路基施工关键技术PPT课件
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这些严重变形的路段并不是都处在水文地质不好的地段，其 水文地址条件往往与其他路段无太大差别。
第六节 压实与土和路面材料稳定性的关系
材料经过压实后，其密实度愈大，内部的孔隙就愈小，从 而渗透系数也大大减小。图1-18所示为碎石和砾石材料的干 密度对其渗透系数的额影响
前面已经谈到，土经过击实试验后，可以得到1条击实曲 线，如图1-19上的驼峰形曲线。
各种不同土的最佳含水量和最大含水 量也是不同的。通常途中粉粒和粘粒含量 愈多，土的塑性指数愈大，土的最佳含水 量也就愈大，同时其最大干密度愈小。因 此，一般砂性土的最佳含水量小于粘性土 的，而前者的最大干密度大于后者的。
第二节 击实功对最佳含水量和最大干密度的影响
一、击实的影响 对同一种土或同一种级配集料而言，击实功能增加时，其最佳含水量 减小，而最大干密度增大。
路基施工关键技术
第一部分 路基压实质量控制
第一章 压实的重要意义
第一节 概 述 技术方面：不重视路基路面的压实， 往往是造成路面局部沉陷或过早破坏的主 要原因之一。 管理层面：严格施工管理、质量控制， 路基、路面的强度高，整体承载能力强且 稳定性好。
第二节 压实的物理过程 对含粘性土的细粒土进行碾压时产生的物 理现象包括： 1、使大小土块重新排列和互相靠近。 2、使单个土块颗粒重新排列和互相靠近。 3、使土块内部的土颗粒重新排列和互相靠 近。 4、使小颗粒进入大颗粒的空隙中。 5、压实：增加单位体积内固体颗粒的数量， 减少空隙率（或空气率）。
三、路基处理不好和压实不够导致路面产生纵向裂缝。
四、构造物两头路基沉陷导致“桥头跳车”
构造物两头由于路堤压实度不够逐渐沉陷产生的桥头 跳车现象，几乎在每条高速公路上都有，只是数量多少和 成都轻重的差别。在软土地段上，这种桥头跳车现象最为 严重。在非软土地段上，桥头跳车现象发展较缓慢。有的 高速公路开放交通厚度额前二三年无明显桥头跳车现象， 三年以后才逐渐产生明显的桥头跳车现象 。
毫无疑问，修正葡氏试验的最佳含水量，更适合于当
前土方工程中常用的现代化的重型压实机械压实时的实际
6．高填方路堤 情况。
三、核子法：适合细粒土或级配良好的其他土。
在五沼、泽 路地面以产及生受结水构浸性泡破的坏低如洼地果，在用砂小砾土于填筑压路堤路最合机适。的最佳含水量下进行碾压，则为 第两五侧节 及顶压面实填与土土时和了，路应面达采材取到料措塑施要性防形止求变压的的实关过系压程对实涵洞度产生，不利可后果能。要明显增加压实功。在这种 集完料工的 后干应密按度要愈求大对情，取其土况中坑的和下固弃体土，体场积进需率行要也修愈整考大，。保虑持合在理的干几何的外形状。况下碾压比较经济，还是加
在工地同样是这种规律。保持压路机的重量不变、而增加碾压遍 数，或增加压路机的重量、不改变碾压遍数，都可以得出与室内相同 性质的含水量密实度关系曲线。因此，随着压路机重量的增加，土或 路面材料的最佳含水量要降低，而最大干密度要增加。但是，这种现 象是有一定限度的。超过这个限度，即使继续增加碾压遍数或使用很 重的压路机也不会明显降低最近爱含水量和明显增加最大干密度。图 2-7
此外，土和路面材料的类型对所能达到的压实度 也有明显影响。
第一节 含水量对压实过程的影响
一、最佳含水量和最大干密度
在压实过程中，土或材料的含水量对所能达到的密 实度起着非常大的作用，在室内进行击实试验时，它 随所用的击实功而变。在工地碾压时，它随所用压路 机的重量或功能以及碾压遍数而变。图2-1
二 、不同土的最佳含水量
如路堤土的密实度接近重型击实试验法的最大干密 度，则路堤一般不再产生固结形变。
（2）由于含水量增加所产生的变形 压实可以增加土抵抗水分侵入的能力，土 的水稳性随其密实度增加而增加。膨胀性小的 粘性土，在最佳含水量下，压实到压实度为 95%以上时，实际上是不透水的，毛细水也 不至于上升，即使上升，数量也很有限。干土 虽被压实到高密实度，但水分侵入然会使土发 生膨胀，即土变松。
