土力学 第2章 土的工程性质与分类-上篇

1、 第二章第二章 土的工程性质与分类土的工程性质与分类本章内容与本章内容与工程地质工程地质所学内容所学内容相同相同土：土：（课本第（课本第1 1页）页） 是是岩石风化岩石风化的产物。的产物。 是由地壳表层不同成因的岩石在是由地壳表层不同成因的岩石在物理、化学、物理、化学、生物生物等等风化作用风化作用后经搬运、沉积形成的后经搬运、沉积形成的松散颗粒堆松散颗粒堆积物积物。物理、化学、生物物理、化学、生物等等风化作用风化作用详见详见课本第课本第5 5页。页。 第一节第一节 土的形成土的形成岩石岩石风化风化搬运搬运沉积沉积成岩作用成岩作用沉积岩沉积岩土土碎屑物碎屑物粗粗细细粉粉黏黏土层土层岩土岩浆岩沉积

2、岩岩变质岩土碎石土砂土粉土黏性土粉质黏土、黏土软土 淤泥、淤泥质土特殊土膨胀土湿陷性黄土红黏土填土 素填土、杂填土、冲填土、压实填土冻土土占地球表面的五分之一，是人类居住和农业生产的主要用地；也是建筑物的主要用地。无黏性土土的基本特征：土的基本特征：岩石岩石连续介质连续介质矿物与矿物与胶结物胶结物土土非连续介质非连续介质岩屑颗粒岩屑颗粒不胶结不胶结受力受力易变形易变形压缩性大、强度低、渗透性大压缩性大、强度低、渗透性大土颗粒土颗粒承担外力承担外力土粒错位、摩擦土粒错位、摩擦抗剪强度抗剪强度土的分类新沉积土（Q4沉积、性质差）老沉积土（Q3之前、性质好）按沉积年代划分按地质成因划分残积土风化残留

3、原地坡积土风化坍塌于坡下洪积土洪水沉积冲积土河流沉积湖积土湖泊沉积海积土海相沉积风积土风力作用沉积冰积土冰川作用沉积按颗粒级配和塑性指数划分碎石土砂土粉土黏性土（课本第（课本第6-86-8页）页）土的沉积土的沉积1 1、残积土和坡积土、残积土和坡积土岩石风化岩石风化残留原地残留原地残积物残积物岩石风化岩石风化顺坡移动顺坡移动坡积物坡积物残积土残积土工程地质性质较好；工程地质性质较好；老坡积土老坡积土性质较好，性质较好，新坡积土新坡积土性质差。性质差。（课本第（课本第6-76-7页）页）2 2、风积土、风积土碎屑物碎屑物搬运搬运风力风力强强弱弱沉积沉积在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物被风吹扬

4、，搬运一段距离后，在有利的条件下堆积起来的一类土，最常见的是风成砂和风成黄土。（课本第（课本第7 7页）页）分选性分选性3 3、洪积土（洪积扇）、洪积土（洪积扇）山沟出口处山洪暴发携带碎屑物质而形成洪积物洪积物粗粗细细层理层理不规则交错层理强度强度高高低低（课本第（课本第7 7页）页）4 4、冲积土、冲积土河流流水作用河流流水作用冲积物粗粗细细水动力强度高高低低强强弱弱出山口出山口中游中游下游下游上游沉积碎上游沉积碎石土、砂土石土、砂土中游沉积粉中游沉积粉土、砂土土、砂土下游沉积黏下游沉积黏土土冲积物冲积物水动力水动力强度强度（课本第（课本第7 7页）页）5 5、海洋沉积物、海洋沉积物层理层理

5、基本水平或缓倾沉积物沉积物粗粗细细强度强度高高低低滨海沉积物主要由卵石、圆砾和砂组成，承载力较高。浅海沉积物主要由细粒砂土、黏性土、淤泥和生物化学沉积物组成，有层陆坡和深海沉积物主要是有机质软泥，成分均一。（课本第（课本第7 7页）页）6 6、湖泊沉积物、湖泊沉积物强度强度高高沉积物沉积物粗粗细细低低湖边沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质在湖边沉积而形成的。近岸带多为粗粒卵石、圆砾和砂土，远岸带则是细粒的砂土和黏性土。湖心沉积物是由河流携带的细小悬浮颗粒到达湖心后沉积形成，主要是黏土和淤泥，常夹有细砂、粉砂薄层，土的压缩性高，强度低。沼泽土主要由半腐烂的植物残体泥炭组成，含水量极高，承载力极低

