土力学与地基基础汇总

=
0.1198×2.66 0.593
= 53.7%
γ′= γsat－γw = 20.4－10 = 10.4kN / m3
γsat
=
ds +e 1+ e
γω
=
2.66 + 0.593 ×10 =
1+ 0.593
20.4kN / m3
n = Vv ×100% V
m ms mw Vs Vw Va
VV
质量m
气 水
土粒
体积V
3.不同状态下土的密度和重度
饱和密度ρsat ：土体中孔隙完全
被水充满时的土的密度
ρsat
=
ms
+Vv ρω V
浮密度ρ ：单位土体积内土粒 干密度ρd ：单位体积中固体颗粒
质量与同体积水的质量之差
部分的质量
ms－Vs ms－(V Vv)
土力学与地基基础
土的物理性质指标
土的三相比例指标
一、土的三相图
Vw Va Vv
mw
质量m
气 水
土粒
体积V
m
Vs V
ms
二、直接指标
m
mw
质量m
气 水
Vw Va Vv
体积V
1.土的密度ρ：单位体积土的质量
m ρ= =
ms + mw
V Vs +Vw +Va
ms
土粒
Vs V
工程中常用重度来表示单位体积
ρ = m = 187 = 1.87g / cm3 V 100
γ = ρg = 1.87 ×10 = 18.7kN / m3
γd
=
ρd g
=
167 ×10
100
= 16.7kN /
m3
e = ds(1+ ω )ρω －1 = 2.66(1+ 0.1198 )－1 = 0.593
ρ
1.87
Sr
=
ωds e
1 e
土的三相指标中，土粒相对密
度ds ，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
推导： ρ = m = ds (1 + ω) ρw
V
1+e
ρd
=
ms V
=
ds ρw 1+e
=
ρ 1+ω
n = VV = e V 1+e
Sr
= Vw VV
= mw VV ρW
= ωds e
ms
ms
三、导出指标
m ms mw Vs Vw Va
VV
质量m
气 水
土粒
Hale Waihona Puke Baidu
体积V
1.孔隙比e和孔隙率n
孔隙比e ：土中孔隙体积与土粒体
积之比
e = Vv Vs
孔隙率n ：土中孔隙体积与总体积
之比，以百分数表示
2.土的饱和度Sr ：土中孔隙水
的体积与孔隙总体积之比，以
百分数表示
Sr
=
Vω Vv
×100%
土的重力
重力加速度，
γ = ρg 近似取10m/s2
2.土粒相对密度ds（土粒比重）：
土粒质量与同体积的4℃时纯水的
质量之比
ds
= ms Vs ρω
=
ρs ρω
m ms mw Vs Vw Va
V
质量m
气 水
土粒
体积V
3.土的含水量ω：土中水的质量
与土粒质量之比，以百分数表示
ω = mω ×100% = m－ms ×100%
五、例题分析
【例】某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，烘干
后的，含干水土量ω质、量密为度16ρ7g、。重若度土粒、的干相重对度密度d 、ds为孔2隙.6比6，e、求饱该和土度样Sr、 饱和重度sat和有效重度
【解答】
ω=
mω
187－167 ×100 % =
= 11.98%
ms
167
V
V
ms +Vv
V
V
sat
ρd
=
ms V
ds（1＋ω）ρw dsρw ωdsρw
四、指标间的换算
质量m
气 水
Vv=e
体积V
1+e
土粒
Vs＝1
换算关系式：
e = ds ρw －1 = ds (1 + ω) ρw －1
ρd
ρ
ρsat
=
ms
+VV ρw V
=
(ds + e) ρw 1+e
sat
w
(ds－1)w