《土力学与地基：含试验指导（智媒体版）》课件 第3讲 土的物理性质指标

第三节

土的物理性质指标一、土的三相图真实状态VaVwVsVvV水气体固体颗粒ma=0mwmsm质量体积三相图2三相图水气体固体颗粒VaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积已知关系五个:共有九个参数:

VVvVsVaVw

/msmwmam剩下三个独立变量三相草图法物性指标是比例关系:可假设任一参数为1一般设V

(Vs)=1对于饱和土,Va=0干土，Vw=0剩下两个独立变量实验室测定其它指标是一种简单而实用的方法二、确定三相比例关系的基本试验指标土的密度、土粒相对密度、土的含水率水气体固体Vm质量体积1.土的密度定义:单位体积土的质量有时也称土的天然密度表达式:单位:kg/m3

或g/cm3一般范围:1.60-2.20

g/cm3相关指标:γ=ρg单位:kN/m3

一般范围:16.0-22.0

kN/m3

表1-８

土的密度的测定方法测定方法适用条件环刀法粉土、黏性土蜡封法环刀难以切削并易破裂的土灌砂法现场测定最大粒径小于75mm的土灌水法现场测定最大粒径小于200mm的土气囊法现场测定最大粒径小于40mm的土核子射线法现场测定填料为细粒土、粗粒土的压实密度52.土粒相对密度（比密度）Gs

s:土粒的密度，单位体积土粒的质量单位:无量纲土粒相对密度一般范围:

黏性土2.70~2.75砂土2.654˚C时纯蒸馏水的密度定义:土粒密度与4˚C时纯蒸馏水密度的比值表达式:试验方法：比重瓶法水气体固体VaVwVs=1VvVma=0mwmsm质量体积γs=ρsg土粒密度一般范围:

黏性土2.70~2.75砂土2.65(g/cm3)土粒重度一般范围:

黏性土27.0~27.5砂土26.5

(kN/m3)63.土的含水率定义:土中水的质量与土粒质量之比,

用百分数表示注意:

其实是含水比,可达到或超过100％表达式:水气体固体VaVwVsVvVma=0mwmsm质量体积测定方法适用条件烘干法测定含水率的标准方法，适用于各类土碳化钙减量法适用于各类土酒精燃烧法适用于不含有机质的砂类土、粉土和黏性土核子射线法现场原位测定填料为细粒土和粗粒土的含水率，测定前宜用灌砂法的结果进行标定表1-10土的含水率的测定方法7表示土中孔隙含量的指标：孔隙比e、孔隙率n孔隙比孔隙率(孔隙度)三、确定三相比例关系的其它常用指标在某种程度上反映土的松密砂类土：28-35%黏性土：30-50%有的可达60-70%定义:土中孔隙体积与固体颗粒体积之比,无量纲,可≥1表达式:水气体固体VaVwVsVvV体积定义:土中孔隙体积与总体积之比,用百分数表示表达式:用三个基本试验指标表示孔隙比总质量守恒水气体固体VaVwVs=1Vv=eV=1+ema=0mw=wρsms=ρsm质量体积孔隙度可以用三个基本试验指标表示同理孔隙度也可用三个基本试验指标表示表示土中孔隙含量的指标：孔隙比e、孔隙率n假设土颗粒体积为Vs=1，总体积V=1总质量m=ρ·V=ρ·(1+e)总质量m=ms+mw=ρs+ρs·w=ρs·(1+w)9表示土中孔隙含量的指标三、确定三相比例关系的其它常用指标水气体固体体积水气体固体体积关系:Vs=1Vv=eV=1+eVs=1-nVv=nV=110表示土中含水程度的指标含水率饱和度表达式:定义:土中水的体积与孔隙体积的比值饱和度表示孔隙中充满水的程度Sr=0:干土0＜Sr＜1:一般土Sr=1:饱和土三、确定三相比例关系的其它常用指标

水气体固体VaVwVs=1Vv=eV=1+ema=0mw=wρsms=ρsm质量体积11表示土的密度和重度的指标干密度干重度水气体固体VaVwVs=1VvV=1+ema=0mwmsm质量体积单位:kg/m3

或g/cm3单位:kN/m3

定义:

土被完全烘干时的密度,等于单位体积内土粒的质量表达式:三、确定三相比例关系的其它常用指标范围:1.4-1.8

g/cm3范围:14-18

kN/m3

12表示土的密度和重度的指标饱和密度饱和重度水固体Vw=VvVsV=1+emwmsm质量体积三、确定三相比例关系的其它常用指标定义：土体孔隙中全部充满水时，单位体积土体的质量范围:1.8-2.3

g/cm3范围:18-23

kN/m3

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