6、，不宜作天然地基。（课本第（课本第8 8页）页）7 7、冰积土和冰水沉积土、冰积土和冰水沉积土沉积物沉积物以巨大块石、碎石、砂、粉土和黏性土混合组成。棱角状，无分选、无层理。由冰川或冰水挟带搬运所形成的沉积物。分选性极差,石料占多数，冰水沉积物可有一定成层性、分选性。（课本第（课本第8 8页）页）土：土：是由是由固体固体土颗粒土颗粒( (固相固相) )、水水( (液相液相) )和和气体气体( (气相、气相、孔隙孔隙) )所组成的。所组成的。三相：三相：固相、液相、气相固相、液相、气相 第二节第二节 土的三相组成土的三相组成（课本第（课本第8 8页）页）（课本第（课本第8 8页）页）固体颗粒固体

7、颗粒构成构成土的骨架土的骨架，水和气体为粒间孔隙，水和气体为粒间孔隙的充填物。的充填物。土中孔隙全部被水充满，称为土中孔隙全部被水充满，称为饱和土饱和土；孔隙全部被气体充满，称为孔隙全部被气体充满，称为干土干土；孔隙同时有水和空气时，称为孔隙同时有水和空气时，称为非饱和土非饱和土。土的固体颗粒土的固体颗粒土的土的固体颗粒固体颗粒( (简称简称土粒土粒) )的大小和形状、矿物成分及的大小和形状、矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。其组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。 土的土的粒径粒径即即颗粒大小颗粒大小。是划分土的类别、名称的重。是划分土的类别、名称的重要依据。要依据。

8、 20mm20mm2mm2mm0.075mm0.075mm0.005mm0.005mm巨粒巨粒粗粒粗粒砂粒砂粒粉粒粉粒黏粒黏粒粒径粒径透水性透水性大大小小塑性塑性无无有有黏性黏性无无有有强度强度高高低低变形变形难难易易（课本第（课本第8-98-9页）页） 将土中各种将土中各种不同粒径不同粒径的土粒，按适当的粒径范围，分为的土粒，按适当的粒径范围，分为若干若干粒组粒组，各个粒组随着分界尺寸的不同而呈现出一定质的，各个粒组随着分界尺寸的不同而呈现出一定质的变化。划分粒组的变化。划分粒组的分界粒径分界粒径称为称为界限粒径界限粒径。 土粒土粒粒组划分粒组划分及及名称名称见下表：见下表：（课本第（课本第

9、9 9页）页）黏性土黏性土非黏性土非黏性土漂石漂石 d200mmd200mm卵石卵石 d d为为2020200mm200mm圆砾圆砾 d d为为2 220mm20mm砂砂 d d为为0.0750.0752mm2mm粉粒粉粒象水泥粉，象水泥粉，黏粒黏粒象米浆。象米浆。土的颗粒级配土的颗粒级配土粒的大小及其组成情况土粒的大小及其组成情况通常以土中各个粒组的通常以土中各个粒组的相对含量相对含量( (即各粒组占即各粒组占土粒总量的土粒总量的百分数百分数) )来表示，称为土的来表示，称为土的颗粒级配颗粒级配。颗粒分析试验：颗粒分析试验：筛分法筛分法（课本第（课本第9 9页）页）土的颗粒级配土的颗粒级配颗

10、粒分析试验：颗粒分析试验：筛分法筛分法；使用使用烘干烘干、分散分散样样适用粒径适用粒径0.075mm0.075mmd d60mm60mm的粗粒土的粗粒土, ,标准筛标准筛粗筛粗筛孔径孔径6060、4040、2020、1010、5 5、2mm2mm 细筛细筛孔径孔径2 2、1 1、0.50.5、0.250.25、0.075mm0.075mm（课本第（课本第9 9页）页）10105.05.02.02.01.01.00.50.50.250.250.10.10.0750.075200g200g1010161618182424222238387272100100909080807070606050504

