土的物理状态指标

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土的三项基本物理指标

土的三项基本物理指标土是我们日常生活和工程建设中经常接触到的一种物质。

要了解土的性质，就需要关注一些重要的物理指标。

其中，土的三项基本物理指标分别是土的密度、土的含水率和土的孔隙比。

首先来说说土的密度。

土的密度简单来讲，就是单位体积土的质量。

它反映了土的密实程度。

密度越大，说明土颗粒之间排列得越紧密；密度越小，则土颗粒之间的空隙相对较大。

在实际工程中，土的密度对于计算地基承载力、判断填土的压实程度等都具有重要意义。

比如说，在修建道路时，如果填土的密度不够，就容易出现下沉、塌陷等问题。

土的密度又分为天然密度、干密度和饱和密度。

天然密度就是土在天然状态下单位体积的质量。

干密度则是把土中的水分全部去除后，单位体积土的质量。

饱和密度是指土在饱和状态下单位体积的质量。

测定土的密度，常用的方法有环刀法、灌砂法和灌水法等。

环刀法适用于细粒土，操作相对简单。

灌砂法和灌水法适用于测定粗粒土和巨粒土的密度。

接下来谈谈土的含水率。

土的含水率指的是土中水的质量与土粒质量之比，用百分数表示。

含水率的大小直接影响着土的物理力学性质。

比如，含水率高的土，其强度往往较低，压缩性较大。

在工程中，准确测定土的含水率对于判断土的状态（如坚硬、可塑、流塑等）以及计算土的干密度等都非常重要。

常见的测定土含水率的方法有烘干法、酒精燃烧法等。

烘干法是测定含水率的标准方法，但需要较长的时间。

酒精燃烧法速度较快，但精度相对较低，适用于现场快速测定。

最后说说土的孔隙比。

孔隙比是指土中孔隙体积与土粒体积之比。

它反映了土中孔隙的大小和数量。

孔隙比越大，说明土中的孔隙越多，土越疏松；孔隙比越小，土越密实。

孔隙比在评价土的压缩性和渗透性方面有着重要的作用。

压缩性高的土，孔隙比较大；渗透性好的土，孔隙比通常也相对较大。

要确定土的孔隙比，需要先测定土的密度、含水率等指标，然后通过计算得出。

总的来说，土的密度、含水率和孔隙比这三项基本物理指标，是我们认识和研究土的性质的重要依据。

土的基本物理指标几个基本概念

土的基本物理指标，密度、干密度、饱和度、重度、孔隙比
5、土的密度：单位体积土的质量称为土的质量密度，简称土的密度。

6、土的重力密度：单位体积土所受的重力称土的重力密度，简称土的重度。

7、土粒相对密度（比重）：土粒密度（单位体积土粒的质量）与4°C 时纯水密度rw1之比，称为土粒相对密度，或称土粒比重。

8、土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比（用百分数表示）称为土的含水量。

含水量的数值和土中水的重力与土粒重力之比（用百分比表示）相同。

9、土的干密度：单位体积土中土粒的质量称为土的干密度。

工程上常以土的干密度来评价土的密实程度，并常用这一指标控制填土的施工质量。

10、土的饱和重度：土中孔隙完全被水充满时土的重度称为饱和重度。

11、土的干重度：土的单位体积内土粒所受的重力为土的干重度。

12、土的有效重度：地下水位以下的土受到水的浮力作用，扣除水浮力后单位体积土所受的重力称为土的有效重度，又称浮重度。

13、土的孔隙比：土中孔隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比。

14、土的孔隙率：土中孔隙体积与总体积之比（用百分数表示）称为土的孔隙率。

15、土的饱和度：土中水的体积与孔隙体积之比（用百分数表示）称为土的饱和度。

习惯上根据饱和度Sr的数值，把细砂、粉砂等土分为稍湿（Sr≤50）、很湿（50<Sr≤80）、饱和（Sr>80）三种湿度状态。

土的物理状态指标

土的物理状态指标土壤的物理状态指标是指在土壤中反映土壤无机颗粒体积与有机质含量、空隙率、密度、质地组成、结构等土壤结构与颗粒组成指标。