现场含水量控制
室内击实试验确定的最佳含水量与规定的击实功有密切 关系。
室内所得最佳含水量可能与现场所用的压路机不相适 应。需要调整以适应所用的压路机，这一点很重要。
为了保证满意的压实效果，使土在（或接近）压 路机的最佳含水量条件下碾压是极重要的。
达不到规定密实度的最普遍原因是碾压时材料的 含水量不合适。
在室内，使用不同击实功将同一种土在相 同含水量下制成试件，并使试件压实到不同 的干密度（或压实度），各个试件的强度就 相差很大。试件的干密度愈大，其强度也愈 高。图1-7 粘土的E与ω和ρd的关系。
对一种液限为60%，塑性指数为28的粘 土进行一系列室内形变模量试验后，曾用数 学加工法算得形变模量E与含水量ω和干密度 ρd之间的回归方程：
第七节 密实度与路堤形变的关系
在荷载和天气气候条件作用下，会产生4种不同性质的 形变。
形变的大小与路堤筑成后土密实度和含水量有很大关系。 （1）固结变形
路堤在不受水浸润的情况下，在上覆土层和路面自重的作 用下，路堤所产生的沉陷称做固结变形。
固结过程中土的这些变化对路堤都是有利的。但是，如土的 初始密实度不够，在固结过程中高路堤会产生不均匀沉陷。这种 不均匀沉陷对路面是十分有害的，它可能引起路面出现明显变形 和纵向裂缝。
水的体积率（%）与孔隙率的比值， 称为土的饱和度。当两者的比值等于1 （即100%）时，土中的孔隙全部被水占 有，土体的饱和度等于100%。此时土中 的空气体积等于零。
干密度不能作为衡量压实质量高低的 指标，用压实度表示压实的好或不好，压 实度是指土或路面材料压实后的干密度与 该土或该材料的标准干密度之比，并常用 百分数表示。用规定击实试验法得到的土 或材料的最大干密度 通常就是它的标准干 密度。因此，压实度是用公式（1-8）计 算的：
第二章 影响压实的因素
水碾压比较经济。 1．填方材料的试验：在路堤填筑前，填方材料应每5000~20000m3 或在土质变化时取样，按《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)
图1-5砂质粘土的含水量与干密度曲线（图上曲线1）和含水量
与抗压强度曲线（图上曲线2）
E=－121lgω+85ρd+82（MPa）（1-9）
按此方程可以绘出一组曲线，如图1-7上的一系列斜向曲 线。
在1-7中，每条曲线都是模量E的等值线。图上同时绘有三条 击实曲线和一条空气体积率等于零的等值线。图1-7中的曲线明 显的表示了土的干密度对形变模量的影响。
将公式（1-7）改变成以下的形式：
利用公式（1-14）可以计算土中空气体积率为0。 5%、10%等的等值线。空气体积率为0的这根线， 也就是土的饱和度等于100%的线。
图1-19上空气体积率为零的这根线，也就是 人工压实时所能够达到的密实度的极限线。实际上 不可能通过碾压使土中的空气体积为零。不管用什 么方法在室内进行击实试验，土达到最大干密度时， 土中经常保持3%～5%的空气。
第四节 压实与土和材料强度的关系
一、土的强度
在室内，用相同的击实试验和强度试验，可以发 现，不同含水量条件下的各个试件的干密度和强度是 不同的。
(击实试验采用的是轻型击实试验法)，由图1-5 和图1-6可以看到，无论是含水量与干密度关系线还 是含水量强度关系又有一个峰值。此两图清楚的表明 了压实对土的强度的影响。
在现有道路上经常遇到这种情况；有的路段路面很平整、没有什么 形变；有的路段路面上车辙和大波浪形变很严重。虽然引起这些形变的 原因很复杂，但压实不足往往是主要原因。
在进行弯沉测量的一条公路上，凡弯沉值在115（1/100mm）以上 的测点附近也全部有辙槽，辙槽严重的路段一个断面，槽深达5cm~7cm。