11、0403030202010100 0小于某粒径之土质量百分数小于某粒径之土质量百分数P P（）（）10105.05.01.01.00.50.50.100.100.050.050.010.010.0050.0050.0010.001粒径粒径(mm)(mm)P P% %959587877878666655553636土的粒径级配累积曲线土的粒径级配累积曲线土的粒径越大，需要土试样越多。土的粒径越大，需要土试样越多。土的颗粒级配土的颗粒级配（课本第（课本第1010页）页）颗粒级配曲线颗粒级配曲线根据标准筛根据标准筛各筛颗粒重量各筛颗粒重量，计算出，计算出各级累各级累积重量的百分比积重量的百分比，绘制

12、如下图所示的颗粒级配累积曲线。，绘制如下图所示的颗粒级配累积曲线。横坐标横坐标（对数坐标）为土的（对数坐标）为土的粒径粒径d d（mmmm），），纵坐标纵坐标为小于某粒径含量为小于某粒径含量百分比百分比（% %）。）。（课本第（课本第1010页）页）颗粒级配曲线的颗粒级配曲线的用途用途： （课本第（课本第1010页）页）（1 1）由曲线的）由曲线的坡度坡度可判断土的可判断土的均匀程度均匀程度，确定其不均匀程，确定其不均匀程度：曲线度：曲线平缓平缓级配级配良好良好；曲线；曲线较陡较陡级配级配不良不良。（2 2）对粗粒土进行）对粗粒土进行分类分类（详见（详见课本第课本第1010页页）确确定定d60

13、、 d30、 d10的的粒粒径径（课本第（课本第1010页）页）不均匀系数：不均匀系数： 曲率系数：曲率系数：d d6060小于某粒径的土粒含量为小于某粒径的土粒含量为60%60%时相应的粒径（时相应的粒径（mmmm），），称为称为控制粒径控制粒径d d3030小于某粒径的土粒含量为小于某粒径的土粒含量为30%30%时相应的粒径（时相应的粒径（mmmm），），d d1010小于某粒径的土粒含量为小于某粒径的土粒含量为10%10%时相应的粒径（时相应的粒径（mmmm），），称为称为有效粒径有效粒径1060ddCu6010230dddCc（课本第（课本第1010页）页）不均匀系数不均匀系数反映反映

14、大小不同大小不同粒组的粒组的分布情况分布情况。CuCu愈大愈大，土粒粒径分布越广，表示，土粒粒径分布越广，表示越不均匀越不均匀，颗粒，颗粒大小相差越悬殊大小相差越悬殊，土越，土越容易压实容易压实。 CuCu愈小，土粒粒径分布越窄，表示越均匀，颗粒大愈小，土粒粒径分布越窄，表示越均匀，颗粒大小小越接近，越接近，土越不易压实。土越不易压实。工程上，工程上，CuCu5 5的土为均匀土的土为均匀土( (级配不良土级配不良土) )； CuCu1010的土为的土为不均匀不均匀土土( (级配良好级配良好的土的土) )。 （课本第（课本第1111页）页）曲率系数曲率系数描述的是级配描述的是级配曲线曲线的整体的

15、整体形状形状。CcCc值为值为1 13 3的土的土级配良好级配良好，CcCc值小于值小于1 1或大于或大于3 3时级配不良。时级配不良。砾类土砾类土和和砂类土砂类土同时满足同时满足Cu5Cu5和和CcCc1 13 3两个条两个条件时，为件时，为级配良好级配良好的砂和砾。作为的砂和砾。作为填方填方工程的土料工程的土料时，则比较容易获得较大的密实度。时，则比较容易获得较大的密实度。不能同时满足不能同时满足上述条件的土，为上述条件的土，为级配不良级配不良的土。的土。 土中水土中水可以处于可以处于液态、固态和气态液态、固态和气态三种状态，其三种状态，其含量和性质含量和性质明显地影响明显地影响土的性质。

16、当温度土的性质。当温度0 0C C，形，形成冻土，其强度增大；但融化后强度急剧降低。气态成冻土，其强度增大；但融化后强度急剧降低。气态水对土的性质影响不大。水对土的性质影响不大。土中水分为土中水分为结合水结合水和和自由水自由水两大类：两大类：1 1、结合水结合水：在：在静电引力静电引力作用下，被作用下，被牢牢吸附牢牢吸附在土颗在土颗粒周围，形成一层粒周围，形成一层不能自由移动不能自由移动的水。的水。2 2、自由水自由水：是存在于土粒表面电场影响范围：是存在于土粒表面电场影响范围以外以外的的水。它的性质和水。它的性质和普通水普通水一样，能传递静水压力。一样，能传递静水压力。土的液相土的液相土中水

