土的物理性质指标及其换算[精]

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土的物理性质指标

土的物理性质指标…10
饱和度
定义：土中水的体积与孔隙体积之比，用%表示。物理意义：表示水在孔隙中充满的程度。
公式： Sr
Vw Vv
范围：0~1 工程应用：饱和度可以反映土的干湿程度，砂土根据饱和度Sr的指标值分为稍湿、很湿与饱和三种湿度状态，其划分标准见下表：砂土湿度状态饱和度Sr(%) 稍湿 Sr ≤50 很湿 50< Sr ≤80 饱和 Sr>80
◇e<0.6 低压缩性土 ◇e>1.0 高压缩性土
土的物理性质指标…9
孔隙率
定义：土中孔隙所占总体积之比，用百分数表示。物理意义：表示土中孔隙大小的程度。
公式： n
Vv V
单位：% e gd n 1 换算公式： 1 e ds g w
范围：粘性土和粉土:(30~60);砂土: (25~45)。
土的物理性质指标…1
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。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。三相比例指标可分为两种，一种是试验指标（基本指标）；另一种是换算指标。
V V
单位：kN/m31 e
土的物理性质指标…8
土的孔隙比
定义：土中孔隙体积与土粒体积之比。公式： e Vv
Vs
单位：无量纲换算公式：e d s g w 1 (1 w)d s g w 1 gd g 范围：粘性土和粉土:(0.4~1.2)；砂土: (0.3~0.9)。
V
单位：kN/m3 范围：13~18 换算公式：

土的物理性质指标换算关系

的4℃时的纯水的质量之比(无量纲)
计算公式:
ds s / w
测量方法: 比重瓶法

B导出指标（6个）——根据直接指标换算

干密度：单位体积土样中土颗粒的质量

计算公式:
d ms / V

饱和密度：单位体积土样在饱和状态下的质量

计算公式:
sat
ms wVV V
ds w
d
1
2016/2/18
8
饱和度与含水率、比重和孔隙比的关系
Vw wd s w Sr Vv e e
当土饱和时，即为Sr=100％则
w s
e wsat d s
wsat
2016/2/18
饱和含水率
9
浮密度与比重和孔隙比的关系
ms Vs w s w d s 1 w V 1 e 1 e
孔隙比与孔隙率的关系Vv e Fra bibliotek V 1 e
n e 1 n
2016/2/18
6
干密度与湿密度和含水率的关系
m d w d d 1 w V 1
d

1 w
2016/2/18
7
孔隙比与比重和干密度的关系
ms s d V 1 e
e

饱和度:孔隙中水的体积占孔隙体积的百分比

计算公式:
Vw Sr 100% VV
说明：与密度指标相对应，存在重度（容重）指标，即天然重度、干重度、有效重度指标。
各种密度之间的比较
sat d
§2.3土的物理性质指标
2.3.2 指标的换算

土的物理性质指标

土的三相图
为便于说明这些物理性质指标的定义和它们的换算关系，常用三相图表示土体内三相的相对含量。
试验直接测定的物理性质指标
～土的密度ρ和容重γ
密定义：单位体积土的质量，用ρ表示
度单位： Mg/m3或 g/cm3
Mg /gm/ 3m3
表达式： m ms mw ma
V Vs Vw Va
各种密度之间的比较
sat d
物理性质指标间的换算
常用的物理性质指标共有9个，一般说，已知其中任意3个，通过换算，可以求其余6个。
孔隙比与孔隙率的关系
n Vv e V 1e
e n 1 n
干密度与湿密度和含水率的关系
m d
V
w
孔隙比与比重和干密度的关系
土的饱和度Sr
定义：土中孔隙水的体积与孔隙体积之比，
以百分数表示
表达式：
Sr
Vw Vv
100%
干密度ρd干容重γd
定义：单位体积内土粒的质量或重量
表达式：
d
ms V
d
ms g V
d
g
干密度ρd干容重γd
土烘干，体积要减小，因而土的干密度不等于烘干土的密度。
土的干密度或干容重是评价土密实程度的指标，干密度或干容重越大表明土越密实，反之越疏松。常用它来控制填土工程的施工质量。
比重瓶法，事先将比重瓶注满纯水，称瓶加水的质量m1。然后把烘干土若干克(ms)装入空比重瓶内，再加纯水至满，称瓶加水加土的质量m2，按下式计算土粒比重
Gs
m1
ms ms
m2
土的比重Gs
土的含水率
含水率：土中水的质量与土粒质量之比，以百

