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（1）土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系，用土的三相比例指标表示，称为土的物理性质指标，可用于评价土的物理、力学性质。
（2）直接测定的指标：土的密度、含水量、相对密度ds；计算指标是：孔隙比e、孔隙率n、干密度d、饱和密度sat、有效密度’、饱和度Sr2.地下水位升降对土中自重应力有何影响在工程实践中有哪些问题应充分考虑其影响答：地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量，它使土体的固结沉降加大，故引起地表大面积沉降。
地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。
1）若地下水位上升至基础底面以上，它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。
2）地下水位上升，如遇到湿陷性黄土造成不良后果（塌陷）3）地下水位上升，粘性土湿化抗剪强度降低。
3. 简述有效应力原理的基本概念答：σ=σ'+u σ——总应力（作用于土单元体单位面积上的总应力值）σ'——有效应力（通过颗粒接触产生的应力）u——孔隙水压力（由外加荷载在土中引起的超静空隙水压力）4.什么叫地基承载力地基破坏型(形)式有哪几种各有何特点。
答：地基承载力是指地基单位面积承受荷载的能力（1）整体剪切破坏：基底压力p超过临塑荷载后，随荷载的增加，剪切破坏区不断扩大，最后在地基中形成连续的滑动面，基础急剧下沉并可能向一侧倾斜，基础四周的地面明显降起。
密实的砂土和硬粘土较可能发生这种破坏形式。
（2）局部剪切破坏：随着荷载的增加，塑性区只发展到地基内某一范围，滑动面不延伸到地面而是终止在地基内某一深度处，基础周围地面稍有隆起，地基会发生较大变形，但房屋一般不会倒坍，中等密实砂土，松砂和软粘土都可能发生这种破坏形式。
（3）冲剪破坏：基础下软弱土发生垂直剪切破坏，使基础连续下沉。
破坏时地基中无明显滑动面，基础四周地面无隆起而是下陷，基础无明显倾斜，但发生较大沉降，对于压缩性较大的松砂和软土地基可能发生这种破坏形式。
1、塑性指数 plasticity index塑性指数是液限和塑限之差称为塑性指数，用不带百分号的小数表示，符号为IP。
概述塑性是表征细粒土物理性能一个重要特征，一般用塑性指数来表示；液限与塑限的差值称为塑性指数IP，即IP=WL-WP。
过去的研究表明，细粒土的许多力学特性和变形参数均与塑性指数有密切的关系。
特征塑性指数可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征。
可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量，粘性土由一种状态过渡到另一种状态的分界含水量叫作界限含水量，也称为阿太堡界限，有缩限含水量、塑限含水量、液（流）限含水量、粘限含水量、浮限含水量五种，在建筑工程中常用前三种含水量。
固态与半固态间的界限含水量称为缩限含水量，简称缩限，用ω表示。
半固态与可塑状态间的含水量称为塑限含水量，简称塑限，用ωp表示。
可塑状态与流动状态间的含水量称为液（流）限含水量，简称液限，用ωl表示。
含水量用百分数表示。
天然含水量大于液限时土体处于流动状态；天然含水量小于缩限时，土体处于固态；天然含水量大于缩限小于塑限时，土体处于半固态；天然含水量大于塑限小于液限时，土体处于可塑状态。
塑性指数习惯上用不带%的数值表示。
塑性指数是粘土的最基本、最重要的物理指标之一，它综合地反映了粘土的物质组成，广泛应用于土的分类和评价。
因素由于塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素。
塑性指数愈大，表明土的颗粒愈细，比表面积愈大，土的粘粒或亲水矿物（如蒙脱石）含量愈高，土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。
也就是说塑性指数能综合地反映土的矿物成分和颗粒大小的影响。
因此，在工程上常按塑性指数对黏性土进行分类。
粉土为塑性指数小于等于10且粒径大于0.075的颗粒含量不超过总质量50%的土；黏性土为塑性指数大于10且粒径大于0.075的颗粒含量不超过总质量50%的土，其中：Ip>17 黏土Ip>10 粉质黏土Ip<10或Ip=10 粉土2、液性指数liquid index对黏性土来说，有一个指标叫液性指数，是判断土的软硬状态，表示天然含水率与界限含水率相对关系的指标。
土质学与土力学 2土的物理水理和力学性质《土质学与土力学》第二章 土的物理性质、水理性质和力学性质第一节 土的物理性质土是土粒（固体相），水（液体相）和空气（气体相）三者所组成的；土的物理性质就是研究三相的质量与体积间的相互比例关系以及固、液两相相互作用表现出来的性质。
土的物理性质指标，可分为两类：一类是必须通过试验测定的，如含水量，密度和土粒比重；另一类是可以根据试验测定的指标换算的；如孔隙比，孔隙率和饱和度等。
