【必威体育精装版资料】1-4土的三项比例指标1-5土的工程分类1-6无粘性土的密实度1-7粘性土的界限含水量ppt模版课件.ppt

第一章 土的物理性质及工程分类 §1~1土的三相组成 §1~2土的结构和构造 §1~3土中固体颗粒的特征 §1~4土的三相比例指标 §1~5土的工程分类 §1~6无粘性土的密实度 §1~7粘性土的界限含水量及测定 §1~4土的三相比例指标 土的三相，土粒为固相；土中的水为液相；土中的气为气相。 表示土的三相组成部分质量、体积之间的比例关系的指标，称为土的三相比例指标。主要指标有：比重、天然密度、含水量（这三个指标需用实验室实测）和由它们三位计算得出的指标干密度、饱和密度、孔隙率、孔隙比和饱和度。 土的三相比例指标是其物理性质的反映，但与其力学性质有内在联系，显然固相成分的比例越高，其压缩性越小，抗剪强度越大，承载力越高。 土的基本物理性质是指三相的质量与体积之间的相互比例关系。 一、土的三相图 土的三相物质在体积和质量上的比例关系称为三相比例指标。三相比例指标反映了土的干燥与潮湿、疏松与紧密，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标，也是工程地质勘察报告中不可缺少的基本内容。 可采用土的三相示意图使三相比例关系形象化和阐述方便。 图2-1?土的三相示意图 V—土的总体积，cm3； m—土的总质量，g； Vs—土中固体颗粒实体的体积，cm3；ms—土的固体颗粒质量，g； Vv—土中孔隙体积，cm3； mw—土中液体的质量，g；Vw—土中液体的体积，cm3； ma—土中空气的质量，（ma=0）； Va—土中气体的体积，cm3。 在土的三相图中： ① V=Vs+Vv ② M=Ms+Mw ③ Ma很小，即Ma=0 二、三相基本试验指标 土的密度、土粒密度、土的含水量三个指标可在实验室内直接测定，是实测指标，常称为土的三相基本试验指标。 1.土的密度（天然密度） 土的密度是指土的总质量与总体积之比，即单位体积土的质量，其单位是g/cm3，常见值为1.6～2.2g/cm3。 工程实际中，常将土的密度换算成土的重度（γ），重度等于密度乘以重力加速度g，其单位是kN/m3，即 土的密度常用环刀法测定。 2.土粒密度（土粒比重） 土粒密度是指固体颗粒的质量与其体积之比，即单位体积土粒的质量，其单位为g/cm3。 土粒密度也称土粒比重（土粒相对密度）一般用ds表示， 是指土的质量与4℃时同体积水的质量之比，其值与土粒密度相同，但没有单位，在用作土的三相指标计算时必须乘以水的密度值才能平衡量纲。 表2-1 各种主要类型土的土粒密度 3.土的含水量 土中所含水分的质量与固体颗粒质量之比，以百分数表示，又称土的含水率。 含水量通常以百分数表示，它是描述土的干湿程度的重要指标。 天然状态下土层的含水量称天然含水量，其变化范围很大，与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。一般干的粗砂土，其值接近于零，而饱和砂土，可达40%；坚硬的粘性土的含水量约小于30%，而饱和状态的软粘性土（如淤泥），则可达60%或更大。一般说来，同一类土，当其含水量增大时，强度就降低。 含水量常用烘干法测定。 三、其它常用换算指标 除了上述三个试验指标之外，还有六个可以计算求得的指标，称为换算指标，包括以下指标。 1.表示土中孔隙含量的常用指标 土中孔隙大小、形状、分布特征、连通情况与总体积等，称为土的孔隙性。其主要取决于土的颗粒级配与土粒排列的疏密程度。 实际上土的孔隙性指标一般反映的是土中孔隙体积的相对含量，主要有孔隙度和孔隙比两个指标。 （1）孔隙度 孔隙度——又称孔隙率，指土中孔隙总体积与土的总体积之比，用百分数表示。 土的孔隙度取决于土的结构状态，砂类土的孔隙度常小于粘性土的孔隙度。土的孔隙度一般为27～52%。 （2）孔隙比 孔隙比——指土中孔隙体积与土中固体颗粒总体积的比值，用小数表示。 土的孔隙比说明土的密实程度，按其大小可对砂土或粉土进行密实度分类。 如在《岩土工勘察规范》中，用天然孔隙比来确定粉土的密实度。e0.75为密实；0.75≤e≤0.9为中密；e0.9为稍密的粉土。 （3）孔隙比与孔隙度的关系 2.表示土中含水程度的指标 表示土中水含量的指标除含水量外，还有饱和度。 饱和度——土孔隙中所含水的体积与土中孔隙体积的比值称为土的饱和度，以百分数表示。 饱和度可以说明土孔隙中充水的程度，其数值为0～100%，干土Sr=0；饱和土Sr=100%。 3.表示土的密度和容重的指标 （1）饱和密度 土的孔隙完全被水充满时的密度称为饱和密度，是指土孔隙中全部充满液态水时的单位体积土的质量，即 式中：ρw为水的密度（g/cm3），常近似取1.0g/cm3。 （2）干密度 干密度指土在干燥状态下的密度，在数值上等于单位体积中土粒的质量，即 干密度的单位是g/cm3。土的干