土的压缩实验
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三相草图
ma=0
mw m
Air Water
ms
Soil
质量
Va Vw Vv V
Vs
体积
共有九个参数:
V Vv Vs Va Vω / ms m ω ma m
已知关系五个:
m ms m ma ma 0 m V
V Vs Va V Vv Va V
物性指标是比例关系: 可假设任一参数为1
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§2 土的物性与分类 3 土的有效重度
在地下水位以下，土受到水的浮力作用，单位体积土中，土颗粒 所受的重力扣除浮力后的重度称为浮重度，又称有效重度。
4 土的空隙比和空隙率
土的孔隙率是指土中孔隙体积与土总体积之比的百分率
土中孔隙体积与土颗粒体积之比值称为孔隙比
土的孔隙率和孔隙比是反映土体密实程度的重要物理性质指标。在一般 情况，n或e愈大，土愈疏松。反之土愈密实，一般粘性土e在0.4～1.2 之间，砂土e在0．3～0．9之间，淤泥孔隙比大于1.5
(k
N
/
m3
)
γ = ρ g=9.8 ρ ≈ 10 ρ (kN/m3)
2 土粒比重（相对密度） ms
Gs
纯固水体4颗。C粒时的的密密度度＝
w
Vs (4。Ｃ）
第4页/共17页
§2 土的物性与分类
土的含水量 w
Soil Mechanics
➢ 为土体中水的质量与土粒质量的比值，
称为含水量。用百分数表示。
§2 土的物性S与oil M分ech类anics
➢ d d
➢ d
ms V
dsw 1 e
1
➢n 1 d 1
dS
d S (1 )
➢e
d
n
/ dS
1 d d
ds
dS
1
dS d
1
ห้องสมุดไป่ตู้
d S (1 )
1
➢Sr
Vw Vv
mw w e
wds e
sat
mS
VV
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二、 土的压缩试验与分析 1 试验目的与计算原理
e
＝
i
孔隙体积 土粒体积
＝
h
i－h hs
s
e
＝
0
h
0
hs
h
s
e
＝
0
G
S
(1
W0
0
)
W
1
h
＝ s1
h
0
e
0
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2 仪器设备 3 操作步骤
a
＝
12
ei－e pi1
i1
pi
Es＝1a1e2 i
求压缩系数a1-2时，统一规定： P1=100KPa，P2=200KPa。可以用 压缩系数a1-2来判断土的压缩性： 若a1-2＜ 0.1MPa-1，为低压缩性； 0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1，为中 压缩性； a1-2≥0.5MPa-1，为高压缩性。
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§2 土的物性与分类 1 干土密度与干土重度
单位体积土体中土颗粒的质量称为干土密度ρd，即：
单位体积土颗粒所受到的重力称为干土重度，又称为于土重力密 度，其值等于干土密度乘以重力加速度。即：
2 饱和土密度饱和土重度
饱和土密度是指土孔隙充满水时，单位体积土的质量。
单位体积饱和土所受到的重力称为饱和土重度。
第9页/共17页
§2 土的物性S与oil M分ech类anics 3 基本指标和其他指标的关系
为了导出试验测定的指标与其它指标的关系，设土的体积为V 1，得孔隙体
积VV n ，土的总质量 m ， s ms 。从而得土体中相应水的质量：
m m ms d
VS
mS
dS
d dS
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第12页/共17页
土的压实性
1 土的压实原理 含水量与压实的关系：含水量太多、太少均不
能压实，适当时可压实。 原理：含水量小时，土粒周围的水膜薄，分子
吸引力；含水量适当增大时，结合水膜变厚， 土粒间的连接力变弱；再大时，短时水不易排 出。 最优含水量：使得土的压实效果最好的含水量。
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V
g
(1 n)dS
V
n
g
➢ dS
(1 dS ) n
dS e 1 e
V
第11页/共17页
土的物性与分类
土的物理状态
