土的三相比例指标模板.doc

第四节 土三相百分比指标
       
以上三节介绍了土组成和结构, 尤其是土颗粒粒度和矿物成份, 是从本质方面了解土工程性质依据。 不过, 为了对土基础物理性质有所了解, 还需要对土三相: 土粒（固相）、 土中水（液相）和土中气体（气相）组过情况进行数量上研究。 在不一样成份和结构土中, 土三相之间含有不一样百分比。
土三相组成重量和体积之间百分比关系, 表现出土重量性质（轻、 重情况）、 含水性（含水程度）和孔隙性（密实程度）等基础物理性质各不相同, 并伴随多种条件改变而改变。 比如对同一成份和结构土, 地下水位升高或降低, 全部将改变土中水含量经过压实, 其孔隙体积将减小。 这些情况全部能够经过对应指标具体数字反应出来。
表示土三相百分比关系指标, 称为土三相百分比指标, 亦即土基础物理性质指标包含土颗粒比重、 重度。 含水量、 饱和度、 孔隙比和孔隙率等。
一、 指标定义
为了便于说明和计算, 用图2-20所表示土三相组成示意图来表示各部分之间数量关系, 图中符号意义以下:
Ws——土粒重量;
Ww——土中水重量;
W——土总重童; W＝Ws＋Ww
Vs——土粒体积;
Vw——土中水体积; rwV=Ww
（∵rw=1gf/cm3≈1kN/m3）
Va一土中气体积;
VV一土中孔隙体积; VV= Vw+ Va
V一土总体积, V= Vs+ Vw+ Va
（一）土颗粒比重G
土粒重量和同体积4℃时水重量之比, 称为颗粒比重, 它在数值上为单位体积土粒重量, 即:
(2-4)
式中: ——水在4℃时单位体积重量, 等于1gf／cm3或Itf／m3≈10kN／m3。
颗粒比重决定于土矿物成份, ~。 ~; ～; ～。 同一个类士, 其颗粒比重改变幅度很小。
颗粒比重可在试验室内用比重瓶法测定。 通常土颗粒比重值见表2-3。 因为颗粒改变幅度不大, 通常可按经验数值选择。
土颗粒比重参考值 表2-3
土 名 称
砂 土
粉 土
粘 性 土
粉质粘土
粘 土
颗粒比重
～
～
～
～
（二）土重度γ
单位体积土重量称为土重度（单位为kN／m3=tf／m3×10－1）, 即:
(2-5)
土重度取决于土粒重量, 孔隙体积大小和孔隙中水重量, 综合反应了土组成和结构特征。
对含有一定成份土而言, 结构愈疏松, 孔隙体积愈大, 重度值将愈小。 当土结构不发生改变时, 则重度随孔隙中含水数量增加而增大。
天然状态下土重度改变范围较大。 通常粘性土γ=18～20kN／m3; 砂土γ=16～20kN／m3; 腐植土γ=15～17kN／m3。
重度通常见“环刀法”测定, 用一个圆环刀（刀刃向下）放在削平原状土样面上, 渐渐削去环刀外围土, 边削边压, 使保持天然状态土样压满环刀容积内, 称得环刀内土样重量, 求得它和环刀容积之比值即天然重度。
（三）土干重度γd、 饱和重度γsat和浮重度γ'
土干重度γd
单位体积中固体颗粒部分重量。 称为土干重度γd, 即: