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1、1,第2章 土的物理性质及分类,主要内容： 1 土的三相比例指标 2 粘性土的物理特性 3 无粘性土的密实度 4 土的分类,2,2.1 概述,土的定义：土是岩石风化的产物。 地质学观点，土是无胶结或弱胶结的松散的松散沉积体，或是三相组成的分散体。 土质学观点，土是无粘性或有粘性的具有土骨架孔隙特性的三相体。 土的三相组成和比例关系影响土的物理性质。,3,总质量：m=ms+mw 总体积：V=Vs+Vv=Vs+Va+Vw 符号： ssoil vvoid aair wwater,图1 土的三相图,2.2 土的三相比例指标,三相图:描述土的三相组成 定义土的物理性质指标。,4,直接测定指标（可在实验室
2、内直接测定）： 密度、含水量、土粒比重 描述孔隙体积相对含量的指标 孔隙比、孔隙率、饱和度 特殊条件下的土的密度 干密度、饱和密度、浮密度 密度与重度的关系,5,1 土的密度,一 试验直接测定指标,土的密度：土单位体积的质量，用表示，g/cm3。,土的密度常用环刀法、灌砂、灌水法测定。,图1 土的三相图,6,土的密度,测定方法：环刀法,7,密度：环刀法,8,2 土的含水率w,一 试验直接测定指标,土的含水率：土中水的质量与土粒的质量之比，以百分数表示。,土的含水量常用烘干法测定。,图1 土的三相图,9,烘干法测含水量,10,3. 土粒比重Gs,一 试验直接测定指标,土粒比重：土粒质量与同体积4
3、时纯水的质量之比。无量纲。,土粒比重用比重瓶法测定。,图1 土的三相图,11,比重瓶法测土的比重Gs,12,二 描述孔隙体积相对含量的指标,土的孔隙比：土中孔隙体积与土粒体积之比，以小数表示。,土的孔隙率：土中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示。,2 土的孔隙率n,1 土的孔隙比e,13,土的饱和度：土孔隙中水的体积与孔隙体积之比，以百 分数表示。,3 土的饱和度Sr,二 描述孔隙体积相对含量的指标,14,三 特殊条件下的土的密度,1 土的干密度d,土的干密度：土单位体积中固体颗粒的质量。,图1 土的三相图,15,三 特殊条件下的土的密度,2 土的饱和密度sat,图1 土的三相图,饱和密度：土
4、孔隙充满水时的单位体积土的质量。,16,三 特殊条件下的土的密度,3 .土的浮密度,图1 土的三相图,土的浮密度是在地下水位以下，土单位体积内的土粒质量与同体积水质量之差。,17,四 密度与重度的关系,= g 其中：为质量密度单位，g/cm3 为重力密度单位，kN/m3,18,一 孔隙比和孔隙率的关系,2.2.2 指标的转换,19,二 干密度与湿密度和含水率的关系,2.2.2 指标的转换,20,三 孔隙比与比重和干密度的关系,2.2.2 指标的转换,21,四 饱和度与含水率、比重和孔隙比的关系,2.2.2 指标的转换,22,五 浮密度与比重和孔隙比的关系,2.2.2 指标的转换,23,例题1：某原状土，测试得天然密度=1.67g/cm3,含水量w=12.9%，土粒比重Gs=2.67，求孔隙比e、孔隙率n和饱和度Sr。,