土的物理性质及计算说明

土的物理性质及计算说明土是一种自然界广泛存在的物质，具有许多独特的物理性质。

本文将介绍土的物理性质及其计算说明。

1.颜色：土的颜色是由其中的有机物、氧化物和矿物质组成决定的。

常见的土壤颜色有黑色、褐色、红色、黄色等。

颜色反映了土壤的有机质含量、氧化还原状态、矿物质成分等。

2.质地：土壤的质地是指土壤中各种粒子的相对含量和颗粒大小。

根据国际土壤分类系统，土壤的颗粒大小可分为粉砂、细砂、中砂、粗砂、细砾石、粗砾石和卵石等七个级别。

质地直接影响土壤的通透性、持水能力和肥力等。

3.密度：土壤的密度是指土壤体积单位质量，也可理解为空气和水以外的土壤物质所占的体积。

计算土壤密度需要先称量一定体积的土样，然后根据质量和体积计算得出密度。

4.孔隙度：土壤中颗粒间的空隙被称为孔隙。

孔隙度是指土壤中孔隙容积与总体积之比。

孔隙度反映了土壤的通气性、水分保持能力等。

常见的孔隙度有总孔隙度、实际体积和饱和孔隙度等。

5.含水量：土壤中含水量是指土壤含有的水分与土壤质量的比值。

常见的表示方式有体积含水量和重量含水量。

体积含水量是指一定体积土壤中所含水分的体积占比，重量含水量是指一定质量土壤中所含水分的质量占比。

6.存水量：土壤的存水量是指土壤在一定条件下能储存的水分量。

计算土壤存水量需要考虑土壤的质地、孔隙度等因素。

常见的计算方法包括黏性土法、重测土法和定容法等。

7.渗透性：土壤的渗透性是指水分在土壤中传导的能力。

计算土壤的渗透性可以使用定浸方法，即在一定条件下，测定在单位时间内通过一定土壤层的水分量。

8.多孔介质传热：土壤是典型的多孔介质，能够通过孔隙传导、对流和辐射等方式进行热传导。

计算土壤的传热性质需要考虑土壤的热导率、比热容等参数。

9.弹性模量：土壤的弹性模量是指土壤在受到外力作用下对形变进行恢复的能力。

计算土壤的弹性模量需要进行应力-应变试验，并通过斯托克斯公式进行计算。

10.力学性质：土壤的力学性质是指土壤的抗剪强度、压缩性和承载力等。

土的基本物理性质指标计算及换算

1∙1 土的物理性质指标计算1」」土的基本物理性质指标计算与换算1.1 土的物理性质指标计算1.1.1 土的基本物理性质指标计算与换算土由固体颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）三部分组成，这三部分之间的比例关系随着周围条件的变化而变化，三者相互之间的不同比例.反映出土的不同物理状态.如干燥.稍湿或很湿、密实、稍密或松殺。

这些指标是最基本的物理性质指标，对于评价土的物理力学和工程性质，进行土的工程分类具有很重要的意义。

为了研究土的物理性质）就要掌握土的三个组成部分之间的比例关系。

表达这三部分之间关系的指标，称为土的物理性质指标。

土的三相物质是混合分布的■为研究阐述和计算方便.一般用图所示三相图表示，把土的固体颗粒、水、空气各自划分开来。

气体的质量比其他两部分质但小很多，一般忽略不计。

ffll-1 土的三相給成示藏图l-±Ktt; 2—水；3—空气注 E —土的总质■ （IH a m i÷ Ww）;m.—土的固体.5IeLM质Ib 叫—土中水的质ILw. ------ 土中代体的ft*, Λt ft≡≡0∣V——土的总体积（V= V B t V w÷ V i）;v∙—土中固体L的体积；V W—土中水所占的体釈,V a——土中空气所占的体积（V.—土中空熬的体衩（V^V e4 v w>.-S土的质量密度和重力密度土的质■密度和•力密度1. 土的质最麼度单位体积土的质量称为土的质最密度.简称土的密度■用符号F 表示，其基本表达式为；式中∙V——土的总体积；Tn --- 土的总质量O土的密度亦可用以下換算公式计算＜fP β Pd(I + S)九 τ S r e或P =I - e •"式中Pd —土的干密度(√m 3);W ---- 土的含水屋(％〉；e ---- 土的孔ffiC 比；儿——土的相对密度,S —土的饱和庚；"—蒸憎水的密度，一瑕取^ = It∕m 3C土的密度一般由试验方法(环Zi 法)直接测定.即根据特制环刀所取的土重除以环刀的容积即得。

