土三相比例指标及换算关系推导.docx

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土三相比例指标及换算关系推导
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土三相比例指标及换算关系推导
土的三对比率指标
土的三相物质在体积和质量上的比率关系称为三对比率指标。 三对比率指标反应了土的
干燥与湿润、松散与密切及换算关系推导
3．土的含水量 w是土中水的质量 mw与固体（土粒）的质量 ms之比，由下式表示：
mw100%（1－10）ms
含水量常用烘干法测定，是描绘土的干湿程度的重要指标，常以百分数表示。土的天然含水量变化范围很大，从干砂的含水量靠近于零到蒙脱土的含水量可达百分之几百。
二、换算指标
除了上述三个试验指标以外，还有六个能够计算求得的指标，称为换算指标，包含土的干密度（干重度）、饱和密度（饱和重度）、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。
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1．干密度

d是土的固相质量

ms与整体积

V之比，可由下式表示：
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d

ms

(g

/cm3)

（1－11）
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V
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土的干密度越大，土越密实，强度就越高，水稳固性也好，干密度常用作填土密实度的施工控制指标。
2．土的饱和密度是当土的孔隙中所有为水所充满时的密度，即所有充满孔隙的水的质量
mw与固相质量ms之和与土的整体积
V之比，由下式表示：
sat
mwms(g/cm3)（1－12）
V
当用干密度或饱和密度计算重力时，也应乘以 10变换为干重度和饱和重度。
3．当土淹没在水中时，土的固相遇到水的浮力作用，土体的重力也应扣除浮力。计算地下
水位以下土层的自重应力时应该用有效重度，有效重度是扣除浮力此后的固相重力与土的整体积之比（又称为浮重度），由下式表示：
'
10mswVs
sat
w(kN/m3)（1－13）
V
式中：
w为水的重度，纯水在
4℃时的重度等于kN/m3,在工程上化整为10kN/m3。
4．土的孔隙比是孔隙体积
Vv与固相体积Vs之比，以小数计，由下式表示：
e
Vv
（1－14）
Vs
孔隙比用来评论土的密切程度，
或从孔隙比的变化计算土的压密程度，
在土力学中的计算中
常常用到这个指标。
5．土的孔隙率是比比的体积 Vv与土的整体积 V之比，由下式表示：
Vv
n （1－15）
V
6．土的饱和度是指孔隙中水的体积 Vw与孔隙体积Vv之比，由下式表示：
Vw
Sr （1－16）
Vv
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土三相比例指标及换算