17、土中水（课本第（课本第1111页）页）其中，其中，结合水结合水分为分为强结合水强结合水和和弱结合水弱结合水两种：两种：强结合水强结合水：是指紧靠土粒表面的结合水。：是指紧靠土粒表面的结合水。弱结合水弱结合水：是指紧靠于强结合水的外围形成的一层结合：是指紧靠于强结合水的外围形成的一层结合水。水。结合水使土的颗粒互不接触，便具有结合水使土的颗粒互不接触，便具有滑移滑移的可能；的可能；同时又使颗粒间具有一定的同时又使颗粒间具有一定的联结联结强度，所以黏性土强度，所以黏性土又具有又具有黏性黏性和和可塑性可塑性。土的液相土的液相土中水土中水（课本第（课本第1111页）页）强结合水强结合水弱结合水弱结合水

18、自由水自由水按其移动所受作用力的不同，可以分为按其移动所受作用力的不同，可以分为重力水重力水和和毛细水毛细水。（1 1）重力水重力水：是在：是在重力重力或或压力差压力差作用下，能自由流动的作用下，能自由流动的自由水。自由水。一般指一般指地下水位以下地下水位以下的透水层中的的透水层中的地下水地下水，它对土粒有，它对土粒有浮力作用，直接影响土的应力状态，因此，基坑（槽）浮力作用，直接影响土的应力状态，因此，基坑（槽）开挖要采取开挖要采取降（排）水降（排）水措施，建筑物的地下室需要进行措施，建筑物的地下室需要进行防渗防渗处理。处理。（2 2）毛细水毛细水：是受到水与空气交界面处：是受到水与空气交界面

19、处表面张力表面张力作用的作用的自由水。自由水。存在于存在于地下水位以上地下水位以上的透水层中，对建筑物底层的的透水层中，对建筑物底层的防潮防潮有重要影响。土粒由于毛细水压力互相有重要影响。土粒由于毛细水压力互相靠近靠近而而压紧压紧，土，土因而具有微弱的黏聚力，称为因而具有微弱的黏聚力，称为毛细压力毛细压力。土的液相土的液相土中水土中水（课本第（课本第1111页）页）毛细压力毛细压力能使能使潮湿砂土潮湿砂土开挖一定高度，但开挖一定高度，但失水失水干燥后就会干燥后就会松散坍塌松散坍塌。土中气体分土中气体分自由气体自由气体和和封闭气泡封闭气泡两种：两种：自由气体自由气体是存在于土的孔隙中的气体。是存

20、在于土的孔隙中的气体。与大气联通与大气联通，在土受压时较快逸出，在土受压时较快逸出，对土的工程对土的工程性质性质影响不大影响不大。封闭气泡封闭气泡在土受压时可能被压缩或溶解于水在土受压时可能被压缩或溶解于水中，增加土的中，增加土的弹性变形弹性变形，这类气体对土的工程性，这类气体对土的工程性质质影响较大影响较大。土的气相土的气相土中气土中气（课本第（课本第1212页）页）（课本第（课本第1212页）页）土的结构土的结构是指土粒单元的大小、形状、互相排是指土粒单元的大小、形状、互相排列及其联结关系等因素形成的综合特征。列及其联结关系等因素形成的综合特征。分为分为单粒结构单粒结构、蜂窝结构蜂窝结构和

21、和絮状结构絮状结构三种基本类型三种基本类型 砂土砂土和和碎石土碎石土 粉土粉土 黏土黏土 第三节第三节 土的结构和构造土的结构和构造（课本第（课本第1212页）页）密实密实的的单粒结构单粒结构的土较的土较稳定稳定，力学性能好，是良好，力学性能好，是良好的天然地基；的天然地基；蜂窝蜂窝和和絮状絮状结构的土强度低、压缩性高，不可作为结构的土强度低、压缩性高，不可作为天然地基。天然地基。 砂土砂土和和碎石土碎石土 粉土粉土 黏土黏土（课本第（课本第1313页）页）土的构造土的构造是指同一土层中的物质成分和颗粒大是指同一土层中的物质成分和颗粒大小都相近的各部分之间的相互关系的特征。小都相近的各部分之间