对于道路工程师来说，另一个重要之点是击实试验所得含 水量密实度关系曲线的形状。某些材料的含水量密实度关系曲 线干的一侧的曲线段较陡，在现场碾压过程中需要仔细控制含 水量。如过干，就需要用过多的压实功。如过分潮湿，就不稳 定。如果材料的含水量密实度关系曲线比较平缓，则现场碾压 过程中就不需要那样仔细控制含水量，特别在干的一侧更是如 此，因为碾压时含水量不是那么敏感。
水分侵入压实不足的路堤，会使路堤发 生沉陷。
（3）由冻胀产生的形变 土的冻胀，特别在过分潮湿地区，是 路基土最危险的一种形变，因为它会破坏 道路面层的平整度，有时还会导致整个路 面或路面的某一结构层破坏。由于路基冻 胀，面层表面的抬高可以达到很大数值。 施工质量差的道路，冻胀可能接近20cm。
土基冻胀主要是两部分水结冰的结果。 一是土中水的一部分结冰；二是由下层移 动到冻结区。后者是主要的。当地下水位 接近冻结区时，冰的聚结特别严重。
五、路面产生结构性破坏
第二章 影响压实的因素
对土进行击实试验时，影响土达到规定密实度的主要 因素有：含水量、土或材料的颗粒组成以及击实功。
在施工现场碾压细粒土的路基时，影响路基达到规 定压实度的主要因素有：土的含水量、碾压层的厚度、 压实机械的类型和功能、碾压变数以及地基的强度。
在工地碾压级配集料时，影响集料达到规定密实 度的主要因素，除上述因素外，还有集料的特性（包 括质量、级配的均应性和细料的塑性指数）以及下承 层的强度。
（4）化冻时产生的形变
在冻结时土中有冰粒、冰针，有时还 有冰夹层。化冻时，这些冰晶体变成水， 体积缩小，因此，在化冻后土是一种多孔 隙体。在荷载作用下，土中的多余水分被 压挤出，土被压缩，又逐渐变得密实，但 这个过程发展缓慢。
第八节 我国高速公路沥青路面早期损坏现象
一、路基不均匀固结沉陷导致路面局部沉陷。 二、路基不均匀固结沉陷导致路面产生纵向裂缝。
在实际路基施工中，同样存在这种规律。例 如，在刚碾压了两遍的路基上，承载板试验测得 形变模量为63.7MPa。 在老路基上，测定土的形变模量E、含水量ω及干 密度ρd表后，也曾得出与室内试验类似的规律 性：
E=－351lgω+17.6ρd－22.7（MPa）（1-10）
第五节 压实与土和路面材料塑性形变的关系
细土少的材料（如填石、砂砾、渗滤材料、碎石和颗 粒均匀的砂）对碾压时的含水量不敏感。因此，不需要规 定碾压时的含水量。
在不同地区，取土坑中土的原始含水量有很大差别。 在干旱地区，挖出土的含水量比标准击实试验的最佳含水 量小的多，而接近于甚至修正葡氏试验的最佳含水量。在 这种地区，由于难于得到合适的水源，或难于使水透入土 中，实际上可能需要在比最佳含水量干得多的状况下压实 土。
各种土经过压实后，单位体积内通常 包括固体颗粒、水和空气三部分，常称为 三相体。在此三相体中，水和单个土颗粒 是不可压缩的，空气在土体内也是不可压 缩的。因此，要使单位体积内的固体颗粒 增加，只有采取措施使土体内的空气和水 排出。用机械碾压就是施工现场所采用的 主要措施。
某一含水量时，土的理论最大密实度 就是土中空气等于零，土接近于两相体。 天然砂常常是由不同粒径的砂砾所组成， 在压实过程中，细颗粒填入粗颗粒间的孔 隙中，使砂的密实度增加。因此，单一径 砂的密实度通常最小。由各种不同径粒组 成的砂可能达到的密实度经常大于单一粒 径砂的密实度，最佳级配的砂可能达到的 密实度最大。
由于某种土或路面材料颗粒的密度是 个定值，因此，土或路面材料的干密度愈 大，其固体体积也愈大。
单位土体积内固体颗粒多了，颗粒与 颗粒间的孔隙必然缩小，也即土体的空隙 率缩小。空隙率是用公式（1-5）计算的， 并以百分率表示：
水的体积用公式（1-6）计算：
因此
用公式（1-7）计算土中的空气体积率为：
第三节 三相体和密实度的表示法
密实度是指单位体积内固体颗粒排列紧密的程度， 排列的越紧密，单位体积内的固体颗粒就越多。
密度：土或路面材料的单位体积质量或固体 体积率大小。如单位体积质量中包括所含水分的 质量，则称作湿密度。