1.质地组成土壤的质地是指土壤中不同颗粒大小的比例与组成.常用的表示质地组成的指标是粒径分析的百分含量，以传统方法中的砂、粉砂、粉砂、粘壤、黏土粒分别占全样品重的百分数表示的指标.2.容重与真密度容重是指土壤体容量的实际重量,它是土壤在一定体积内所含固体颗粒的质量.真密度是指粘土、砂壤、壤土及泥炭等等岩石中粒子质量与体积的比值.3.孔隙度与毛管持水量土壤孔隙度是指单位体积土壤中孔隙和孔隙之间的比例.孔隙度的大小直接影响土壤的空气、水分和温度等环境因子的变化，也直接关系到作物根系的通气、透水及根系扩张等,在土壤中空气、水分和其他溶解物存在于微型孔隙和孔隙中，并因孔隙类型和表面特性而加速植物根部对空气和水分的吸收.4.水分含量土壤水分含量是评价土壤湿度状态的重要指标之一,直接关系到土壤水分平衡与作物生长.土壤中水分的总量由孔隙度、毛管力、渗透压、吸力及土壤水分位能和液相上升下降等因素共同维持.5.土壤结构土壤结构是土壤物理状态指标中的一个重要方面,是指土壤颗粒聚集成团的方式与组织性,有机质、黏涂粘土、胶体玻璃体与细菌植物等微生物活性的结果反映在结构化上的展现的土层结构的通称.裂隙是土壤结构的一种，是指较大颗粒粘粒聚集成群或更大颗粒凝结聚集在一起以形成特殊结构.6.水稳性水稳性是指土壤中的颗粒在水的多波动环境中对于比较危险的作物、生物和物理变化越小，越不容易因为外力、水分和气候等因素的变化而发生不稳定的断裂.7.通透性土壤通透性是直接影响植物根部伸长，水和空气进入植物根部的物理因素，在同一温度下，土壤对空气、水的吸引力越大，通透性越好.总之，土壤的物理状态指标对于评价土壤质量、产量以及农业生产起着重要的作用.通过合理的管理和调控土壤的物理状态，能够提高土壤的保墒性、耕性以及养分持水的能力，从而提高农作物产量和质量。

土的经验参数(物理指标、压缩、变形模量、剪切强度)

有关土的经验参数一、原状土物理性质指标变化范围原状土物理性质指标变化范围，见表3-3-28。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土7＜I p≤17二、土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

注：①平均比重采取：砂——2.66；粘砂土——2.70；砂粘土——2.71；粘土——2.74；②粗砂和中砂的E 0值适用于不均匀系数C u = = 3者，当C u ＞5时应按表中所列值减少。

C u为中间值时E 0 值按内插法确定；③对于地基稳定计算，采用人摩擦角φ的计算值低于标准值2°。

1060d d 32三、土的压缩模量一般范围值土的压缩模量一般范围值，见表3-3-3-。

注：砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17四、粘性土剪强度参考值粘性土抗剪强度参考值，见表3-3-31。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17五、土的侧压力系数（ξ）和泊松比（u）参考值注：粘土I p＞17；粉质粘土10＜I p≤17；I p≤10五、变形模量于压缩模量的关系变形模量E0是指土体在无侧限条件下应力与应变之比，其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。

因此，变形模量较弹性模量E小，通常在土与基础的共同作用分析中用变形模量E。

变形模量一般是通过现场载荷试验确定，一些地方通过静力触探、标贯试验与变形模量建立了经验公式。

压缩模量Es是在侧限条件下应力与应变的比值，是通过室内试验获取的参数。

两者的关系：对于软土E0近似等于Es；较硬土层，E0=βEs，β=2～8，土愈坚硬，倍数愈大。

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/m 3 ）。

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（见表1 －3），且与常见矿物的比重接近（表1 －4 ）。