22、的相互关系的特征。最主要特征：最主要特征：成层的成层的层理构造层理构造和具有裂隙的和具有裂隙的裂隙构造裂隙构造。层状构造层状构造透镜体透镜体层状构造层状构造透镜体透镜体尖灭尖灭（课本第（课本第1313页）页）选择哪层土作持力层？选择哪层土作持力层？清除表层清除表层土的物理性质： 是土的三相的质量与体积间的相互比例关系，以及固、液两相相互作用所表现出来的性质。土的物理性质土的三相比例指标无黏性土的密实度黏性土的物理状态特征 第四节第四节 土的物理性质指标土的物理性质指标（课本第（课本第1414页）页） 土的各组成部分的质量和体积之间的土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系比例关系，能，能直接直

23、接反映土的状态和物理力学性质，反映土的状态和物理力学性质，间接间接反映土的工程反映土的工程特性。特性。 因此，需要对土的组成情况进行数量上的研究，这因此，需要对土的组成情况进行数量上的研究，这就需要进行就需要进行土工试验土工试验。（课本第（课本第1414页）页） 一、土的物理性质指标（三相比例指标）一、土的物理性质指标（三相比例指标） 土工试验（钻孔取岩芯）土工试验（钻孔取岩芯）XY-1钻机钻机 土工试验（钻孔取岩芯）土工试验（钻孔取岩芯）岩芯管岩芯管 土工试验（岩芯）土工试验（岩芯）表层表层岩芯岩芯钻孔号钻孔号深层深层岩芯岩芯 土工试验（岩芯取样）土工试验（岩芯取样） 土工试验（实验室）土工

24、试验（实验室）1 1、烘干法：测、烘干法：测含水率含水率 2 2、环刀法、灌砂法：测、环刀法、灌砂法：测密度密度 3 3、比重瓶法：测、比重瓶法：测土粒比重土粒比重 4 4、筛分法、密度计法：、筛分法、密度计法：颗粒分析颗粒分析试验试验5 5、平衡锥式液限仪法、液塑限联合测定仪法：测界限、平衡锥式液限仪法、液塑限联合测定仪法：测界限含水率（含水率（液限、塑限液限、塑限）6 6、击实试验：测、击实试验：测最优含水率最优含水率和和最大干密度最大干密度7 7、渗透试验：测、渗透试验：测渗透系数渗透系数 8 8、固结试验：测土体固结性能（压缩、固结）（、固结试验：测土体固结性能（压缩、固结）（有侧有侧

25、限抗压强度限抗压强度）（）（压缩系数、压缩模量压缩系数、压缩模量）9 9、直接剪切试验：测、直接剪切试验：测抗剪强度抗剪强度 （黏聚力、内摩擦角黏聚力、内摩擦角）1010、三轴剪切试验：测、三轴剪切试验：测抗剪强度抗剪强度 （黏聚力、内摩擦角黏聚力、内摩擦角） 土工试验（试验方法）土工试验（试验方法）（课本第（课本第1010章）章） 土工试验（成果表）土工试验（成果表）土的土的三相三相比例比例指标指标比重比重天然含水率天然含水率天然密度天然密度孔隙比孔隙比孔隙率孔隙率饱和度饱和度干密度干密度饱和密度饱和密度有效密度有效密度重度重度干重度干重度饱和重度饱和重度有效重度有效重度试验指标试验指标换算

26、指标换算指标 一、土的物理性质指标（三相比例指标）一、土的物理性质指标（三相比例指标）（课本第（课本第15-1715-17页）页）l土的天然密度（土的天然密度（）：土的：土的总质量总质量与与总体积总体积之之比。比。 单位：单位：g/cmg/cm3 3lV Vv v土中孔隙体积。土中孔隙体积。l天然密度反映土的天然密度反映土的紧密程度紧密程度，密度越大表示土，密度越大表示土的颗粒越多，即越紧密。的颗粒越多，即越紧密。l常见常见：砂土：砂土1.61.62.0g/cm2.0g/cm3 3 ，黏性土，黏性土1.81.82.0g/cm2.0g/cm3 3 。l测定方法：测定方法：环刀法环刀法。环刀的。环

