土的物理性质指标换算表(γsat版)

土的物理性质指标换算公式土壤的物理性质是指土壤固有的一些属性，这些属性可以通过一些指标来进行测量和描述。

常用的土壤物理性质指标包括土壤的颗粒组成、容重、孔隙度、水分保持能力等。

下面我们将分别介绍这些指标的换算公式。

1.颗粒组成：土壤的颗粒组成可以用不同粒径的粒子百分含量来衡量，常用的粒子粒径有砂粒（粒径 > 0.05mm）、粉粒（粒径为0.05-0.002mm）、黏粒（粒径 < 0.002mm）。

颗粒组成可以通过湿筛分析法来测定，其中不同粒径的颗粒质量除以总质量即可得到百分含量。

2.容重：土壤的容重是指单位体积土壤的质量，可以通过测量土壤的体积和质量来计算。

常用的换算公式为：容重 = 土壤的质量 / 土壤的体积。

容重的单位一般为g/cm³或kg/m³。

3.孔隙度：孔隙度是指单位体积土壤中孔隙空间的比例，可以用来衡量土壤的通气和排水性能。

孔隙度可以通过测量土壤的容重和颗粒密度来计算。

常用的换算公式为：孔隙度=(1-容重/颗粒密度)×100%。

孔隙度的单位为%。

4.饱和水分量：饱和水分量是指土壤中完全饱和状态下所含有的水分量，可以通过浸水法来测定。

常用的换算公式为：饱和水分量=(饱和土壤质量-干土质量)/干土质量×100%。

饱和水分量的单位为%。

5.田间持水量：田间持水量是指土壤在田间条件下能够保持的有效水分量，可以通过田间试验来测定。

一种常用的换算公式为：田间持水量=(采样湿土重-干土重)/采样湿土重×100%。

田间持水量的单位为%。

6.毛管持水力：毛管持水力是指土壤中毛细管作用下能够保持的有效水分量，可以通过压汞法或毛细管法来测定。

换算公式可以根据不同的实验方法而有所不同。

以上是常见的几个土壤物理性质指标的换算公式。

需要注意的是，不同的指标可能需要使用不同的实验方法和测量仪器，具体的换算公式也会有所差异。

因此，在进行土壤物理性质指标的测量和换算时，需要根据具体的实验方法和仪器来选择相应的公式。

土的经验参数(物理指标、压缩、变形模量、剪切强度)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN有关土的经验参数一、原状土物理性质指标变化范围原状土物理性质指标变化范围，见表3-3-28。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土 7＜I p≤17二、土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

注：①平均比重采取：砂——2.66；粘砂土——2.70；砂粘土——2.71；粘土——2.74；②粗砂和中砂的E 0值适用于不均匀系数C u = = 3者，当C u ＞5时应按表中所列值减少 。

C u为中间值时E 0 值按内插法确定；③对于地基稳定计算，采用人摩擦角φ的计算值低于标准值2°。

1060d d 32三、土的压缩模量一般范围值土的压缩模量一般范围值，见表3-3-3-。

注：砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17四、粘性土剪强度参考值粘性土抗剪强度参考值，见表3-3-31。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17五、土的侧压力系数（ξ）和泊松比（u）参考值注：粘土I p＞17；粉质粘土10＜I p≤17；I p≤10五、变形模量于压缩模量的关系变形模量E0是指土体在无侧限条件下应力与应变之比，其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。

因此，变形模量较弹性模量E小，通常在土与基础的共同作用分析中用变形模量E。

变形模量一般是通过现场载荷试验确定，一些地方通过静力触探、标贯试验与变形模量建立了经验公式。

压缩模量Es是在侧限条件下应力与应变的比值，是通过室内试验获取的参数。

两者的关系：对于软土E0近似等于Es；较硬土层，E0=βEs，β=2～8，土愈坚硬，倍数愈大。

有关土的经验参数一、原状土物理性质指标变化范围原状土物理性质指标变化范围，见表3-3-28。

原状土物理性质指标变化范围 表3-3-28指 标砾 石 土砂粘 性 土砂 粘 土比 重2.65~2.79 2.65~2.77 2.63~2.76 2.62~2.73密 度（g/cm 3） 1.87~2.28 1.72~2.22 1.56~2.18 1.32~1.94含水量（%）14.9~18.011.3~33.915.4~79.424.7~86.9天然孔隙比0.277~0.6220.308~1.2690.413~1.9620.803~2.240最小孔隙比0.200~0.4590.206~0.8880.337~1.2750.391~1.848最大孔隙比0.500~1.0000.589~1.8720.672~2.2240.958~2.864饱和度0.44~0.950.52~1.000.65~1.000.68~1.00液 限——18~3626~68塑 限——15~1916~52注：粘砂土3＜I p ≤7；砂粘土 7＜I p ≤17二、土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

