(完整版)土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)計算與換算

1、1.1土的物理性質(zhì)指標(biāo)計算1.1.1土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)計算與換算1.1土的物理性質(zhì)指標(biāo)計算M.1土的基衣輸理桂質(zhì)指標(biāo)計算與換算土由固體顆粒固栩h水液相）和空氣（氣相三部分組嗾，這T郵分之制的比例關(guān)系隨著周圍條件的變化而變化，三著相互之間的不同比例，反映出上的不同物理狀巒*如干操、稍証或根舐f實、稍曹或松議:：這些指標(biāo)是最基忒的物理性質(zhì)指標(biāo)，對于評佛上的密理辦學(xué)和工程性啟進(jìn)冇土的工程分類具有很璽異的意丈為了研丸土的勵理性質(zhì)，就要掌握土的三令俎成殊分之闔的比例美系*表迭這三那分之間關(guān)系的指鼠稱為土的物理性質(zhì)捋標(biāo)士的三梧物質(zhì)是混合分布的，為硏究闡述和計算方便，一般用圖】-1所示三棚圖表示*把上的固

2、體顆粒、水、空弋各自劃份開來:：休的質(zhì)重出其他兩部分質(zhì)童小很多.一股恕略不計。圖1-1土的三相組成示意圖1土顆粒；2水；3空藝注m土的總質(zhì)董（m=m,+ma土的固體顆粒的質(zhì)量；znw土申水的質(zhì)量；mt土中氣體的質(zhì)量*mOjV土的總體積（v=V,+vw+V；）；V,土中固體顆粒的體積*vw土中水所占的體租；匕一土中空氣所占的體積；V,土中空隙的體積（V,-V.+VB一、土的質(zhì)量密度和重力密度一、土的質(zhì)密度和X力密度土的質(zhì)量密度_單位體積土的質(zhì)量稱為土的質(zhì)量密度，簡稱土的密度，用符號P表示，其基本表達(dá)式為:(1-1)式中V土的總休積;m土的總質(zhì)量土的密度亦可用以下?lián)Q算公式計算:(1-2)(1-3)

3、式中pd土的干密度（t/m3）;.w土的含水量（）;e土的孔隙比；d6土的相對密度；Sr土的飽和度；0蒸爛氷的密度，一般取pw=lt/m3o土的密度一般由試驗方法（環(huán)力法）直接測定，即根據(jù)特制環(huán)刀所取的土重除以環(huán)刀的容積即得。土的密度隨土的礦物成分、孔隙大小和水的含量而不屁，天然狀態(tài)下的土的密度一般為土的重力密度單位休積土所受的重力稱為土的重力密度，簡稱土的重度，用符號y表示，其基本表達(dá)式為:(1-4)(1-5)式中G土的重力（重量）（kN）;V土的休積；P土的密度Ig重力加速度，取呂因為G=mg,y=pg土的重度亦可用以下?lián)Q算公式計算：C、込、符號意義同前。土的重度由試驗方法測定后計算求得。

4、一般土的重度為16-20kN/m3o二、土粒相對密度（比重）二、土粒相對密度（比重）土粒單位體積的質(zhì)量與4V時蒸懶水的密度g之比稱為土粒相對密度，又稱比重,用符號込表示，其基本表達(dá)式為：d嚴(yán)益（1_8）式中Vs土中固體顆粒的休積；叫土中固棒顆粒的質(zhì)量。土粒相對密度，亦可用以下?lián)Q算公式計算：(1-9)(1-10)式中仇土顆粒的密度；e、pw、叫、匕、w符號意義同前。土粒的相對密度一般由試驗方法（比重瓶法測定。它是段有單位的，一般性粘土為2.7-2.80;砂土為2*652.69三、土的含水一式生跖丕繆豐密度；、土的，含水量八卩.、土粒的相對密度一般由試驗方法（比重瓶法）測定。它是沒有單位的，一般性

5、粘土為2.7-2.80;砂土為2*652.69三、土的含水土中水的質(zhì)量與顆粒質(zhì)量之比（用貓表示），稱為土的含水量，用符號出表示，其基本表達(dá)式為；w=x100%土中固體顆粒的質(zhì)量;土中水的質(zhì)量。w=X100土的含水量亦可用以下?lián)Q算公式計算:(1-14)(1-13)式中yd土的干畫度；吐、E、sy符號意義同前。土的含水量由試驗方法（烘干法）測定，根據(jù)烘干前后的重量差與烘干后土重之比,即可求得。土的含水量砂土大致在0-40%間變化，粘性土在20%-100%間變化。四、土的干密度和干重度四、土的干密度和干童度1.土的干密度土的單位體積內(nèi)顆粒的質(zhì)量，稱為土的干密度，用符號円表示其基本表達(dá)式為:式中y土的

6、總悴積;叫一土的固體顆粒的質(zhì)量。土的干密度亦可用以下?lián)Q算公式計算:3、P、比符號意義同前。土的干密度通常由試驗方法測定&3后，由計算求得。一般土的干密度為1.31.8t/m3o2.土的干重度人=令(kN/m3)土的單位體積內(nèi)顆粒的重力稱為土的干重度，用符號入表示，其基本表達(dá)式為：(1-19)(1-18)式中G,土的固體顆粒的重力（重量）;V.円、g符號意義同前。土的干重度亦可用以下?lián)Q算式計算：(1-20)(1-21)現(xiàn)、S盅符號意義同前。土的干重度由試驗方法直接測定。一般土的干重度為13-18kN/m五、土的飽和密度和飽和重度五、土的飽和密度和飽和萱度1-土的飽和費度土的孔隙完全被水充滿時土的