3. 用标准贯入试验划 分密实度
标准贯入试验 （Standard Penetration Test）
锤 重：63.5kg 落 距：760mm 打入深度：300mm
标准贯入数 N63.5 参考教材
第8页/共17页
§2 土的物性与分类 5 土的饱和度
土中水的体积与孔隙体积之比值称为土的饱和度，即
土的饱和度是反映水填充土孔隙的程度，即反映土潮湿 程度的物理性质指标。当St小于0.5时为稍湿的，在0.5～ 0.8之间时为很湿的，大于0.8时为饱和的，如St= 1.0时， 则土处于完全饱和状态。
土的物理性质指标认识 1. 三相草图
ma=0
m
mw
Air Water
Va
Vv
Vw
V
ms
Soil
Vs
质量
第1页/共17页
体积
土的物性与分类
符号含义
V——土的总体积； Va——土中气体所占的体积 Vw——土中水所占的体积； Vs——土中颗粒所占的体积； VV——土中孔隙所占的体积； VV = Vw + Va m ＿土的总质量 mW —土中水的质量； ms—土中颗粒的质量。
➢
w
水的质量 固体颗粒质量
＝ mw ms
100
(%)
➢含水量是表示土的湿度的一个重要的
物理指标。
常见值
砂土 ω=(2.65~2.69)%
粘性土 ω=(2.72~2.75)%
第5页/共17页
§2 土的物性与分类
3 土的其他物理指标:
土的含水量w、密度ρ和土粒的相对密度ds可直 接用试验方法测定（试验方法见有关土工试验 操作规程），它们是每种土必须测定的基本指 标，根据这三个指标，又可导出如下几个物理 性质指标。 土的干密度和干重度 土的饱和密度和饱和重度 土的有效重度 土的空隙逼和孔隙率 饱和度
2 影响压实效果的因素
1）.压实功 2）.含水量 3）.铺土厚度 4）.颗粒级配
3 压实性填土质量标准
压实标准： 压实系数
第14页/共17页
4. 无粘性土密实度分析 （1）碎石土的密实度 （2）砂土的密实度
① 用空隙比e为标准 ② 以相对密实度Dr为标准 ③ 以标准贯入试验N为标准
（3）粉土的密实度
其它指标
实验室测定 剩下三个独立变量
三相草图法
对于饱和土, Va=0
是一种简单而实用的方法 剩下两个独立变量
第3页/共17页
Soil Mechanics
2 土的三项基本物理性指标
1 土的密度ρ和土的重力密度γ
➢ 密度ρ：单位体积土的质量。
➢ 重度γ：密度乘以重力加速度。
➢
＝
土的总质量 土的总体积
＝m V
三相草图
ma=0
mw m
Air Water
ms
Soil
质量
Va Vw Vv V
Vs
体积
共有九个参数:
V Vv Vs Va Vω / ms m ω ma m
已知关系五个:
m ms m ma ma 0 m V
V Vs Va V Vv Va V
物性指标是比例关系: 可假设任一参数为1
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§2 土的物性与分类 3 土的有效重度
在地下水位以下，土受到水的浮力作用，单位体积土中，土颗粒 所受的重力扣除浮力后的重度称为浮重度，又称有效重度。
4 土的空隙比和空隙率
土的孔隙率是指土中孔隙体积与土总体积之比的百分率
土中孔隙体积与土颗粒体积之比值称为孔隙比
土的孔隙率和孔隙比是反映土体密实程度的重要物理性质指标。在一般 情况，n或e愈大，土愈疏松。反之土愈密实，一般粘性土e在0.4～1.2 之间，砂土e在0．3～0．9之间，淤泥孔隙比大于1.5
(k
N
/
m3
)
γ = ρ g=9.8 ρ ≈ 10 ρ (kN/m3)
2 土粒比重（相对密度） ms
Gs
纯固水体4颗。C粒时的的密密度度＝
w
Vs (4。Ｃ）
第4页/共17页
§2 土的物性与分类
土的含水量 w
Soil Mechanics
➢ 为土体中水的质量与土粒质量的比值，
称为含水量。用百分数表示。
§2 土的物性S与oil M分ech类anics
➢ d d
➢ d
ms V
dsw 1 e
1
➢n 1 d 1
dS
d S (1 )
➢e
d
n
/ dS
1 d d
ds
dS
1
dS d
1
ห้องสมุดไป่ตู้
d S (1 )
1
➢Sr
Vw Vv
mw w e
wds e
sat
mS
VV
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二、 土的压缩试验与分析 1 试验目的与计算原理
e
＝
i
孔隙体积 土粒体积
＝
h
i－h hs
s
e
＝
0
h
0
hs
h
s
e
＝