表 1 － 3 常见土的比重土名土粒比重砂土2．65—2．69砂质粉土2．70粘质粉土2．71粉质粘土2．72～2.73粘土2．74～2．76表 1 － 4 土中常见矿物的比重矿物矿物密度闪石英2．8—3.4黑云母2．7—3．1方解石2．7石英2．65长石2．5—2．9云母2．8～2．9白云母2．8～3．0黄铁矿5．0～5．1辉石3．1～3．6伊利石 2.6～2．8高岭土2．6～2.7蒙托石2．4～2．8绿泥石2．6～3．0（ 3 ）土的含水量（w ）土的含水量定义为土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示。

（ 4 ）土的孔隙比（ e ）孔隙比e —指孔隙体积与固体颗粒实体体积之比，以小数表示，即：（ 5 ）孔隙率（n ）孔隙度n 一指孔隙体积与土总体积之比，用百分数表示，亦即孔隙比和孔隙度都是用以表示孔隙体积含量的概念。

不难证明两者之间可以用下式互换。

或土的孔隙比或孔隙度都可用来表示同一种土的松、密程度。

它随土形成过程中所受的压力、粒径级配和颗粒排列的状况而变化。

土的三项基本物理性质指标

土的三项基本物理性质指标土的物理力学基本指标知识点主要分为：质量密度；孔隙比；孔隙率；含水量；饱和度；界限含水量；液限；塑限；塑性指数；液性指数；渗透系数；内摩擦角与黏(内)聚力等。

土的物理力学基本指标土的三相(固体颗粒、水和气)组成特性，构成了其许多物理力学特性。

相同成分和结构的土中，土的三相之间具备相同的比例。

土的三相共同组成的重量和体积之间的比例关系相同，则土的重量性质(重、轻情况)、不含水性(含水程度)和孔隙性(规整程度)等基本物理性质各不相同，并随着各种条件的变化而发生改变。

比如对同一成分和结构的土，地下水位的增高或减少，都将发生改变土中水的含量;经过压实,其孔隙体积将增大。

这些情况都可以通过适当指标的具体内容数字充分反映出。

土的物理力学基本指标主要有: ①质量密度；②孔隙比；③孔隙率；④含水量；⑤饱和度；⑥界限含水量:黏性土由一种物理状态向另一种物理状态转变的界限状态所对应的含水量；⑦液限:土由流动状态转入可塑状态的界限含水量，是土的塑性上限，称为液性界限，简称液限；⑧塑限:土由可塑状态转为半固体状态时的界限含水量为塑性下限，称为塑性界限，简称塑限；⑨塑性指数:土的液限与塑限之差值；⑩液性指数:土的天然含水量与塑限差值与塑性指数之比值；⑾渗透系数:土被水透过称为土的渗透性，水在土孔隙中流动则为渗流。

在一定水力梯度下，渗流速度反映土的渗透性强弱，渗透系数是渗流速度与水力梯度成正比的比例系数；⑿内摩擦角与黏(内)聚力:土的抗剪强度由滑动面上土的黏聚力(阻挡剪切)和土的内摩阻力两部分组成，摩阻力又与法向应力成正比，其中内摩擦角反映了土的摩阻性质。

