砂土的密实度

Vv V
Va 气气体体 ma 0
Vw 水 mw
mw m
Vs 土颗粒 ms
三相指标－三个基本试验指标
土的天然密度或天然重度
公式： m（t/m3、g/cm3)
V
W (KN/m3) ma
气
V
测定：
mw
水
环刀法、蜡封法、m
灌砂法、灌水法等 ms
土粒
Va Vw Vv
V
VS
三相指标－三个基本试验指标
V
1.2.3 其它指标
4、土的孔隙率n n Vv 100%
V
5、土的孔隙比e e Vv Vs
6、土的饱和度Sr
Sr
Vw Vv
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。
在进行土的三相指标计算时，可利用 表中公式直接计算，也可利用土的各 指标的三相比例表达式计算：在三相 图上假定Vs=1(或V=1)，根据已知条 件得到各部分的体积和重力，就可求 得其他指标。
表示方法：表格法、颗粒累计级 配曲线法
10-2 2-0.075 0.075-0.005 <0.005
A0
99
1
0
B0
66
30
4
C 44
56
0
0
不均匀系数: Cu d 60
曲率系数： Cc
d
2 30
d 10
d 10 d 60
d60 d 30 d 10
d 30
不均匀系数:
Cu

土的含水率（%）
公式： mw 100% (%)
ms
测定：烘干法、 ma
气
酒精燃烧法 mw
水
微波炉法
m
ms
土粒
Va Vw Vv
V
VS
三相指标－三个基本试验指标
土粒相对密度ds（土粒比重Gs）
公式：d s

s w
ms （无量纲）
Vs w
ma
测定：比重瓶法
mw
气
Va
水
Vw Vv
r
解1：直接利用表中公式计算。

d
1
百度文库
18.3 1 0.2

15.25( kN
/
m3
)
sat


d
中各粒组的相对含量（各粒组占土粒总 质量的百分数）来表示土粒的大小及组 成，称为土的颗粒级配。
（2）粒径分析方法：颗粒分析试验 • 筛分法 （d>0.075mm的土） • 密度计法（d<0.075mm的土）
筛分法（d>0.075mm的土）
密度计法（d<0.075mm的土）
（3）颗粒级配的表示方法
m
V
ms
土粒
VS
三个基本试验指标
土的天然密度和天然重度
公式： m ( t / m 3、g / cm 3 ) W ( kN / m 3 )
V
V
测定：环刀法、蜡封法、灌砂法、灌水法等
土的含水率（%） 公式： mw 100% 测定：烘干m s法、酒精燃烧法
土粒相对密度（土粒比重） 公测式定：：ds比 重ws 瓶 V法sm s w ( 无量纲）
二、 土中水 （1）结合水
强结合水、弱结合水（可塑性）
（2）自由水
重力水（浮力）、毛细水（沼泽、盐渍）
（3）气态水
（4）固态水（冻胀和融陷）
双电层
• 结合水概念
强结合水、弱结合水
• 双电层概念
1.1.3 土中气体 土中的气体存在于土孔隙中未被水 所占据的部位。
（1）自由气体：
（2）封闭气体：增大土的弹性和压缩性，
1.2.3 其它指标
1、土的干密度 d 和干重度 d
d

ms V
（g/cm3或t/m3）
d
Ws V
d
g
(kN/m3)
2、土的饱和密度 sat 和饱和重度 sat
sat

ms
Vv V
w
sat sat g
3、土的有效重度(或浮重度)
' ms g Vs w g
• 思考题1、3
1.2 土的物理性质指标
1.2.1 土的三相比例指标
t 概述
土的物理性质直接反映土的松密、软硬等物理 状态，也间接反映土的工程性质。土的松密和 软硬程度主要取决于土的三相各自在数量上所 占的比例。
t 三相指标的定义
土颗粒 土中水
固相 液相
土中气
气相
m ms mw V Vs VV VV Vw Va
越大，表示粒径分布越不均匀，土级配越好。
曲率系数反映曲线的整体形状，其值太大或太小， 表示可能缺失中间粒径，级配不连续，级配差。
工程实践表明，如果只用一个指标评定土的颗粒
级配情况是不够的，应该把两项指标结合起来
才比较完善。当
时称为级配良
好的土，若不能同Cu时 1满0 足Cc上 1述 3两个条件，称为 级配不良的土。

d
1



sat


d
(ds s(1
1

) )



sat
e ds (1 ) 1
n e 1 e
sr

d s
e
例1-1 某原状土样经试验测得土的天然重度γ =18.3kN/m3，
s ds=2.70，ω =20%，求 d sat n e
第一节 土的组成
土中气体 （气相）
固体矿物颗粒 （固相）
土中水 （液相）
一、 土的固体颗粒
土的固体颗粒是土的三相组成中的主体， 是决定土的工程性质的主要成分。
1.土粒的矿物成分
（1）原生矿物:石英、长石、云母—砾石和砂 （2）次生矿物：蒙脱石、伊利石和高岭石--粘性土 （3）有机质
次生矿物
蒙脱石
d 60 d 10
100
曲率系数：Cc
d
2 30
d 10 d 60
小于某粒径的土粒质量/%
80
60
40
20
0 10
1
0.1
0.01
1E-3
粒径/mm
土的颗粒级配指标：
不均匀系数:
Cu

d 60 d 10
曲率系数：Cc
d
2 30
d 10 d 60
不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况，其值
降低透水性。
1.1.4 土的结构
土的结构是指土颗粒的大小、形状、相互排 列及其联结关系的综合特征。
单粒结构 砂土以上
蜂窝结构 粉土
絮状结构 粘性土
a)疏松状态的单粒结构
b)紧密状态的单粒结构
1.1.5 土的构造
• 层状构造
• 分散构造
• 裂隙构造
课 堂小结
• 土的组成及结构构造对土的工程性质有 什么影响？
高岭石
伊利石
伊利石
高岭石
蒙脱石
2.土颗粒的大小与形状
基本概念
粒组：工程上将各种不同的土颗粒按性质 相近的原则划分为若干组，称为粒组。
0.005 0.075
粘
粉
细粒
砂
小 大
2
20
200
砾
粗粒
卵
漂
巨粒
大 透水性
小 粘性
土中粒度对土工程性质的影响
土的颗粒级配
（1）定义 自然界的土由多个粒组组成, 常用土