土力学第五讲

测定emax、 emin时人为因素影响较大
Dr 主要应用于填方质量的控制，对于天然土尚难应用
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11
现场试验法
标准贯入试验
静力触探试验 63.5kg的钢锤，提升76cm，使贯入器贯入土中30cm所需要的锤击数N63.5－－标准贯入试验（先
打入土中15cm不计数）砂类土的密实度
2
换算关系式推导
md ( 1 + w ) r d r r s w s w r = = ? V 1 + e 1 + e ( 1 + w )
干密度计算：
md r r 1 r r s sw d d r = = = Þ = = d V1 + e1 + w 1 + ed r r sw s
孔隙比：
d ( 1 + w ) r d r r s w s w e = -1e = -1 =s-1 r r r d d
同样的e=0.35，对砂1处于最密实状态，而对砂2未达到最密实。缺点：用一个指标e无法反映土的粒径级配的因素华北电力大学可再生能源学院
9
方法的评价优点：应用方便简捷缺点：无法反映土的粒径级配的好与坏
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10
相对密实度法
emax e Dr emax emin
2．分类根据土的密实度进行划分，粉土的密实度以孔隙比为划分标准：e≥0.85为稍密； 0.7≤e<0.85为中密；e＜0.7为密实。
3．工程性质粉土的性质介于砂类土与粘性土之间。它既不具有砂土透水性大、容易排水固结、抗剪强度较高的优点，又不具有粘性土防水性能好、不易被水
冲蚀流失、具有较大粘聚力的优点。在许多工程问题上，表现出较差的性

土力学土的物理性质指标

• 土颗粒比重：
指土体在105º-110ºC的温度下烘至恒量时的重量或
质量与土颗粒同体积的4ºC时蒸馏水的重量或质量之比。
Gs
Ws
Vs
Gs
ms
Vs
水的容重=9.81KN/m3，水的密度=1g/cm3
土颗粒的比重与土体中的水和气体无关
土颗粒比重一般介于2.65-2.75之间
• 测定方法：
比重瓶法、浮称法、虹吸筒法
1) 土颗粒体积
8) 浮密度
2) 孔隙体积
9) 湿密度
3) 土颗粒质量
10) 干密度
4) 水的质量
11) 孔隙率
5) 水的体积
12) 饱和度
6) 气体体积
13) 土颗粒的容重
7) 饱和密度
14) 土体的容重
• 已知，
求解-1
• 1）由
可得，
则土颗粒体积为：
• 2）孔隙体积为：
• 3）由
可得，土颗粒质量为：
Ws Vs (KN / m3 )
V
• 浮密度：指土体淹没在水下面的有效密度，这时土颗粒受到水的浮力作用，其有效质量减小。
ms Vs (g / cm3 )
V • 浮容重与浮密度的关系：
9.81
间接测定指标-5
• 干容重：指干土的容重，这时土体的孔隙中没有水。
d
Ws V
(KN
s 9.81s
直接测定指标-3
• 土体的容重：指单位体积土体的重量。也称湿容重、
天然容重。 W (KN / m3 )
V • 土体的密度：指单位体积土体的质量。也称湿密度、
天然密度。 m (g / cm3 )
V
• 土体的容重一般介于16.0-19.0KN/m3，

土的三相指标换算

9
gG （ s11 ew ） w（ s1 1 ew ）
ddg G 1 s e w g G 1 se w 1 sg e 1 se
d
g
1w 1w
mw wGsw
Sr
Vw Vv
w
e
w
e
wGs e
w S re Gs
n Vv e V 1e
e Vv n Vs 1 n
10
11
一种记公式的方法
Gsw(1w)
1e
w S re Gs
n e 1 e
G（ s11ew）w
12
ms Vsw g V
ms Vvw Vvw Vsw g V
( m s V v w ) w (V v V s ) g V
sat w
D rem ea m xax em ein((
7
§1 土的物理性质 §1.3 土的物理状态一. 物理性质指标
三相草图
ma=0 mw wGsw
mGsw1w
ms Gsw
Air Water
Solidห้องสมุดไป่ตู้
Va
Vv e
V w V 1e
Vs 1
质量
体积
8
将上述质量和体积填入三相草图，由三项指标的定义，可推导得：
mGsw(1w)
V 1e
Gsw s
m1e
ms
m 1 w
(1e)
1 w
mw
wgms
wgm 1 w
w(1e)
1w
4
§1 土的物理性质 §1.3 土的物理状态一. 物理性质指标
三相草图
ma=0
m1mw ew1(1w e)
ms
(1 e)