0
G
S
(1
W0
0
)
W
1
h
＝ s1
h
0
e
0
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2 仪器设备 3 操作步骤
a
＝
12
ei－e pi1
i1
pi
Es＝1a1e2 i
求压缩系数a1-2时，统一规定： P1=100KPa，P2=200KPa。可以用 压缩系数a1-2来判断土的压缩性： 若a1-2＜ 0.1MPa-1，为低压缩性； 0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1，为中 压缩性； a1-2≥0.5MPa-1，为高压缩性。
第6页/共17页
§2 土的物性与分类 1 干土密度与干土重度
单位体积土体中土颗粒的质量称为干土密度ρd，即：
单位体积土颗粒所受到的重力称为干土重度，又称为于土重力密 度，其值等于干土密度乘以重力加速度。即：
2 饱和土密度饱和土重度
饱和土密度是指土孔隙充满水时，单位体积土的质量。
单位体积饱和土所受到的重力称为饱和土重度。
第9页/共17页
§2 土的物性S与oil M分ech类anics 3 基本指标和其他指标的关系
为了导出试验测定的指标与其它指标的关系，设土的体积为V 1，得孔隙体
积VV n ，土的总质量 m ， s ms 。从而得土体中相应水的质量：
m m ms d
VS
mS
dS
d dS
第10页/共17页
第12页/共17页
土的压实性
1 土的压实原理 含水量与压实的关系：含水量太多、太少均不
能压实，适当时可压实。 原理：含水量小时，土粒周围的水膜薄，分子
吸引力；含水量适当增大时，结合水膜变厚， 土粒间的连接力变弱；再大时，短时水不易排 出。 最优含水量：使得土的压实效果最好的含水量。
第13页/共17页
V
g
(1 n)dS
V
n
g
➢ dS
(1 dS ) n
dS e 1 e
V
第11页/共17页
土的物性与分类
土的物理状态
3. 用标准贯入试验划 分密实度
标准贯入试验 （Standard Penetration Test）
锤 重：63.5kg 落 距：760mm 打入深度：300mm
标准贯入数 N63.5 参考教材
第8页/共17页
§2 土的物性与分类 5 土的饱和度
土中水的体积与孔隙体积之比值称为土的饱和度，即
土的饱和度是反映水填充土孔隙的程度，即反映土潮湿 程度的物理性质指标。当St小于0.5时为稍湿的，在0.5～ 0.8之间时为很湿的，大于0.8时为饱和的，如St= 1.0时， 则土处于完全饱和状态。
土的物理性质指标认识 1. 三相草图
ma=0
m
mw
Air Water
Va
Vv
Vw
V
ms
Soil
Vs
质量
第1页/共17页
体积
土的物性与分类
符号含义
V——土的总体积； Va——土中气体所占的体积 Vw——土中水所占的体积； Vs——土中颗粒所占的体积； VV——土中孔隙所占的体积； VV = Vw + Va m ＿土的总质量 mW —土中水的质量； ms—土中颗粒的质量。
➢
w
水的质量 固体颗粒质量
＝ mw ms
100
(%)
➢含水量是表示土的湿度的一个重要的
物理指标。
常见值
砂土 ω=(2.65~2.69)%
粘性土 ω=(2.72~2.75)%
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§2 土的物性与分类
3 土的其他物理指标:
土的含水量w、密度ρ和土粒的相对密度ds可直 接用试验方法测定（试验方法见有关土工试验 操作规程），它们是每种土必须测定的基本指 标，根据这三个指标，又可导出如下几个物理 性质指标。 土的干密度和干重度 土的饱和密度和饱和重度 土的有效重度 土的空隙逼和孔隙率 饱和度
2 影响压实效果的因素
1）.压实功 2）.含水量 3）.铺土厚度 4）.颗粒级配
3 压实性填土质量标准
压实标准： 压实系数
第14页/共17页
4. 无粘性土密实度分析 （1）碎石土的密实度 （2）砂土的密实度
① 用空隙比e为标准 ② 以相对密实度Dr为标准 ③ 以标准贯入试验N为标准
（3）粉土的密实度
其它指标
实验室测定 剩下三个独立变量
三相草图法
对于饱和土, Va=0
是一种简单而实用的方法 剩下两个独立变量
第3页/共17页
Soil Mechanics
2 土的三项基本物理性指标
1 土的密度ρ和土的重力密度γ
➢ 密度ρ：单位体积土的质量。
➢ 重度γ：密度乘以重力加速度。
➢
＝
土的总质量 土的总体积
＝m V