土的平均物理、力学指标 表3-3-29凝 聚 力（kpa ）土 类孔隙比e天然含水量W(%)塑限含水量w p (%)密 度P(g/cm 3)标准的计算的内摩擦角φ（°）变形模量E 0（MPa ）粗 砂0.4~0.50.5~0.60.6~0.715~1819~2223~25——— 2.051.951.90210000424038464033中 砂0.4~0.50.5~0.60.6~0.715~1819~2223~25——— 2.051.951.90321000403835464033细 砂0.4~0.50.5~0.60.6~0.715~1819~2223~25——— 2.051.951.90642000383632372824砂类土粉 砂0.5~0.60.6~0.715~1819~22——2.051.958653363414120.7~0.823~25— 1.90422810粉质粘土0.4~0.50.5~0.60.6~0.715~1819~2223~25＜9.42.102.001.951075652302827181411粘性土砂粘土粘砂土0.4~0.50.5~0.60.6~0.715~1819~2223~259.5~12.42.102.001.951286753252423231613凝聚力（kpa）土类孔隙比e 天然含水量W(%)塑限含水量w p(%)密度P(g/cm3)标准的计算的内摩擦角φ（°）变形模量E0（MPa）0.4~.5 0.5~0.6 0.6~0.7 0.7~0.815~1819~2223~2526~2912.5~15.42.102.001.951.904221147251510524232221452115120.5~0.6 0.6~0.7 0.7~0.8 0.8~0.9 0.9~1.019~2223~2526~2930~3435~4015.5~18.42.001.951.901.851.80502519118351510852221201918391815138砂粘土0.6~0.7 0.7~0.8 0.8~0.9 0.9~1.023~2526~2930~3435~4018.5~22.41.951.901.851.8068342819402520102019181733191390.7~0.8 0.8~0.9 0.9~1.126~2930~3435~4022.5~26.41.901.851.75824136603025181716281611砂类土粘土0.8~0.90.9~1.130~3435~4026.5~30.41.851.759447653516152414注：①平均比重采取：砂——2.66；粘砂土——2.70；砂粘土——2.71；粘土——2.74；②粗砂和中砂的E0值适用于不均匀系数C u= = 3者，当C u＞5时应按表中所列值减少。

有关土的经验参数一、原状土物理性质指标变化范围原状土物理性质指标变化范围，见表3-3-28。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土7＜I p≤17二、土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

土的平均物理、力学性质指标，见表3-3-29。

注：①平均比重采取：砂——2.66；粘砂土——2.70；砂粘土——2.71；粘土——2.74；②粗砂和中砂的E 0值适用于不均匀系数C u ==3者，当C u ＞5时应按表中所列值减少。

C u 为中间值时E 0值按内插法确定；③对于地基稳定计算，采用人摩擦角φ的计算值低于标准值2°。

三、土的压缩模量一般范围值土的压缩模量一般范围值，见表3-3-3-。

1060d d 32注：砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17四、粘性土剪强度参考值粘性土抗剪强度参考值，见表3-3-31。

注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土7＜I p≤7；粘土I p＞17五、土的侧压力系数（ξ）和泊松比（u）参考值注：粘土I p＞17；粉质粘土10＜I p≤17；I p≤10五、变形模量于压缩模量的关系变形模量E0是指土体在无侧限条件下应力与应变之比，其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。

因此，变形模量较弹性模量E小，通常在土与基础的共同作用分析中用变形模量E。

变形模量一般是通过现场载荷试验确定，一些地方通过静力触探、标贯试验与变形模量建立了经验公式。

压缩模量Es是在侧限条件下应力与应变的比值，是通过室内试验获取的参数。

两者的关系：对于软土E0近似等于Es；较硬土层，E0=βEs，β=2～8，土愈坚硬，倍数愈大。

一、 土的不均匀程度： C U =1060d d 式中 d 60——小于某粒径颗粒含量占总土质量的60%时的粒径，该粒径称为限定粒径d 10——小于某粒径颗粒含量占总土质量的10%时的粒径，该粒径称为有效粒径。