因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个力学指标。

土的经验参数

土的经验参数一、物理指标1.比重：土壤的比重是指单位体积土壤的质量与同体积纯水的质量之比，通常用干重比重和湿重比重表示。

2.含水量：土壤的含水量是指土壤中水分的质量与干重土壤质量之比，常用百分比表示。

3.孔隙度：土壤的孔隙度是指土壤中孔隙体积与总体积之比，常用百分比表示。

4.总容重：土壤的总容重是指单位体积土壤的质量，通常用干重表示。

5.粒径分布：土壤的粒径分布是指不同粒径组分在土壤中的含量分布状况。

二、压缩指标1.压缩系数：土壤的压缩系数是指单位压力下土壤体积变化的比例，通常用体积压缩系数和线性压缩系数表示。

2.压缩指数：土壤的压缩指数是指土壤在其中一固定压力下的压缩变化量与干重土壤质量之比，表示土壤的可压缩性。

3.压缩模量：土壤的压缩模量是指土壤在荷载作用下的压缩刚度，通常用单位应力下的压缩应变表示。

三、变形模量1.杨氏模量：土壤的杨氏模量是指土壤在单位应力下的应变、变形关系，反映土壤的刚度。

2.泊松比：土壤的泊松比是指土壤沿径向收缩时垂直于径向的应变与径向应变之比，反映土壤的可压缩性和变形能力。

3.弯曲模量：土壤的弯曲模量是指土壤在受弯曲荷载作用下的弯曲刚度，通常用单位应力下的弯曲应变表示。

1.内摩擦角：土壤的内摩擦角是指土壤在剪切状态下达到极限强度时，切线与水平方向之间的夹角，反映土壤抗剪性能。

2.剪切模量：土壤的剪切模量是指土壤在剪切应力作用下的应变、剪切关系，反映土壤的刚度。

以上是土的经验参数的主要内容，在土壤工程设计和分析中起到重要的作用。

不同类型的土壤具有不同的参数值，通过对土的经验参数的研究可以更好地了解土壤的物理和力学特性，为土壤工程设计提供依据。

土力学土的物理状态指标

• 缩限s：指固态与半固态之间含水率的分界点
• 塑限p ：指半固态与塑态之间含水率的分界点
• 液限L ：指塑态与液态之间含水率的分界点
界限含水率的测定
• 测试仪器：土的界限含水率用液塑限联合测定仪测定。 • 测试方法： 1）<0.5mm 的干土200g 加水浸润， 2）将浸润土装满调土杯，放入光电式液塑限联合测定仪下， 3）观察圆锥下沉到土体中的下沉深度，
粘性土的稠度及可塑性
• 稠度：反映粘性土的软硬、干湿程度，可粗略反映土体的强度。
• 稠度状态：指粘性土在某一含水率下所具有的物理状态。
• 可塑性：指粘性土在某一含水率下可以塑成任何形态而不发生开裂，在外力去后，能保持既得形状的性能。
粘性土的界限含水率
• 界限含水率：指粘性土体从一种物理状态转变到另一种物理状态时含水率的分界点
Dr

emax e emax emin
• 砂土处于最松状态时，有最大孔隙比，相对密度为0； • 砂土处于最紧密状态时，有最小孔隙比，相对密度为1。 • 砂土处于天然状态时，孔隙比介于最大和最小之间，
相对密度在0-1之间。
砂土的状态划分
• 按相对密度划分砂土状态：
疏松状态 Dr<0.33
中密状态 Dr=0.33-0.67
粘性土的状态划分
• 按照液性指数的大小，粘性土的状态可划分为：坚硬状态：IL<0 硬塑状态：IL=0-0.25 可塑状态：IL=0.25-0.75 软塑状态：IL=0.75-1.0 流塑状态：IL>1.0
砂土的相对密度
• 相对密度：
综合反映砂土处于最松状态、最紧密状态和天然状态
之间孔隙比的关系。
土体含水不同，圆锥下沉到土体中的入土深度不同， 4）测出圆锥3个不同入土深度与对应的3个含水率， 5）在双对数坐标上画出入土深度与含水率的关系直线， 6）2mm入土深度对于的含水率就是塑限，