27、刀的土重土重除以环刀除以环刀容积容积。vswsVVmmVm试验指标：试验指标：（课本第（课本第1515页）页）l土的天然密度（土的天然密度（）：土的：土的总质量总质量与与总体积总体积之之比。比。l测定方法：测定方法：环刀法环刀法。环刀的。环刀的土重土重除以环刀除以环刀容积容积。（课本第（课本第221-222221-222页）页） 土工试验（岩芯）土工试验（岩芯）环刀土样环刀土样环刀取样环刀取样环刀环刀环刀高度环刀内径环刀容积土总环刀环刀土总土总）（hrVVmmm2公式各部分计算过程：公式各部分计算过程：土总土总天然密度公式：Vm（课本第（课本第221-222221-222页）页）l土的天然含水

28、率（土的天然含水率（w w）：土中：土中水水的质量与的质量与土粒土粒质质量之比。量之比。 单位：单位：% %lm mw w水的质量，水的质量， m ms s土粒质量。土粒质量。l天然含水率标示土的天然含水率标示土的天然含水程度天然含水程度（即（即湿度湿度），），与土的种类、埋藏条件及其所处自然地理环境等与土的种类、埋藏条件及其所处自然地理环境等有关。有关。l常见常见w w：砂土：砂土101030%30%，黏土，黏土101030%30%。l测定方法：测定方法：烘干法烘干法。天然土样称重后，置于烘箱。天然土样称重后，置于烘箱内烘干，再称干土重。内烘干，再称干土重。%100%100ssswmmmmm

29、w（课本第（课本第1515页）页）l土的天然含水率（土的天然含水率（w w）：烘干法烘干法。天然土样称重后，。天然土样称重后，置于烘箱内烘干，再称干土重。置于烘箱内烘干，再称干土重。（课本第（课本第220-221220-221页）页）粗集料粗集料 细集料细集料（课本第（课本第220-221220-221页）页）l土的天然含水率（土的天然含水率（w w）：烘干法烘干法。天然土样称重后，。天然土样称重后，置于烘箱内烘干，再称干土重。置于烘箱内烘干，再称干土重。容器土颗粒容器土颗粒水水容器容器土颗粒土颗粒容器土颗粒容器土颗粒水烘干后所称的质量为烘干前所称的质量为mmmmmmmm公式各部分计算过程：公

30、式各部分计算过程：%100土颗粒水含水率公式：mmw（课本第（课本第220-221220-221页）页）l土的比重（土的比重（dsds或或G Gs s）：土粒土粒质量与同体积质量与同体积(4(4C) C) 纯水纯水的质量之比。的质量之比。 单位：单位：无无lm ms s固体颗粒质量，固体颗粒质量， V Vs s固体颗粒体积，固体颗粒体积， w w44C C时水的密度，时水的密度，1g/cm1g/cm3 3或或1t/m1t/m3 3。l土的比重取决于组成土的矿物成分。土的比重取决于组成土的矿物成分。可用可用比重瓶比重瓶法法测出测出wsssVmG（课本第（课本第1515页）页）l土的比重（土的比重

31、（dsds或或G Gs s）：可用可用比重瓶法比重瓶法测出测出（课本第（课本第222-224222-224页）页）同体积液体液体土颗粒土颗粒液体同体积液体土颗粒土颗粒液体液体土颗粒土颗粒土颗粒土颗粒纯水土颗粒液体液体土颗粒土颗粒纯水纯水土颗粒土颗粒最后换算公式：试验换算：比重公式：mdmddmdmdVdVVdddssssssCssCCs444（课本第（课本第222-224222-224页）页）液体液体土颗粒土颗粒最后换算公式：mdmdss纯水比重瓶容积比重瓶比重瓶满瓶液体纯水比重瓶容积满瓶液体液体土颗粒液体比重瓶土颗粒比重瓶满瓶液体同体积液体比重瓶比重瓶土颗粒土颗粒与土颗粒同温度）（与土颗粒同