土的物理性质指标及其换算

A W S
体积
Va Vw
Vv
V
W /V
（2）重力密度（重度、容重 unit weight）
ms
Vs
(Ws Ww ) /(Vs Vv ) m g / V g 9.81 (kN / m )
3
质量 mass
volume
分析：密度和重度综合反映了土的物质组成与结构
（3）饱和重度（密度）（saturated unit weight）
砂土的密实度分类
砂土按相对密度Ｄｒ分类(p17)
Ｄｒ１Dr>0.67 0.67Dr>0.33 0.33Dr>0 砂土密实程度密实的中密的疏松的
四土的物理性质指标的测定及指标之间的换算
1、土的物理性质指标与土的物质组成、结构的关系 2、指标的测定与计算 3、各指标间的换算
1、土的物理性质指标与土的物质组成、结构的关系
A W S
体积
Va Vw
Vv
V
Vs
水体积 Vw
土粒体积 Vs 总体积 V=Vv +Vs 孔隙体积 Vv
质量 mass volume
土的三相图 Three phase diagram
一、土的质量和重量
1 土粒的比重（specific gravity）
ma(0) mw
m ms
A W S
体积
Va Vw
第三节
土的物理性质指标及其换算
土的物理性质是表征土的物理状态的一系列性质
如:重量、含水性、孔隙性等
土的物理性质指标是评价和判断土的工程性质的重要依据。
A W S
以质量计：空气质量 ma 0 水质量 mw

第二章土的物理性质指标

w
液限wl
强结合水膜最大
出现相当数量自由水
§2.3 黏性土的物理特性
测定塑限的方法：搓滚法和液、塑限联合测定法
。测定液限的方法：
碟式仪法和液、塑限联合测定法
液、塑限联合测定法：塑限－5秒入土2mm时的含水率 17mm液限－ 5秒入土17mm时的含水率
圆锥体入土深度与含水量的关系
§2.3 黏性土的物理特性
§2.3 黏性土的物理特性
密实度稠度
土的物理性质指标
(三相间的比例关系)
表示
土的物理状态
粗粒土的松密程度
影响
粘性土的软硬状态
力学特性
土的物理状态指标
§2.3 黏性土的物理特性粘性土最主要的物理状态特征与含水量有关
粘性土含水量
较硬变软流动
§2.3 黏性土的物理特性
粘性土的状态转变过程
粘性16土~2：0k2N.7/2m~32.76 粉土：2.70~2.71 砂类13土~1：8k2N.6/5m~32.69
1280~%23~k6N0/%m3

d

e
sdd11(sd1s(1ewew1)w1w)
w
e
dds

(1
d (1w)ww)

1
V Vs Vw Va
天然容重 g
干密度：土被烘干时的密度，
d ms / V
干容重： d dg
饱和密度：土被饱和时的密度，
sat

ms
wVv V
饱和容重：sat satg
浮容重： sat w
表示土体密度和容重的指标
土的三相比例指标
Vs= ms ／ ρs=96.43 ／2.7＝35.7cm3 Vv=V－Vs=60－35.7＝24.3cm3 按式（1－10），于是 e= Vv ／ Vs＝24.3 ／35.7=0.68 （4）按式（1－11） n= Vv ／ V＝24.3 ／60=40.5％（5）根据ρw的定义 Vw = mw ／ρw=11.57 ／1＝11.57cm3 于是按式（1－12） St= Vw ／ Vv=11.57 ／24.3＝48％