土的物理状态指标

土力学与地基基础
1.砂土的密实度
1）孔隙比e
2）相对密实度Dr
3）
标准贯入试验锤击数N
1.1无黏性土的物理状态指标
2.碎石土的密实度
1.1无黏性土的物理状态指标
2.碎石土的密实度
1.1无黏性土的物理状态指标
1.黏性土的界限含水量
黏性土的稠度状态随着含水量的增加可分为固态、
半固态、可塑状态及流动状态，如图1 6 所示。当含水
量很大时，土是一种黏滞流动的液体，即泥浆，这种状态 1.2黏
称为流动状态。随着含水量的减少，黏滞流动的特点渐渐
性
消失而显示出塑性（即土在外力作用下可塑成任何形状而
土
不产生裂纹，并且外力移去后仍能保持既得形状的性质），
的物
这种状态称为可塑状态。当含水可塑状态变为半固体状态。当含水量很小时，状
土的体积不再随含水量的减少而减小，这种状态称为固体
态
状态。
指
标
1.黏性土的界限含水量图1-6 黏性土的物理状态与含水量的关系
1.2黏性土的物理状态指标
2.黏性土的塑性指数IP
塑性指数是液限ωL和塑限ωP的差值，即黏性土处在可塑状态时含水量的变化范围，用IP表示，即
1.2黏性土的物理状态指标
3.黏性土的液性指数IL
液性指数是指土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数IP 之比，用IL表示，即
式中，ω、ωL、ωP为黏性土的天然含水量、液限和塑限，用百分率表示，计算时去掉百分号。
液性指数是表示黏性土软硬程度（稠度）的物理指标。《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）根据液性指数I L将黏性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑五种状态，见表1-10。

土的物理状态指标

St = qu qu′
Ｓｔ
粘性土分类
Ｓｔ
粘性土分类
1
不灵敏
４８
灵敏
12
低灵敏
８１６
很灵敏
24
中等灵敏
＞１６
流动
粘性土的触变性
某些饱和粘土在动力荷载作用下土的结构受到破坏会失去强度呈溶胶状在外力停止作用后重新形成土的结构絮凝成土体强度有所恢复这种现象称为土的触变性
相对密度反映无粘性土的密实状态
假定第一种砂是理想的均匀圆球不均匀系数Ｃｕ 1.0 这种砂最密实时的排列见图ａ这时的孔隙比ｅ０．３５如果砂粒的比重Ｇ２．６５则最密时的干密度ρｄ
１．９６／ｃｍ３
第二种砂同样是理想的圆球但其级配中除大的圆球外还有小的圆球可以充填于孔隙中即不均匀系数Cu 1.0，如图ｂ显然这种砂最密时的孔隙比ｅ０．３５就是说这两种砂若都具有同样的孔隙比ｅ０．３５时，对于第一种砂已处于最密实的状态而对于第二种砂则不是最密实
（三）片堆结构
片堆结构的粘粒是在分散状态下沉积而形成的亦称分散结构其特点是以面 — 面连结为主粘土片呈定向排列密度较大具有明显的各向异性的力学性质
实际上自然界土的结构要复杂得多由粘土片组成的集合体可大可小粘土片之间可以是定向排列也可是随机排列具有微细的空隙由集合体相互组构时集合体之间既可以是定向排列的也可以是随机排列的它们之间有较大一些的空隙反映出结构形式在层次上也是有变化的此外在粘性土中也会含有一些砂粒和粉粒它们比粘拉要大多在形成土的结构过程中在这些粗颗粒的周围常包裹着一层粘粒使粗颗粒之间不是直接接触土中的粘粒含量即使不占优势也能反映出粘性土的性质