32、体积CCsVmmVmdmmmmmmm44公式各部分计算过程：公式各部分计算过程：（课本第（课本第222-224222-224页）页）l土的孔隙比（土的孔隙比（e e）：土中：土中孔隙孔隙体积与体积与土粒土粒体积之体积之比。比。 单位：单位：无无lV Vv v土中孔隙体积，土中孔隙体积， V Vs s土中土粒体积。土中土粒体积。l孔隙比反映天然土层的孔隙比反映天然土层的密实程度密实程度。 e0.6 e1.0 e1.0的土是的土是疏松疏松的的高压缩性高压缩性土。土。svVVe 换算指标：换算指标：（课本第（课本第1616页）页）l土的孔隙率（土的孔隙率（n n）：土中：土中孔隙孔隙体积与土的体积与

33、土的总总体积体积之比。之比。 单位：单位：% %lV Vv v土中孔隙体积，土中孔隙体积， V V土的总体积。土的总体积。l孔隙率也反映天然土层的孔隙率也反映天然土层的密实程度密实程度。l土的孔隙率通常为土的孔隙率通常为303050%50%。%100VVnv（课本第（课本第1616页）页）l土的饱和度（土的饱和度（S Sr r）：土中孔隙：土中孔隙水水的体积与孔隙的体积与孔隙总总体积之比。体积之比。 单位：单位：% %lV Vw w土中孔隙水的体积，土中孔隙水的体积， V Vv v孔隙体积。孔隙体积。l饱和度与含水率一样，反映土的饱和度与含水率一样，反映土的含水程度含水程度。l饱和度越大，表明

34、土中孔隙充水饱和度越大，表明土中孔隙充水越越多。多。 S Sr r的的取值范围取值范围在在为为0 0100%100%， 干土时干土时S Sr r=0=0，孔隙充满水时，孔隙充满水时S Sr r=100%=100%。%100vwrVVS（课本第（课本第1616页）页）l土的干密度（土的干密度（d d）：土单位体积中：土单位体积中土固体颗粒土固体颗粒的质量。的质量。 单位：单位：g/cmg/cm3 3lm ms s土粒的质量，土粒的质量， V V土的体积。土的体积。l工程上把工程上把干密度干密度作为评定土体作为评定土体紧密程度紧密程度的标准，的标准，以控制以控制填土填土工程的施工质量。工程的施工质

35、量。l当干密度当干密度1.6 g/cm1.6 g/cm3 3以上时，土体密实。以上时，土体密实。Vmsd（课本第（课本第1616页）页）l土的饱和密度（土的饱和密度（satsat）：土的孔隙：土的孔隙完全完全被水充被水充满时的密度。满时的密度。 单位：单位：g/cmg/cm3 3l土的饱和密度一般为：土的饱和密度一般为：1.81.82.3g/cm2.3g/cm3 3。VVmVmmwvsvssat（课本第（课本第1616页）页）l土的有效密度土的有效密度( (浮密度浮密度) )（）：地下水位以：地下水位以下，土单位体积中下，土单位体积中土粒土粒的质量与同体积的质量与同体积水水的质的质量之差。量之

36、差。 单位：单位：g/cmg/cm3 3同一种土同体积时：同一种土同体积时：satsatd d（课本第（课本第1717页）页）VVmwssl土的有效密度土的有效密度( (浮密度浮密度) )（） 单位：单位：g/cmg/cm3 3l土的饱和密度（土的饱和密度（satsat） 单位：单位：g/cmg/cm3 3l故有故有VVmwss（课本第（课本第1717页）页）VVmVmmwvsvssatwwsswvssatVVmVVml土的重度指标土的重度指标：即单位体积土的重量。：即单位体积土的重量。 单位：单位：kN/mkN/m3 3l重度指标分为：重度指标分为：天然重度天然重度、干重度、干重度d d、饱和、饱和重度重度satsat、有效重度、有效重度( (浮重度浮重度)。 与与天然密度天然密度、干密度、干密度d d、饱和密度、饱和密度satsat、有、有效密度效密度( (浮密度浮密度) ) 相对应。相对应。l计算公式：计算公式：lgg重力加速度，重力加速度，g=9.8m/sg=9.8m/s2 210m/s10m/s2 2ggddgsatsatg土力学中经常土力学中经常使用使用重度重度指标指标（课本没有，补充知识）（课本没有，补充知识）令令V Vs s=1=1，换算左图的各项，换算左图的各项质量质量与与体积体积，如右图，如右图经过经过土工试验土工