7、密度稱為土的飽和密度，用符號p*表示，其基本表達(dá)式為：(1-22)式中土中空隙的體積；V叫、旳符號意義同前0土的飽和密度亦可用以下?lián)Q算公式計算:Pau=Qd十j&(1-23)或卩列=eP*(1-24)円、e吐、宀符號意義同前。土的飽和密度，可由計算求得。一般土的飽和密度為1.8-2,3t/m3o2.土的飽和重度土中孔隙完全被水充滿時土的重度稱為土的飽和重度，用符號跡表示，其基本表達(dá)式為:(1-25)(1-26)y_Gs+叭.八了sal”式中水的重度，為e.SlkN/m3,近似取yw=10kN/mJ;V.G,符號意義同前。土的飽和重度亦可用以下?lián)Q算公式計算：ysatPsatS或rMt=fvf-2

8、7)他t、g、纟、爲(wèi)、丫w符號意文同前。土的飽和重度可由計算求得，一般土的飽和重度為1828kN/m六、土的有效重度六、土的有效直度在地下水位以下的土體，受到水的浮力作用時，土的重度稱為土的有效重度，簡稱浮重度,用鏈號表示，其基本表達(dá)式為：”=zw=/wt-zw(1-28)式中土的砲和重度；/w水的重度，近似取lOkN/m/土的有效重度亦可用以下?lián)Q算公式計算：丫=3打嚴(yán)(1-29)或十=%一；旳.官(1-30)血syw桝卩利符號意乂同前土的有效重度由計算求得。一般土的有效重度為813kN/m3o七、土的孔隙比七、土的孔隙比土中孔隙體積與土粒體積之比稱為孔隙比，用符號農(nóng)表示，其基本表達(dá)式為;VB

9、式中ve土中固體顆粒的徉積；Vv土中孔隙的體積。土的孔隙比亦可用以下?lián)Q算公式計算：(1-32)f=必“a+曲_或=或宅=譽(yù)*或總=勞一*(1-33)e=(1-34)p、比、Pw、pd、n符號意義同前。土的孔隙比可由計算求得。一般粘性土為0.5-1.2；砂土為0.30.9。八、空隙率八、孔隙率土中孔隙體積與土的體積之比(用表示)，稱為孔隙率，又稱孔障度，用符號川表示，其基本表達(dá)式為：(135)?!=100%式中V土的總體積；叭一土中孔隙的體積。土的孔隙率亦可用以下?lián)Q算公式計算：聲；100%(1-36)或71_1乙亠(仃亦7叭(1-37)n=hzd-ioo%(1-38)s血、7w-、農(nóng)符號意文同前

10、。土的孔隙率可由計算求猾般粘性土為30%60%;砂土為2596-45%九、飽和度九、徳和度土中水的體積與孔隙體積之比稱為飽和度，用符號頭表示，其基本表達(dá)式為:式中v土中孔隙的體積；Vv土中水所占的體積。土的飽和度亦可用以下?lián)Q算公式計算：sr=A警或晉）=3也e如先皿尸卩小Fw、jh符號意義同前。(1-39)(1-40)(1-41)42)土的飽和度可由廿算求得，一般土為0-1.0孔隙全部為水所充填$=1的土稱為飽和土；如土中不含水，即vw=o,則sr=o,土為干土。上述物理性質(zhì)指標(biāo)中,P、蜜和盅三個指標(biāo)須通過試驗測定，通常稱為實驗指標(biāo);其他指標(biāo)可由這三個指標(biāo)換算計算得來，稱為計算揭標(biāo)。例1-1】

11、【例卜1】工程地基經(jīng)試驗測定；原狀土樣的體積=70土的質(zhì)量炳=0.126kg,土的固體顆粒的質(zhì)量1043kg,土的相對密度必=2.68,試求土樣的密度、重度、干密度、干重度、含水量、孔隙比、飽和重度及有敷重度。【解】土的密度p=器二。期石=0-0018kg/cm3=1.8t/m3土的重度/=-1.8x10=18kN/m3土的干密度pa=守=0：器=0.00149kg/cm3=1.49t/m3土的干重度7d=pdg二1.49X10=14.9kN/m3土的含水量土的孔隙比土的飽和重度鎭_叫_0.126-Q.1043mt0.1043=0.2081=20.81%匕Hp覽1一2-68x11o礦廣円_11

12、.49-1-+yvPw+eVapvy期=pg=tZg=云土的有效重度例1-2】ittjm.+e=_JH_VK_70=0.01934kg/cm1二19.34kN/m3=丫呱-yw=19.3410-9.34kN/mJ0.1043+0.8X0.13-2風(fēng)xio【例2】住宅樓房心回填土夯實后的密度p=1.85t/m含水量3=14.5%,設(shè)汁要求夯實后的干密度-1.55t/ni3,試問此房心填土是否符合設(shè)計質(zhì)量要求。按式得:干密度朋=rf=wfer62t/m3因夯實后的宀大于要求的干密度155t/m故符合設(shè)計質(zhì)量要求?！纠?-3】寫字樓基坑鉆探取得原狀土樣，經(jīng)實測得土的天然密度/=1.70t/m含水量=13.0%,土顆粒的相對密度-2.68,試求土的孔隙比g和飽和度気?！窘狻堪词?卜32)算出孔隙比為：血厲(丄+tv)P-2.68x1x(1+0.13)“介r-1vro-1-0781按式(1-40)算出飽和度為土0.13x-2.68：0.781=044644.6%【例IT】地下室基坑原狀土樣由室內(nèi)試驗得土的天然重度y=18.65kN/ti?,土粒相對密度吐=2.7幾天然含水量躥=28%,試求土的孔隙比、孔隙率、飽和度、飽和土重度、干土直度和有效重度?！窘狻靠紫侗扔蓳Q算公式(1+w)2