如单位体积质量中不包括所含水分的 质量，则称作干密度，湿密度和干密度的 单位通常是kg/m3或g/m3。土或路面材 料的湿密度可以用公式（1-1）计算：
第六节 压实与土和路面材料稳定性的关系
材料经过压实后，其密实度愈大，内部的孔隙就愈小，从 而渗透系数也大大减小。图1-18所示为碎石和砾石材料的干 密度对其渗透系数的额影响
前面已经谈到，土经过击实试验后，可以得到1条击实曲 线，如图1-19上的驼峰形曲线。
各种不同土的最佳含水量和最大含水 量也是不同的。通常途中粉粒和粘粒含量 愈多，土的塑性指数愈大，土的最佳含水 量也就愈大，同时其最大干密度愈小。因 此，一般砂性土的最佳含水量小于粘性土 的，而前者的最大干密度大于后者的。
第二节 击实功对最佳含水量和最大干密度的影响
一、击实的影响 对同一种土或同一种级配集料而言，击实功能增加时，其最佳含水量 减小，而最大干密度增大。
路基施工关键技术
第一部分 路基压实质量控制
第一章 压实的重要意义
第一节 概 述 技术方面：不重视路基路面的压实， 往往是造成路面局部沉陷或过早破坏的主 要原因之一。 管理层面：严格施工管理、质量控制， 路基、路面的强度高，整体承载能力强且 稳定性好。
第二节 压实的物理过程 对含粘性土的细粒土进行碾压时产生的物 理现象包括： 1、使大小土块重新排列和互相靠近。 2、使单个土块颗粒重新排列和互相靠近。 3、使土块内部的土颗粒重新排列和互相靠 近。 4、使小颗粒进入大颗粒的空隙中。 5、压实：增加单位体积内固体颗粒的数量， 减少空隙率（或空气率）。
三、路基处理不好和压实不够导致路面产生纵向裂缝。
四、构造物两头路基沉陷导致“桥头跳车”
构造物两头由于路堤压实度不够逐渐沉陷产生的桥头 跳车现象，几乎在每条高速公路上都有，只是数量多少和 成都轻重的差别。在软土地段上，这种桥头跳车现象最为 严重。在非软土地段上，桥头跳车现象发展较缓慢。有的 高速公路开放交通厚度额前二三年无明显桥头跳车现象， 三年以后才逐渐产生明显的桥头跳车现象 。
毫无疑问，修正葡氏试验的最佳含水量，更适合于当
前土方工程中常用的现代化的重型压实机械压实时的实际
6．高填方路堤 情况。
三、核子法：适合细粒土或级配良好的其他土。
在五沼、泽 路地面以产及生受结水构浸性泡破的坏低如洼地果，在用砂小砾土于填筑压路堤路最合机适。的最佳含水量下进行碾压，则为 第两五侧节 及顶压面实填与土土时和了，路应面达采材取到料措塑施要性防形止求变压的的实关过系压程对实涵洞度产生，不利可后果能。要明显增加压实功。在这种 集完料工的 后干应密按度要愈求大对情，取其土况中坑的和下固弃体土，体场积进需率行要也修愈整考大，。保虑持合在理的干几何的外形状。况下碾压比较经济，还是加
在工地同样是这种规律。保持压路机的重量不变、而增加碾压遍 数，或增加压路机的重量、不改变碾压遍数，都可以得出与室内相同 性质的含水量密实度关系曲线。因此，随着压路机重量的增加，土或 路面材料的最佳含水量要降低，而最大干密度要增加。但是，这种现 象是有一定限度的。超过这个限度，即使继续增加碾压遍数或使用很 重的压路机也不会明显降低最近爱含水量和明显增加最大干密度。图 2-7
此外，土和路面材料的类型对所能达到的压实度 也有明显影响。
第一节 含水量对压实过程的影响
一、最佳含水量和最大干密度
在压实过程中，土或材料的含水量对所能达到的密 实度起着非常大的作用，在室内进行击实试验时，它 随所用的击实功而变。在工地碾压时，它随所用压路 机的重量或功能以及碾压遍数而变。图2-1
二 、不同土的最佳含水量
如路堤土的密实度接近重型击实试验法的最大干密 度，则路堤一般不再产生固结形变。
（2）由于含水量增加所产生的变形 压实可以增加土抵抗水分侵入的能力，土 的水稳性随其密实度增加而增加。膨胀性小的 粘性土，在最佳含水量下，压实到压实度为 95%以上时，实际上是不透水的，毛细水也 不至于上升，即使上升，数量也很有限。干土 虽被压实到高密实度，但水分侵入然会使土发 生膨胀，即土变松。
