度的指標(biāo)飽和度表示孔隙中充滿水的程度Sr=0:干土含水量定義:飽和度土中水的體積與孔隙體積的比值表達(dá)式:水氣體固體VaVwVs=1Vv=eV=1+ema=0mw=wρsms=ρsm質(zhì)量體積Sr=1:飽和土3.表示土的密度和重度的指標(biāo)干密度干重度定義:土被完全烘干時(shí)的密度,

等于單位體積土體內(nèi)土粒的質(zhì)量表達(dá)式:單位:kg/m3或g/cm3單位:kN/m3

水氣體固體VaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積干密度用基本試驗(yàn)指標(biāo)表示3.表示土的密度和重度的指標(biāo)飽和密度定義:孔隙中充滿水時(shí)的密度飽和重度與浮重度的關(guān)系固體Vs=1Vv=eV=1+emw=eρwms=ρsm質(zhì)量體積飽和重度浮重度無浮密度3.表示土的密度和重度的指標(biāo)各種密度重度之間的大小關(guān)系天然密度水氣體固體VaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積干密度飽和密度天然重度干重度飽和重度浮重度二級(jí)標(biāo)題三級(jí)標(biāo)題顏色中文字體：思源黑體英文字體：新羅馬2.土壓力分類一級(jí)標(biāo)題三級(jí)標(biāo)題（3）被動(dòng)土壓力名詞術(shù)語3孔隙比：土中孔隙體積與固體顆粒體積之比,無量綱,可≥1孔隙率:土中孔隙體積與土體總體積之比,用百分?jǐn)?shù)表示土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)1土的基本試驗(yàn)指標(biāo)作業(yè)1簡(jiǎn)要回答表示土中孔隙含量的指標(biāo)有那兩個(gè)？分別說明其含義土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)1答：表示土中孔隙含量的指標(biāo)有：孔隙比、孔隙率簡(jiǎn)要回答表示土中孔隙含量的指標(biāo)有那兩個(gè)？分別說明其含義孔隙比為土中孔隙體積與固體顆粒體積之比，可≥1孔隙率土中孔隙體積與總體積之比,用百分?jǐn)?shù)表示，n＜100%土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)2土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)2公式推導(dǎo)：用三個(gè)基本試驗(yàn)指標(biāo)表示孔隙比的計(jì)算公式土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)2水氣體固體VaVwVs=1Vv=eV=1+ema=0mw=wρsms=ρsm質(zhì)量體積繪三相圖，假設(shè)土顆粒體積為Vs=1總質(zhì)量守恒孔隙比土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)3土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)3公式推導(dǎo)：孔隙率n如何用孔隙比e表達(dá)土的基本試驗(yàn)指標(biāo)作業(yè)3水氣體固體Vs=1Vv=eV=1+e公式推導(dǎo)：孔隙率n如何用孔隙比e表達(dá)體積土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)4土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)4公式推導(dǎo)：孔隙比e如何用孔隙率n表達(dá)土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)4公式推導(dǎo)：孔隙比e如何用孔隙率n表達(dá)水氣體固體體積Vs=1-nVv=nV=1土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)5土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)5公式推導(dǎo)：推導(dǎo)飽和度的換算關(guān)系式土的基本試驗(yàn)指標(biāo)作業(yè)5公式推導(dǎo)：推導(dǎo)飽和度的換算關(guān)系式水氣體固體VaVwVs=1Vv=eV=1+ema=0mw=wρsms=ρsm質(zhì)量體積土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)6土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)6公式推導(dǎo)：推導(dǎo)用孔隙比表示干密度的換算關(guān)系式土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)6公式推導(dǎo)：推導(dǎo)用孔隙比表示的干密度的換算關(guān)系式水氣體固體VaVwVs=1VvV=1+ema=0mwmsm質(zhì)量體積當(dāng)Vs=1時(shí)，ms=ρsVs=ρs土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)7土的基本試驗(yàn)指標(biāo)作業(yè)7公式推導(dǎo)：推導(dǎo)用含水率ω表示的干密度ρd的換算關(guān)系式土的基本試驗(yàn)指標(biāo)作業(yè)7公式推導(dǎo)：推導(dǎo)用含水率表示的干密度的換算關(guān)系式水氣體固體VaVwVs=1VvV=1+ema=0mwmsm質(zhì)量體積Vs=1時(shí)，ms=ρsVs=ρs此公式常用于填土密實(shí)度的檢測(cè)土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)8土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)8公式推導(dǎo)：推導(dǎo)飽和重度與浮重度的換算關(guān)系式土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)8公式推導(dǎo)：推導(dǎo)飽和重度與浮重度的換算關(guān)系式水固體Vw=Vv=eVsV=1+emwmsm質(zhì)量體積土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)9土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)9公式推導(dǎo)：推導(dǎo)孔隙率n與干密度ρd的換算關(guān)系式土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)9公式推導(dǎo)：推導(dǎo)孔隙率n與干密度ρd的換算關(guān)系式水氣體固體V=1Vs=1-nVv=nms=(1-n)ρsmmw=(1-n)ρswma土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)10土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)10作業(yè)：某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積V=100cm3，濕土質(zhì)量m=187g，烘干后，干土質(zhì)量ms=167g。若土粒比重Gs=2.66，求該土樣的密度ρ、重度、含水率ω、孔隙比e、孔隙率n、干重度

d、飽和重度

sat和有效重度

土的基本試驗(yàn)指標(biāo)作業(yè)10解答（根據(jù)換算關(guān)系式計(jì)算）：土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)11土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)11作業(yè)：某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得體積V=100cm3，濕土質(zhì)量m=187g，烘干后，干土質(zhì)量ms=167g。若土粒比重Gs=2.66，根據(jù)三相圖求該土樣的密度ρ、重度、含水率ω、孔隙比e、孔隙率n、干重度

