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。

无粘性土的相对密实度以最大孔隙比e max与天然孔隙比e之差和最大孔隙比e max与最小孔隙比e min之差

的比值Dr表示，即：

从上式可知，若无粘性土的天然孔隙比e接近于e min，即相对密实度Dr接近于1时，土呈密

实状态；当e

接近于e max时，即相对密实度Dr接近于0，则呈松散状态。根据Dr值可把砂土的密实度状态

划分为下列三种

l≥Dr>0.67密实的

0.67≥Dr>0.33中密的

0.33≥Dr>0松散的

相对密实度试验适用于透水性良好的无粘性土，如纯砂、纯砾等。相对密实度是无粘性粗粒土密实度的指标，它对

于土作为土工构筑物和地基的稳定性，特别是在抗震稳定性方面具有重要的意义。