文档介绍：第4章土的工程性质与分类 。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,是工程地质勘察报告中的基本内容。 V—土的总体积, cm 3;m—土的总质量, g;V s—土中固体颗粒实体的体积, cm 3;m s—土的固体颗粒质量, g;V v—土中孔隙体积, cm 3;m w—土中液体的质量, g;V w—土中液体的体积, cm 3;m a—土中空气的质量,( m a =0 ); V a—土中气体的体积, cm 3。土的三相示意图?(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/cm 3。第4章土的工程性质与分类 ?土粒密度也称土粒比重(土粒相对密度),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。?土粒密度大小决定于土粒的矿物成分,与土的孔隙大小和含水多少无关,它的数值一般在 ~ g/cm 3之间。?(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/cm 3,常见值为 ~ g/cm 3。?土的密度常用环刀法测定。第4章土的工程性质与分类 ? ?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。它是描述土的干湿程度的重要指标。用烘干法测定。?一、土的三相图气水土粒 m sm wmV sV wV V a质量 m体积 V ?二、直接测定指标 :单位体积土的质量 aws wsVVV mmV m??????工程中常用重度?来表示单位体积土的重力 g???重力加速度, 近似取 10 m/s 2 G s(土粒比重) : 土粒质量与同体积的 4℃时纯水的质量之比????? ss ssV mG??土粒相对密度变化范围不大:细粒土(粘性土)一般 ~ ; 砂土一般为 左右。土中有机质含量增加,土粒相对密度减小 V v气水土粒 m sm wmV sV wV V a质量 m体积 : 土中水的质量与土粒质量之比,以百分数表示% 100 % 100 ????? s s sm mm m m ??土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天然土层含水量变化范围较大,与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。测定方法: 通常用烘干法,亦可近似用酒精燃烧法第4章土的工程性质与分类 ?三、换算指标气水土粒 m sm wmV sV wV VV a质量 m体积 e和孔隙率 n 孔隙比 e: 土中孔隙体积与土粒体积之比 S r: 土中孔隙水的体积与孔隙总体积之比,以百分数表示饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土 S r=0,饱和土 S r=100% 。砂土根据饱和度分为三种状态: s vV Ve?孔隙率 n: 土中孔隙体积与总体积之比,以百分数表示% 100 ??V Vn v% 100 ?? v rV VS ? S r≤50% 稍湿; 50%<S r≤80% 很湿; S r>80% 饱和 sat: 土体中孔隙完全被水充满时的土的密度干密度ρ d: 单位体积中固体颗粒部分的质量 V Vm vs sat ?????V m sd??浮密度ρ?: 土单位体积内土粒质量与同体积水的质量之差 V Vm ss??????土的三相比例指标中的质量密度指标共有 4个,土的密度ρ, 饱和密度ρ sat,干密度ρ d,浮密度ρ?(kg/m 3),相应的重度指标也有 4个,土的重度?,饱和重度? sat,干重度? d,浮重度??(kN /m 3) 气水土粒 m sm wmV sV wV VV a质量 m体积 V ?四、指标间的换算气水土粒 G sρ wV s= 1 1+ e 质量 m体积 V土的三相指标中,土粒比重 G s,含水量ω和密度ρ是通过试验测定的,可以根据三个基本指标换算出其余各指标 V v= eω G sρ wG s( 1 + ω) ρ we GV m w s????1 )1(????????????11e GV m wssd推导: 换算关系式: 1 )1(1?????????? w sd wsGGee eGV Vm wswVs sat?????1 )(???e G ws sat??????1 )1(???? e eV Vn V??