现场含水量控制
室内击实试验确定的最佳含水量与规定的击实功有密切 关系。
室内所得最佳含水量可能与现场所用的压路机不相适 应。需要调整以适应所用的压路机，这一点很重要。
为了保证满意的压实效果，使土在（或接近）压 路机的最佳含水量条件下碾压是极重要的。
达不到规定密实度的最普遍原因是碾压时材料的 含水量不合适。
在室内，使用不同击实功将同一种土在相 同含水量下制成试件，并使试件压实到不同 的干密度（或压实度），各个试件的强度就 相差很大。试件的干密度愈大，其强度也愈 高。图1-7 粘土的E与ω和ρd的关系。
对一种液限为60%，塑性指数为28的粘 土进行一系列室内形变模量试验后，曾用数 学加工法算得形变模量E与含水量ω和干密度 ρd之间的回归方程：
第七节 密实度与路堤形变的关系
在荷载和天气气候条件作用下，会产生4种不同性质的 形变。
形变的大小与路堤筑成后土密实度和含水量有很大关系。 （1）固结变形
路堤在不受水浸润的情况下，在上覆土层和路面自重的作 用下，路堤所产生的沉陷称做固结变形。
固结过程中土的这些变化对路堤都是有利的。但是，如土的 初始密实度不够，在固结过程中高路堤会产生不均匀沉陷。这种 不均匀沉陷对路面是十分有害的，它可能引起路面出现明显变形 和纵向裂缝。
水的体积率（%）与孔隙率的比值， 称为土的饱和度。当两者的比值等于1 （即100%）时，土中的孔隙全部被水占 有，土体的饱和度等于100%。此时土中 的空气体积等于零。
干密度不能作为衡量压实质量高低的 指标，用压实度表示压实的好或不好，压 实度是指土或路面材料压实后的干密度与 该土或该材料的标准干密度之比，并常用 百分数表示。用规定击实试验法得到的土 或材料的最大干密度 通常就是它的标准干 密度。因此，压实度是用公式（1-8）计 算的：
第二章 影响压实的因素
水碾压比较经济。 1．填方材料的试验：在路堤填筑前，填方材料应每5000~20000m3 或在土质变化时取样，按《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)
图1-5砂质粘土的含水量与干密度曲线（图上曲线1）和含水量
与抗压强度曲线（图上曲线2）
E=－121lgω+85ρd+82（MPa）（1-9）
按此方程可以绘出一组曲线，如图1-7上的一系列斜向曲 线。
在1-7中，每条曲线都是模量E的等值线。图上同时绘有三条 击实曲线和一条空气体积率等于零的等值线。图1-7中的曲线明 显的表示了土的干密度对形变模量的影响。
将公式（1-7）改变成以下的形式：
利用公式（1-14）可以计算土中空气体积率为0。 5%、10%等的等值线。空气体积率为0的这根线， 也就是土的饱和度等于100%的线。
图1-19上空气体积率为零的这根线，也就是 人工压实时所能够达到的密实度的极限线。实际上 不可能通过碾压使土中的空气体积为零。不管用什 么方法在室内进行击实试验，土达到最大干密度时， 土中经常保持3%～5%的空气。
第四节 压实与土和材料强度的关系
一、土的强度
在室内，用相同的击实试验和强度试验，可以发 现，不同含水量条件下的各个试件的干密度和强度是 不同的。
(击实试验采用的是轻型击实试验法)，由图1-5 和图1-6可以看到，无论是含水量与干密度关系线还 是含水量强度关系又有一个峰值。此两图清楚的表明 了压实对土的强度的影响。
在现有道路上经常遇到这种情况；有的路段路面很平整、没有什么 形变；有的路段路面上车辙和大波浪形变很严重。虽然引起这些形变的 原因很复杂，但压实不足往往是主要原因。
在进行弯沉测量的一条公路上，凡弯沉值在115（1/100mm）以上 的测点附近也全部有辙槽，辙槽严重的路段一个断面，槽深达5cm~7cm。
对于道路工程师来说，另一个重要之点是击实试验所得含 水量密实度关系曲线的形状。某些材料的含水量密实度关系曲 线干的一侧的曲线段较陡，在现场碾压过程中需要仔细控制含 水量。如过干，就需要用过多的压实功。如过分潮湿，就不稳 定。如果材料的含水量密实度关系曲线比较平缓，则现场碾压 过程中就不需要那样仔细控制含水量，特别在干的一侧更是如 此，因为碾压时含水量不是那么敏感。