土力学物理指标计算和换算公式表

参数代号参数名称 ρ ρ ρ
d sat
参数代号参数名称 γ γ γ
d sat
天然密度干密度饱和密度含水率孔隙比孔隙率饱和度土粒比重
土的重Байду номын сангаас 干重度饱和重度
ω e n Sγ Gs
vv 土中孔隙体积 g ρ 重力加速度
4°C水的密度 w（4°C）
w
求解（Output）参数 ρ ρ ρ
d sat
求解（Output）参数 γ γ γ
d sat
数值 1 1 1 1 1 1 1 9.8 1
数值 1 1 2 1 1 1 1 1
数值 9.8 9.8 19.6
ω e n Sγ Gs
参数代号参数名称 m ms mw v vs vw 土质量土粒质量土中水质量土体积土颗粒体积土中水体积
土力学参数换算及计算表（作者：kalabelmo）
使用说明该表格主要是针对《土力学》第一章的土的物理性质指标计算，而编制的计算表格，笔者将个参数都编入公式中，可方便使用人，直接输入相关已知参数，表格自动计算出其他物理指标，方便快捷，节省时间，提高计算速度，改善工作或学习效率，希望大家支持！具体使用方法，即在下表第一栏（已知（Input））下的数值栏输入已知的参数；则自动输出第二栏、第三栏（求解（Output））下的数值栏的指标值；该表格已经试给出第一栏的参数值，使用者可根据自己的实际值随意更改；不影响表格使用，谢谢大家！土力学各参数换算表已知（Input）参数 m ms mw v vs vw vv g ρ

土的物理性质指标

则
e wsat Gs
wsat 饱和含水率
浮密度与比重和孔隙比的关系
ms Vs w s w Gs 1w
V
1 e
1 e
表达式：
Gs
ms
Vs (w )4c
s (w )4c
Gs
Vs
ms g
( w )4c
土的比重Gs
测定方法：
比重瓶法，事先将比重瓶注满纯水，称瓶加水的质量m1。然后把烘干土若干克(ms)装入空比重瓶内，再加纯水至满，称瓶加水加土的质量m2，按下式计算土粒比重
Gs
m1
ms ms
m2
土的比重Gs
密定义：单位体积土的质量，用ρ表示
度单位： Mg/m3或 g/cm3
Mg /gm/ 3m3
表达式： m ms mw ma
V Vs Vw Va
容定义：单位体积土的重量，用γ表示
重
单位：KN/m3
表达式：
W V
m g V
g
土的密度ρ和容重γ
测定方法：环刀法
土的比重Gs
定义：
土的质量（或重量）与同体积4℃时纯水的质量之比（无因次）
土的物理性质指标的分类
一类是必须通过试验测定的，如含水率、密度和土粒比重，称为直接指标；
一类是根据直接指标换算的，如孔隙比、孔隙率、饱和度等，称为间接指标
土的三相图
为便于说明这些物理性质指标的定义和它们的换算关系，常用三相图表示土体内三相的相对含量。
试验直接测定的物理性质指标
～土的密度ρ和容重γ
孔隙比与孔隙率的关系
n Vv e V 1e
e n 1 n
干密度与湿密度和含水率的关系
m d

土的物理性质指标换算公式

土的物理性质指标换算公式土壤的物理性质是指土壤固有的一些属性，这些属性可以通过一些指标来进行测量和描述。

常用的土壤物理性质指标包括土壤的颗粒组成、容重、孔隙度、水分保持能力等。

下面我们将分别介绍这些指标的换算公式。

1.颗粒组成：土壤的颗粒组成可以用不同粒径的粒子百分含量来衡量，常用的粒子粒径有砂粒（粒径 > 0.05mm）、粉粒（粒径为0.05-0.002mm）、黏粒（粒径 < 0.002mm）。

