干容重浮容重公式.doc

土的三相指标
图 1-2 土的三相图
( 1 )土的天然密度或重度
单位体积土的质量(重量)。
( kg/m3 ) ( 1-3a )
( kN/m3 ) ( 1-3b )
且有关系
( 1-4 )
试验测定方法:环刀法等。
( 2 )土的含水量(率) w
土中水的质量(重量)与土粒质量(重量)之比,以百分数表示。
( 1-5 )
试验测定方法:烘干法
( 3 )土粒相对密度(土粒比重) G s
土粒相对密度定义为土粒的质量与同体积 4oC 纯水的质量之比。
(无量纲) ( 1-6 )
试验测定方法:比重瓶煮沸法。由此还可得到
( 1-7 )
以下指标由基本指标导出。设土颗粒的体积为 1 ,按照各指标的定义,可得到单元土的三相简图如图 1-3 所示。
图 1-3 单元土的三相简图
( 4 )孔隙比 e
孔隙比为土中孔隙何种与土粒体积之比,用小数表示。
( 1-8 )
( 5 )孔隙率 n
土中孔隙体积与土的总体积之比。
( 1-9 )
且有
或( 1-10 )
( 6 )饱和度 Sr
土中所含水分的体积与孔隙体积之比, 反映了土体中孔隙被水充满的程度。
( 1-11 )
( 7 ) 土的饱和容重和浮重度(有效重度)
饱和重度为土处于饱和状态时的重度,浮重度为土浸入水中受到浮力时的重度。
( 1-12 )
亦可理解为:γsat=γd(干密度)+e(孔隙率)*γw(水重度)/(1+e)
( 1-13 )
( 8 )干重度
土中颗粒的重量与土体积之比。
( 1 - 14 )
( 9 )各重度之间的比较
( 1 - 15 )
( 10 )最大干容重和最优含水量
同一种土,采用同一种方法压密击实时,所能达到的最大干容重与其含水量有关,达到最大干容重时所对应的含水量称为最优含水量,显然干容重最大时,填土的密实度最高。
7 .土的物理状态
土的物理状态主要是指:
无粘性土:密实程度,疏松或密实。粘性土:稠度,即土的软硬程度。
土的干湿软硬松密等状态。
( 1 )无粘性土密实程度指标
①孔隙比
孔隙比愈大,则土愈松散,反之越密实。
孔隙比仅适用于级配相近的土的密实度的比较,且取原状土样测定孔隙比比较困难。
②相对密度 D r
( 1 - 16 )
其中, e 为原状土的孔隙比, 和分别为该种土所能达到的最大、最小孔隙比。同样,它也存在着原状土孔隙比较难测定的问题。
③标准贯入系数 N
通过现场标准贯入试验确定,适用范围较广。
( 2 )粘性土的状态及可塑性
即粘性土的软硬程度,或称稠度状态,如图 1-4 所示。其中:
图 1-4 粘性土的物理状态
液态:含水量较大,颗粒之间有自由水,且粒间联结很弱。宏观上表现为粘土处于粘滞流动状态。
可塑态:颗粒之间的主要为外层间的结合水,土粒之间有一定的联结力。宏观上表现为土的形状可任意改变而不裂不断,外力解除后,土仍保持改变后的形状,这种性能称为可塑性,是粘性土区别于无粘性土的重要特征。
半固态:颗粒间的水主要是强结合水和扩散层的内层结合水,粒间联结比较牢固,土失去可塑性。
固态:土间之水为强结合水,粒间联结非常牢固,土体积已不随含水量的减少而减少。