土的物理性质指标

sat
ms
Vv w
V
sat sat g
取值：一般为1.8~2.3 g/cm3。
（3）土的有效密度ρ'和有效重度γ'
扣除水的浮力后单位体积土的质量
ms
Vs w
V
sat
w
g sat w
取值：一般为0.8~1.3 g/cm3。
讨论：同种类土 γsat，γd，γ‘ ， γ四个指标的
地基基础
表示土的三相组成比例关系的指标,称为土的物理性质指标。
（一）土的三相草图
为了便于说明和计算，用三相组成示意图来表示各部分之间的数量关系。
气水
土粒
（二）由试验直接测定的指标
1. 土的密度 ρ和重力密度γ
m g
V
式中: 重力加速度g工程中可取10m/s2。天然状态下，土的密度变化范围较大，一般介于
1.60～2.20 g/cm3之间。
测定方法: 环刀法和灌水法。
环刀法适用于黏性土、粉土与砂土；灌水法适用于卵石、砾石与原状砂。
2. 土粒比重（土粒相对密度）ds
土粒的密度与40C时纯水的密度的比值（无量纲）
即
ds
s w
ms
Vs w
式中：ρw=1 g/cm3。
取值：在有经验的地区可按经验值选用。一般砂土为
大小排序。
结论：同种类土 γsat> γ > γd>γ‘
2. 反映土的松密程度的指标
（1）土的孔隙比e（以小数表示）
e Vv Vs
取值：一般砂土为0.5~1.0，黏性土为0.5~1.2。工程应用：
用来评价天然土层的密实程度。当砂土e＜0.6时，呈密实状态，为良好地基；当黏性土e＞1.0时，为软弱地基。

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。

夯实土的物理力学指标

夯实土的物理力学指标
夯实土的物理力学指标是衡量土壤夯实程度和稳定性的重要参数。

下面是一些常见的夯实土的物理力学指标：
1.干密度（Dry Density）：干密度是指土壤在干燥状态下单位
体积的质量。

单位一般为kg/m³。

干密度越大，代表土壤
夯实程度越高。

2.湿度（Moisture Content）：湿度是指土壤中含水量的百分
比。

湿度的变化会影响土壤的夯实效果和稳定性。

3.孔隙比（Porosity）：孔隙比是指土壤中的孔隙体积与总体
积之间的比例。

孔隙比越大，表示土壤中的孔隙空间越多，夯实效果越差。

4.压缩性（Compressibility）：压缩性是指土壤在受力作用下
的压缩变形程度。

对于夯实土来说，压缩性应尽量小，以
确保土壤具有较好的稳定性。

5.剪切强度（Shear Strength）：剪切强度是指土壤在受到剪
切力作用下抵抗剪切破坏的能力。

夯实土的剪切强度应足
够高，以保证土壤不易发生变形和破坏。

为了夯实土壤并控制指标，可以采取以下措施：
•选择合适的夯实方法和夯实工艺，如碾压、振动夯等。

•控制夯实过程中的水分添加量和湿度，避免土壤过于湿润导致夯实困难。

•根据实际情况，进行土壤调配和土工试验，确定合适的配
比和控制指标。

注意，夯实土的物理力学指标是不同的土壤工程项目的关键指标，可以根据具体的工程需求和土壤特性来确定。

土的物理状态指标的测定

土的物理状态指标的测定一、无黏性土的密实度无黏性土一般指碎石土和砂土。

天然状态下的无黏性土的密实度与其工程性质有着密切的关系。

当为松散状态时，其压缩性与透水性较高，强度较低; 当为密实状态时，其压缩性与透水性较低，强度较高，为良好的天然地基。

密实度是评价碎石土和砂土地基承载力的主要指标。

(一)判定砂土密实度的方法1. 孔隙比e孔隙比e可以用来表示砂土的密实度。

根据孔隙比e，可按表1-5将砂土分为密实、中密、稍密和松散四种状态。

表1-5 砂土的密实度2. 相对密实度Dr由于用天然孔隙比来评定砂土密实度没有考虑到颗粒级配的因素，同样密实度的砂土在粒径均匀时，孔隙比值较大; 而当颗粒大小混杂、级配良好时，孔隙比值应较小，并且取原状土样测定天然孔隙比较困难。