颗粒组成可以通过湿筛分析法来测定，其中不同粒径的颗粒质量除以总质量即可得到百分含量。

2.容重：土壤的容重是指单位体积土壤的质量，可以通过测量土壤的体积和质量来计算。

常用的换算公式为：容重 = 土壤的质量 / 土壤的体积。

容重的单位一般为g/cm³或kg/m³。

3.孔隙度：孔隙度是指单位体积土壤中孔隙空间的比例，可以用来衡量土壤的通气和排水性能。

孔隙度可以通过测量土壤的容重和颗粒密度来计算。

常用的换算公式为：孔隙度=(1-容重/颗粒密度)×100%。

孔隙度的单位为%。

4.饱和水分量：饱和水分量是指土壤中完全饱和状态下所含有的水分量，可以通过浸水法来测定。

常用的换算公式为：饱和水分量=(饱和土壤质量-干土质量)/干土质量×100%。

饱和水分量的单位为%。

5.田间持水量：田间持水量是指土壤在田间条件下能够保持的有效水分量，可以通过田间试验来测定。

一种常用的换算公式为：田间持水量=(采样湿土重-干土重)/采样湿土重×100%。

田间持水量的单位为%。

6.毛管持水力：毛管持水力是指土壤中毛细管作用下能够保持的有效水分量，可以通过压汞法或毛细管法来测定。

换算公式可以根据不同的实验方法而有所不同。

以上是常见的几个土壤物理性质指标的换算公式。

需要注意的是，不同的指标可能需要使用不同的实验方法和测量仪器，具体的换算公式也会有所差异。

因此，在进行土壤物理性质指标的测量和换算时，需要根据具体的实验方法和仪器来选择相应的公式。

土的物理性质指标换算关系

A基本指标（3个）——通过试验测定
❖天然密度：单位体积天然土样的质量(g/cm3或kg/m3)
➢计算公式:
m/V
➢测量方法: 环刀法
➢常见值:1.6---2.2
❖含水量：土中水的质量与土颗粒质量之比(百分数)
➢计算公式:
w mw / ms
➢测量方法: 烘干法、燃烧法
❖土粒比重(土颗粒相对密度): 土颗粒的质量与同体积
100%
说明：与密度指标相对应，存在重度（容重）指标，即天然重度、干重度、有效重度指标。
各种密度之间的比较
sat d
§2.3土的物理性质指标
2.3.2 指标的换算
土的密度、含水量、土粒比重是通过试验测定，其他指标可由这三个指标换算得到。
孔隙比与孔隙率的关系
n Vv e V 1e
则
e wsat d s
wsat 饱和含水率
2020/4/2
9
浮密度与比重和孔隙比的关系
ms Vs w s w ds 1w
V
1 e
1 e
2020/4/2
10
的4℃时的纯水的质量之比(无量纲)
➢计算公式: d s s / w
➢测量方法: 比重瓶法
B导出指标（6个）——根据直接指标换算
❖干密度：单位体积土样中土颗粒的质量
➢计算公式: d ms / V
❖饱和密度：单位体积土样在饱和状态下的质量
➢计算公式:
sat
ms
wVV
V
❖有效密度(浮密度): 地下水位以下，单位体积土颗粒
e n 1 n
2020/4/2
6
干密度与湿密度和含水率的关系
m V
d
wd

土的物理状态指标

土的物理状态指标土的物理指标1.4.1土的三相比例指标因为土是三相体系，不能用一个单一的指标来说明三相间量的比例关系，需要若干个指标来反映土中固体颗粒、水和空气之间的量关系。

在土力学中，通常用三相草图来表示土的三相组成图1－10为了确定土的三相比例指标，需要通过试验室测定土的重力密度、含水量和土粒比重，有关实验方法参见《土工试验规程》，这里不予讲述。

得到这三个基本指标图1－10土的三相草图后，其它指标就可通过三相草图的关系得到。

（1）土的重度（g）土的重度定义为土单位体积的重量，单位为（kN/m3）。

其定义式为：（2）土粒比重（d s）土粒比重定义为土粒的质量与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比，其定义式为：土粒的比重给出的是矿物组合体的密度，由于土中矿物成分相对比较稳定，故土的比重一般变化不大或土的稠度。

1、无粘性土（粗粒土）的密实程度无粘性土的密实度与其工程性质有着密切的关系，呈密实状态时，强度较大，可作为良好的天然地基；呈松散状态时，则是不良地基。

对于同一种无粘性土，当其孔隙比小于某一限度时，处于密实状态，随着孔隙比的增大，则处于中密、稍密直到松散状态。

无粘性土的这种特性，是因为它所具有的单粒结构决定的。

以下介绍与无粘性土的最大和最小孔隙比、相对密实度等有关的密实度指标。

无粘性土的最小孔隙比是最紧密状态的孔隙比，用符号e min表示；其最大孔隙比是土处于最疏松状态时的孔隙比，用符号e max表示。

e min一般采用“振击法”测定；e max一般用“松砂器法”测定。

对于不同的无粘性土，其e min与e max的测定值也是不同的，e max与e min之差(即孔隙比可能变化的范围)也是不一样的。

一般土粒粒径较均匀的无粘性土，其e max与e min之差较小；对不均匀的无粘性土，则其差值较大。

无粘性土的天然孔隙比e如果接近e max(或e min)，则该无粘性土处于天然疏松(或密实)状态，这可用无粘性土的相对密实度进行评价。