一、土的基本物理性质土的三相图（见教材P62图） （一）土粒密度(particle density)土粒密度是指固体颗粒的质量m s 与其体积Vs 之比；即土粒的单位体积质量：sss V m =ρ g/cm 3 土粒密度仅与组成土粒的矿物密度有关，而与土的孔隙大小和含水多少无关。
实际上是土中各种矿物密度的加权平均值。
砂土的土粒密度一般为：2.65 g/cm 3左右 粉质砂土的土粒密度一般为：2.68g/cm 3粉质粘土的土粒密度一般为：2.68~2.72g/cm 3 粘土的土粒密度一般为：2.7-~2.75g/cm 3 土粒密度是实测指标。
（二）土的密度(soil density)土的密度是指土的总质量m 与总体积V 之比，也即为土的单位体积的质量。
其中：V=Vs+Vv; m=m s +m w 按孔隙中充水程度不同，有天然密度，干密度，饱和密度之分。
1．天然密度（湿密度）(density)天然状态下土的密度称天然密度，以下式表示：vs ws V V m m V m ++==ρ g/cm3 土的密度取决于土粒的密度，孔隙体积的大小和孔隙中水的质量多少，它综合反映了土的物质组成和结构特征。
砂土一般是１.4 g/cm3粉质砂土及粉质粘土１.4 g/cm3 粘土为１.4 g/cm3泥炭沼泽土：１.4 g/cm3土的密度可在室内及野外现场直接测定。
室内一般采用“环刀法”测定，称得环刀内土样质量，求得环刀容积；两者之比值。
《土力学》密度的测量实验一、实验目的与原理1、实验目的：土的密度是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm3。
土的密度反映了土体结构的松密程度，是计算土的自重应力、干密度、孔隙比、孔隙度等指标的重要依据，也是挡土墙压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。
本试验的目的是测定图的密度，以了解土的疏密状态，供计算图的其它物理性能指标、工程建设及施工质量控制使用。
2、实验原理：密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。
对于细粒土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。
本实验采用环刀法，即采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法，环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。
环刀法操作简便且准确，在室内和野外均普遍采用，但环刀法只适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。
二、主要实验仪器及设备1、环刀：内径6.18cm(面积30cm2)或内径7.98cm（面积50cm2），高20mm，壁厚1.5mm；2、电子天平：称量200g、最小分度值0.01g的天平；3、切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。
三、实验步骤（1）擦净环刀内壁,在其内壁上涂一薄层凡士林，同时记下环刀号码。
（2）取略大于环刀的土样-块,两端用削土刀稍加整平,平放于试验台上。
（3）将环刀刃口向下放在土样上，然后垂直下压环刀,边压边切削，直到环刀全部压人土中且土样伸出环刀顶面为止。
注意:下压环刀时不允许倾斜，使环刀内壁与土样之间不留缝隙。
（4）用削土刀自环刀边缘开始，细心削去两端余土，使土样顶面和底面分别与环刀顶面和底面齐平，削平时不得在土样表面反复压抹。
四、实验数据及处理按下列公式计算湿密度 ρ＝∨-21m m 式中：ρ——湿密度，ｇ／㎝3 ｍ1——环刀与土合质量，ｇ ｍ2——环刀质量，ｇ ｖ——环刀体积，㎝3。
成果整理环刀法试验应进行两次平行测定，两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3 并取其两次测值的算术平均值。
一、土的物理性质
1 土粒的级配：各种粒组的重量占该土总重量的百分数。
不均匀系数 C u =d60d10
曲率系数 C c =(d30)2d60d10
级配良好的土：Cu 大于等于5；Cc=1—3。
2 土的物理性质指标
土的重度 V
Wa Ww ++==
Ws V W γ 土的干重度V Ws =d γ 饱和重度V
V Vw w sat γγ)a (Ws ++= 浮重度V
Vs w γγ-=
Ws ' 土粒比重：土粒重与同体积水重之比。
w
Vs Gs γWs = 土的含水率：水重与土粒重之比。
孔隙比：孔隙体积与土粒体积之比。
孔隙率：孔隙体积与土的总体积之比。
土的饱和度：水的体积与孔隙体积之比。
3 黏性土的稠度状态
缩限含水率s ω：固态和半固态之间的界限含水率 塑限含水率p ω：可塑态与半固态间的界限含水率 液限含水率L ω：可塑态与液态之间的界限含水率 塑性指数：=p I L ω-p ω 表示土的可塑性大小。
黏性土的稠度指标：Ip I p
L ωω-=
土的压实度： max ,d ds
P γγ= ds γ为设计填筑干容重；m ax ,d γ为标准击实试验的最大干容重。