因此，用相对密实度Dr 来评定砂土的密实度，考虑到砂土的级配因素，更加合理。

表达式为相对密实度Dr——砂土在最松散状态下的孔隙比，即最大孔隙比;式中: emax——砂土在最密实状态下的孔隙比，即最小孔隙比;emine——砂土在天然状态下的孔隙比。

砂的相对密实度是通过砂的最大干密度和最小干密度试验测定的。

砂的最小干密度ρdmin 采用漏斗法和量筒法测定; 砂的最大干密度ρdmax采用振动锤击法测定。

获得ρdmin 和ρdmax后，则emax和emin可用下列公式求得:把求得的emax 、emin代入式(1-26)即可求得Dr。

根据Dr值，可把砂土的密实度分为以下三种:0.67＜Dr≤1 (密实)0.33＜Dr≤0.67 (中密)0＜Dr≤0.33 (松散)由于砂土的原状土样很难取得，天然孔隙比难以准确测定，故相对密实度的精度也就无法保证。

目前，Dr主要用于填方质量的控制。

3. 标准贯入试验划分密实度《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002，以下均简称《规范》)采用未经修正的标准贯入试验锤击数N，将砂土的密实度划分为松散、稍密、中密、密实(表1-6)。

第5讲土的物理特征指标

界限含水量:粘性土体由一种状态变为另一种状态时的分界
含水量称为界限含水量。
界限含水量分为:缩限含水量、塑限含水量、液(流)限含水量、粘限
含水量、浮限含水量五种。
土由流动状态变成可塑状态的界限含水量称为液(流)限含水量,简称液限，用WL表示；
土由可塑状态变化到半固态的界限含称为塑限，用WP表示；土由半固态到固态的界限含水量称为缩限，用WS表示。塑限WP和液限WL在国际上称为阿太堡界限，来源于土壤学，后来应用于土木工程。
粘性土的稠度:是指粘性土在某一含水量下对外力引起的变形或破坏所具有的抵抗能力叫作粘性土的稠度。
粘性土的物理特征：液限、塑限、缩限、塑性指数、液性指数、灵敏度
1粘性的界限含水量
含水量的大小对粘性土的工程性质要产生极大的影响，随着含水量的增加，粘性土的强度要降低，压缩性要提高。
粘性土随着含水量的增加，将由固态→半固态→可塑状态→流动状态，如下图所示。
半固态：当含水量继续减少时，土体因水份减少而发生体积收缩，称为半固态。固态：当含水量进一步减少，但其体积不再收缩时，粘土处于固态。
处于固态的土，基本上只含强结合水；处于半固态的土，含强结合水及部分弱结合水；处于塑性状态的粘性土含有结合水和少部分自由水；处于流动状态的粘性土含有大量的自由水。
2粘性土的塑性指数
塑性指数：液限WL与塑限WP的差值，即 IP = WL－WP
习惯用不带％的数值表示。塑性指数的大小，反映了土处于可塑状态的含水量变化范围。IP
值越大，土处于可塑状态的含水量范围也越大。而土处于可塑状态时，土中水是结合水和小部分自由水。
因此，IP的大小与土中结合水的含量有明显的关系，也就是与土颗粒大小有关，土粒越细，粘粒越多，其比表面积越大，结合水含量越高，IP值也就越大。

土的物理状态指标

土的三项基本物理指标

土的基本物理指标 几个基本概念

土的物理状态指标

土的经验参数(物理指标、压缩、变形模量、剪切强度)

土的物理状态指标

土的三项基本物理性质指标

土的经验参数

土力学土的物理状态指标

土的物理状态指标

土的物理状态指标

土的物理性质指标

土的物理性质指标

土的物理性质指标换算公式

夯实土的物理力学指标

土的物理状态指标的测定

第5讲 土的物理特征指标

最新土的经验参数(物理指标、压缩、变形模量、剪切强度)

土的基本物理指标几个基本概念

第5讲土的物理特征指标