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第三节土的物理性质指标 一 土的三相图对土的三相 土粒 固相 土中水 液相 和土中气 气相 的组成情况进行数量上的研究 假想的将三者分别集中 按比例画出简图计算各项物理指标 二 土的物理性质指标 9项相对密度ds 含水量 重度 干重度 d 饱和度sr 浮重度 孔隙率n 孔隙比e 饱和重度 sad 土的物理性质中 土的含水量 重度 相对密度ds 比重 三项指标是由试验直接测定的 称为三项基本指标 一 土的重度 重度 在天然状态时单位体积土的重量称重度单位 KN m3一般用环刀法和灌水法测定 天然状态下土的重度范围16 22kN m3之间 20kN m3的土一般是比较密实的 18kN m3的土一般是比较松软 土重度 与密度 关系为 二 土的含水量 土中水的重量和土粒的重量之比称为含水量 用百分数表示 反映土的干湿程度 通常用烘干法测定 天然土层的含水量变化范围大 砂为0 40 黏土为20 60 三 土粒的相对密度ds土粒重量Ws与同体积的4 C时水的重量Ww之比称土粒比重 土粒比重没有单位 一般为2 65 2 75相对密度的测定方法 比重瓶法 ds w都由实验室测定 属基本物理指标 四 土的干重度干重度 土中无水时 单位体积土中固体颗粒的重量反映土的紧密程度 通常用作填方工程 比如土坝 路基和人工换填地基 土体压实质量控制的标准 也就是说土的干重度越大 表明土体压得越密实 即工程质量越好 饱和重度 sat土中孔隙vv全被水充满时 单位体积的重量 浮重度 在地下水位以下的土 土受到的浮力即等于同体积的水重VS w 地下水位以下土的单位体积的重量称为有效重度 单位kN m3 土的空隙比评价天然土层的密实程度 一般e 0 6的土是密实的地低压缩性土 e 1的土是疏松的高压缩性土 空隙率反映土的密实程度 例如 粗粒土的孔隙率比细粒土的小 六 反映土中含水程度的指标1 含水率2 土的饱和度Sr反映土中孔隙被水充满的程度 当干燥状态时Sr 0当土处于饱和时Sr 100 三 指标换算由于土的三项基本指标 含水量 重度 相对重度ds 可以测定 我们可以根据定义利用三相图推算其他各个指标 为了便于推导 令Vs 1 利用定义得土的三相比例指标换算图由得Vv e 所以V 1 e由得由得根据指标换算图 可由定义得出换算公式见下表 例题1 某土样测得重量为1 87N 体积为100cm 烘干后重量为1 67N 已知土粒的相对密度ds 2 66 求 e Sr d sat 解 土重度含水量空隙比饱和度干重度 饱和重度有效重度例题2 某完全饱和土 已知干重度 d 16 2kN m3 含水量 20 求土粒相对密度
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