C U 小于5时表示颗粒级配不良，大于10时表示颗粒级配良好二 1、土的密度ρ和土的重力密度γρ=v m（t/m 3或g/cm 3）γ=ρg(KN/m 3) 一般g=10m/s 2ρ 表示土的天然密度称为土的湿密度γ 表示天然重度。

天然状态下土的密度和重度的变化范围较大，一般ρ=1.6——2.2（t/m 3），γ=16——22（KN/m 3)2、土粒比重ds (相对密度)d s =w s sv m ρρw ——水的密度，可取1t/m 3 3 土的含水量=ωsm m ω×100%换算指标4、土的孔隙比e e=svv v 5、土的孔隙率n n=%100⨯vv v6、土的饱和度SrSr=vwV V7、土的干密度ρdρd =vm s(t/m 3)γd =ρd g(KN/m 3)8、土的饱和密度ρsatρsat =vv m wv s ρ+ ( t/m 3)饱和重度 9、土的有效密度ρ，和有效重度γ,ρ，=vv m wv s ρ- ( t/m 3) =ρsat –ρwγ,= ρ，g=γsat-γw10 Dr=minmax max e e ee --11、塑性指数I PI P =ωL -ωP (不要百分号)液性指数I LI L =PL Pωωωω--ωL ——液限 ωP ——塑限 12、灵敏度： S t =,uuq q q u ——原状土的无侧限抗压强度，kpa q u ,——重塑土的无侧限抗压强度，kpa 13、湿陷性土δzs =ozz h h h ,-δzs ——自重湿陷系数； h 0——试样原始高度；h z ——在饱和自重压力下试样变形稳定后的高度；h z ,——在饱和自重压力作用下试样浸水湿陷变形稳定后的高度； 14、达西定律Q=k L hh 21-A=kiAi=L h h 21-v=k Lhh 21-=kiv ——渗透速度；m/d(cm/s)k ——渗透系数，与土的渗透性能有关的系数，m/d(cm/s) i ——水力坡度水头梯度，或称水头梯度；m 3/d(cm 3/s) Q ——单位时间内的渗流量， L ——渗流距离，mh 1,h 2——两测压管水头m A ——渗流过水截面积，m 2V=k(i- i 0,) i 0,——初始水力坡降15、渗透系数的测定 常水头渗透试验Q=t V =kiA=k Lh AK=tAh vL 变水头试验K=122122lg )(3.2r rh h Q -πh1, h2——抽水稳定后观测井内的地下水位，m r 1,r 2——观测井至抽水井的距离，m Q ——井的涌水量 m 3/d K ——渗透系数，m/d 16、渗透力J=P 1-P 2=γω(h 1-h 2)A单位渗透力j=LA J =γωL h h 21-=γωLh =γωi临界水力坡降：i cr =1-wsat γγ=e ds +-1117、土中应力（1）均质土的自重应力Q cz =z AzA A W γγ== γ——土的重度，KN/m 3A ——土柱体的底面积 W ——土柱体的重量KN; (2)成层土的自重应力不同性质的土，各层土的自重不同，设第i 层土的厚度为h i ,重度为γi ,则第i 层底面处土的自重应力计算公式为：Q cz =γ1h 1+γ2h 2+γ3h 3+···+γn h n =∑=ni i i h 1γ地下水对自重应力的影响：水的浮重度：Q w =γw h w此时土的自重应力为：Q cz - Q w注：不透水层对自重应力的影响：若在地下水以下埋藏有不透水层（完整的岩层或密实黏土层等），因不透水层中不存在浮力，其重度要以天然重度计，而且透水层中的范围内的水重也要作用在不透水层上，即透水层与不透水层的临界面处，自重应力发生突变，增加一个地下水的水压力。

地基土壤容重（γ）及内摩擦角（φ）参考数值表
粘性土的粘聚力应通过试验确定，一般在0～25kN/m2之间，查不到对应的数值。

在土压力计算时，饱和粘性土和非粘性土的粘聚力取0。

其它土壤假如没有可参考的数值时，可忽略，计算结果偏于安全。

另外一计算手册给出的土壤内摩擦角（φ）参考值
内摩擦角与土壤含水量成反比，含水量越大，其内摩擦角越小！
土层渗透系数近似值参考表
土壤的渗透系数与其颗粒粒径大小有关系！
库仑主动土压力计算公式：)2
45(02ik
ai tg K ϕ-
=；
库仑被动土压力计算公式：)2
45(02ik
pi tg K ϕ+
=；。