水分侵入压实不足的路堤，会使路堤发 生沉陷。
（3）由冻胀产生的形变 土的冻胀，特别在过分潮湿地区，是 路基土最危险的一种形变，因为它会破坏 道路面层的平整度，有时还会导致整个路 面或路面的某一结构层破坏。由于路基冻 胀，面层表面的抬高可以达到很大数值。 施工质量差的道路，冻胀可能接近20cm。
土基冻胀主要是两部分水结冰的结果。 一是土中水的一部分结冰；二是由下层移 动到冻结区。后者是主要的。当地下水位 接近冻结区时，冰的聚结特别严重。
五、路面产生结构性破坏
第二章 影响压实的因素
对土进行击实试验时，影响土达到规定密实度的主要 因素有：含水量、土或材料的颗粒组成以及击实功。
在施工现场碾压细粒土的路基时，影响路基达到规 定压实度的主要因素有：土的含水量、碾压层的厚度、 压实机械的类型和功能、碾压变数以及地基的强度。
在工地碾压级配集料时，影响集料达到规定密实 度的主要因素，除上述因素外，还有集料的特性（包 括质量、级配的均应性和细料的塑性指数）以及下承 层的强度。
（4）化冻时产生的形变
在冻结时土中有冰粒、冰针，有时还 有冰夹层。化冻时，这些冰晶体变成水， 体积缩小，因此，在化冻后土是一种多孔 隙体。在荷载作用下，土中的多余水分被 压挤出，土被压缩，又逐渐变得密实，但 这个过程发展缓慢。
第八节 我国高速公路沥青路面早期损坏现象
一、路基不均匀固结沉陷导致路面局部沉陷。 二、路基不均匀固结沉陷导致路面产生纵向裂缝。
在实际路基施工中，同样存在这种规律。例 如，在刚碾压了两遍的路基上，承载板试验测得 形变模量为63.7MPa。 在老路基上，测定土的形变模量E、含水量ω及干 密度ρd表后，也曾得出与室内试验类似的规律 性：
E=－351lgω+17.6ρd－22.7（MPa）（1-10）
第五节 压实与土和路面材料塑性形变的关系
细土少的材料（如填石、砂砾、渗滤材料、碎石和颗 粒均匀的砂）对碾压时的含水量不敏感。因此，不需要规 定碾压时的含水量。
在不同地区，取土坑中土的原始含水量有很大差别。 在干旱地区，挖出土的含水量比标准击实试验的最佳含水 量小的多，而接近于甚至修正葡氏试验的最佳含水量。在 这种地区，由于难于得到合适的水源，或难于使水透入土 中，实际上可能需要在比最佳含水量干得多的状况下压实 土。
各种土经过压实后，单位体积内通常 包括固体颗粒、水和空气三部分，常称为 三相体。在此三相体中，水和单个土颗粒 是不可压缩的，空气在土体内也是不可压 缩的。因此，要使单位体积内的固体颗粒 增加，只有采取措施使土体内的空气和水 排出。用机械碾压就是施工现场所采用的 主要措施。
某一含水量时，土的理论最大密实度 就是土中空气等于零，土接近于两相体。 天然砂常常是由不同粒径的砂砾所组成， 在压实过程中，细颗粒填入粗颗粒间的孔 隙中，使砂的密实度增加。因此，单一径 砂的密实度通常最小。由各种不同径粒组 成的砂可能达到的密实度经常大于单一粒 径砂的密实度，最佳级配的砂可能达到的 密实度最大。
由于某种土或路面材料颗粒的密度是 个定值，因此，土或路面材料的干密度愈 大，其固体体积也愈大。
单位土体积内固体颗粒多了，颗粒与 颗粒间的孔隙必然缩小，也即土体的空隙 率缩小。空隙率是用公式（1-5）计算的， 并以百分率表示：
水的体积用公式（1-6）计算：
因此
用公式（1-7）计算土中的空气体积率为：
第三节 三相体和密实度的表示法
密实度是指单位体积内固体颗粒排列紧密的程度， 排列的越紧密，单位体积内的固体颗粒就越多。
密度：土或路面材料的单位体积质量或固体 体积率大小。如单位体积质量中包括所含水分的 质量，则称作湿密度。
如单位体积质量中不包括所含水分的 质量，则称作干密度，湿密度和干密度的 单位通常是kg/m3或g/m3。土或路面材 料的湿密度可以用公式（1-1）计算：