d、飽和重度

sat和有效重度

土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)11水氣體固體顆粒Va=17.2Vw=20Vs=62.8Vv=37.2V=100ma=0mw=20ms=167m=187質(zhì)量(g)體積(cm)土的三相圖根據(jù)三相圖中的數(shù)據(jù)，根據(jù)各指標(biāo)的定義即可計(jì)算出所求指標(biāo)。土的常用導(dǎo)出指標(biāo)-作業(yè)12土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)12作業(yè)：某土樣經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得密度ρ=1.7g/cm3，含水率w=10%，土粒比重Gs=2.72，根據(jù)三相圖求該土樣的孔隙比e、干重度

d、飽和度sr土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)12土樣密度ρ=1.7g/cm3，含水率w=10%，土粒比重Gs=2.72水氣體固體顆粒Va=0.48Vw=0.27Vs=1Vv=0.75V=1.75ma=0mw=0.27ms=2.72m=2.99質(zhì)量體積土的孔隙比e=0.75，干重度γd=15.5kN/m3，飽和度Sr=36%名詞術(shù)語2含水率：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用百分?jǐn)?shù)表示飽和度:土中水的體積與孔隙體積的比值土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)1土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)1簡(jiǎn)要回答土的密度的測(cè)定方法與適用條件？土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)1測(cè)定方法適用條件環(huán)刀法粉土、黏性土蠟封法環(huán)刀難以切削并易破裂的土灌砂法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于75mm的土灌水法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于200mm的土氣囊法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于40mm的土核子射線法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定填料為細(xì)粒土、粗粒土的壓實(shí)密度簡(jiǎn)要回答土的密度的測(cè)定方法與適用條件？土的基本試驗(yàn)指標(biāo)作業(yè)2土的基本試驗(yàn)指標(biāo)作業(yè)2簡(jiǎn)要回答土的含水率的概念、測(cè)定方法與適用條件？土的基本試驗(yàn)指標(biāo)作業(yè)2測(cè)定方法適用條件烘干法測(cè)定含水率的標(biāo)準(zhǔn)方法，適用于各類土碳化鈣減量法適用于各類土酒精燃燒法適用于不含有機(jī)質(zhì)的砂類土、粉土和黏性土核子射線法現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定填料為細(xì)粒土和粗粒土的含水率，測(cè)定前宜用灌砂法的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定土的含水率:土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用百分?jǐn)?shù)表示，含水率可能大于100%土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)3土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)3某濕土重180g，含水率為18%，現(xiàn)需制備含水率25%的土樣，需加水多少？土的基本試驗(yàn)指標(biāo)-作業(yè)3某濕土重180g，含水率為18%，現(xiàn)需制備含水率25%的土樣，需加水多少？土顆粒的質(zhì)量（g）需加水的質(zhì)量（g）解：土的三相圖與三個(gè)基本試驗(yàn)指標(biāo)1.土的三相圖水氣體固體顆粒VaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積1.土的三相圖三相圖水氣體固體顆粒VaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積共有九個(gè)參數(shù):VVvVsVaVw/msmwmam已知關(guān)系五個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)是比例關(guān)系:可假設(shè)任一參數(shù)為1一般設(shè)V(Vs)=1剩下三個(gè)獨(dú)立變量實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其它指標(biāo)飽和土,Va=0干土,Vw=0剩下兩個(gè)獨(dú)立變量是一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法三相草圖法2.確定三相比例關(guān)系的基本試驗(yàn)指標(biāo)土的密度土粒比重土的含水率(1)土的密度有時(shí)也稱土的天然密度水氣體固體顆粒VaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積定義單位體積土的質(zhì)量表達(dá)式單位kg/m3

或g/cm3一般范圍1.60—2.20g/cm3相關(guān)指標(biāo)γ=ρg單位kN/m3

2.確定三相比例關(guān)系的基本試驗(yàn)指標(biāo)土的密度的測(cè)定方法測(cè)定方法適用條件環(huán)刀法粉土、黏性土蠟封法環(huán)刀難以切削并易碎裂的土灌砂法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于75mm的土灌水法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于200mm的土氣囊法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定最大粒徑小于40mm的土核子射線法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定填料為細(xì)粒土、粗粒土的壓實(shí)密度，測(cè)定前用灌砂法的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定。采用《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》TB10102-20102.確定三相比例關(guān)系的基本試驗(yàn)指標(biāo)（2）土粒比重定義土粒密度與4?C時(shí)純蒸餾水的密度的比值表達(dá)式單位無量綱4?C時(shí)純蒸餾水的密度水氣體固體顆粒VaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積

s:土粒密度，單位體積土粒的質(zhì)量2.確定三相比例關(guān)系的基本試驗(yàn)指標(biāo)（2）土粒比重土粒比重一般范圍:

黏性土2.70~2.75

砂土2.65試驗(yàn)方法:比重瓶法浮稱法虹吸管法2.確定三相比例關(guān)系的基本試驗(yàn)指標(biāo)（3）土的含水率定義土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用百分?jǐn)?shù)表示表達(dá)式水氣體固體顆粒VaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積注意:其實(shí)是含水比,可達(dá)到或超過100％2.確定三相比例關(guān)系的基本試驗(yàn)指標(biāo)（3）土的含水率土的含水率的測(cè)定方法測(cè)定方法適用條件烘干法測(cè)定含水量的標(biāo)準(zhǔn)方法，適用于各類土碳化鈣減