土的物理指标

土的基本物理指标，密度、干密度、饱和度、重度、孔隙比
5、土的密度：单位体积土的质量称为土的质量密度，简称土的密度。

6、土的重力密度：单位体积土所受的重力称土的重力密度，简称土的重度。

7、土粒相对密度（比重）：土粒密度（单位体积土粒的质量）与4°C 时纯水密度rw1之比，称为土粒相对密度，或称土粒比重。

8、土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比（用百分数表示）称为土的含水量。

含水量的数值和土中水的重力与土粒重力之比（用百分比表示）相同。

9、土的干密度：单位体积土中土粒的质量称为土的干密度。

工程上常以土的干密度来评价土的密实程度，并常用这一指标控制填土的施工质量。

10、土的饱和重度：土中孔隙完全被水充满时土的重度称为饱和重度。

11、土的干重度：土的单位体积内土粒所受的重力为土的干重度。

12、土的有效重度：地下水位以下的土受到水的浮力作用，扣除水浮力后单位体积土所受的重力称为土的有效重度，又称浮重度。

13、土的孔隙比：土中孔隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比。

14、土的孔隙率：土中孔隙体积与总体积之比（用百分数表示）称为土的孔隙率。

15、土的饱和度：土中水的体积与孔隙体积之比（用百分数表示）称为土的饱和度。

习惯上根据饱和度Sr的数值，把细砂、粉砂等土分为稍湿（Sr≤50）、很湿（50<Sr≤80）、饱和（Sr>80）三种湿度状态。

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。

土的物理力学性质及其指标1. 体积重是指土壤单位体积的质量，通常用单位是千克/立方米（kg/m^3）或兆帕（MPa）表示。

体积重是土壤力学性质的重要参数，它直接影响土体的承载能力和稳定性。

体积重的大小与土壤颗粒密度、含水量和孔隙度有关。

2.孔隙比是指土壤中孔隙体积与总体积的比值，即孔隙度。

孔隙比能够反映土壤孔隙结构和孔隙连通性，对土壤的透水性、保水性和通气性等性质有重要影响。

孔隙比的大小与土壤颗粒颗粒的形态、大小和堆积密度等因素有关。

3.毛细吸力是指土壤孔隙中水分上升或下降所受到的作用力。

毛细吸力与土壤含水量、孔隙度、土壤颗粒大小和水表面张力等因素有关。

毛细吸力对土壤水分运移和供水能力有着重要影响，也是评价土壤保水能力和透水性的重要指标。

4.剪切强度是指土壤在剪切应力作用下的抗剪能力。

剪切强度是土体抗剪破坏的重要参数，直接影响土壤的稳定性和承载力。

土壤的剪切强度与土壤颗粒间的内聚力、黏聚力和有效应力等有关。

此外，还有一些与土壤物理力学性质相关的指标，如孔隙水压力、压缩系数、孔隙率等。

5.孔隙水压力是指土壤孔隙中水分所受到的压力。

它与土壤含水量、孔隙度和毛细吸力等因素有关。

孔隙水压力对土壤水分状态和土壤力学性质具有重要影响。

6.压缩系数是指土壤在外力作用下体积变化与应力之间的关系。

压缩系数反映土壤的压缩性质，与土壤的固结和液化等问题密切相关。

7.孔隙率是指土壤孔隙体积与总体积的比值，即孔隙系数。

孔隙率能够反映土壤孔隙结构和蓄水性能，也是评价土壤质地和透水性的一项重要指标。

这些物理力学性质和指标是描述土体力学性质和水分运移特性的重要参数，对土壤科学研究、土壤工程设计和农田管理等具有重要的理论和实际意义。

各土层物理力学性能指标土层物理力学性能指标是描述土体固体物理性质的指标，可以用来评价土体的稳定性、抗冲刷性、渗透性等，常用指标包括体积重、单位重、孔隙比、含水率、饱和度、压缩性和剪切性能等。

1.体积重：体积重是指单位体积土体所受重力的大小。

体积重与土壤颗粒的密度有关，一般通过测定单位体积土样的质量和体积来计算。

体积重的大小直接关系到土壤的承载力和稳定性。

2.单位重：单位重是指单位体积土体的质量。

它是体积重的倒数，单位是kN/m3、单位重通常用来计算土体的水力学性质、液化性、动力响应等。

3.孔隙比：孔隙比是指土体中孔隙体积与总体积之比，是衡量土质疏松程度和渗透性的重要指标。

孔隙比越大，土体的渗透性越好。

4.含水率：含水率是指土体中含有的自由水的质量与干土质量之比。

含水率的大小直接影响土体的拟静力稳定性、渗透性、压缩性等。

5.饱和度：饱和度是指研究对象中孔隙中所含水的体积与总体积之比。

饱和度直接影响土体的渗透性、固结性、剪切强度等。

6.压缩性：压缩性是指土体在所受应力作用下体积发生变化的能力。

土壤的压缩性与孔隙分布和组成、饱和度、孔隙比等因素密切相关。

7.剪切性能：剪切性能是指土壤在受到剪切应力作用下的变形能力。

剪切性能是评价土体的抗剪强度和变形特性的重要指标。

除了上述指标外，还有其他一些指标也常用于描述土层的物理力学性能。

例如：-泊松比：泊松比是指材料在受到拉伸或压缩时沿着应变方向的变化与垂直方向的变化之比。

泊松比是评价土体的压缩性和弹性度量的重要指标。

-弹性模量：弹性模量是指材料在受力后恢复原状的能力。

弹性模量是衡量土壤抗剪切性能和变形能力的重要参数。

-液塑限度：液塑限度是指土壤从固态过渡到半固态和可塑态的水分含量范围。

液塑限度对土壤的可塑性和压缩性具有重要作用。

这些土层物理力学性能指标可以根据实际需要在实验室中进行土壤试验，以了解土体的性质，为土方工程、地基处理、地质工程设计等提供依据。

土的物理指标一、密度密度是指单位体积内的质量，是衡量物质紧密程度的指标。

对于土来说，密度的大小与其成分、结构和含水量有关。

一般来说，干燥的土壤密度较大，含水量较高的土壤密度较小。

密度的测量可以帮助我们了解土壤的组成和结构，进而对土壤的肥力和透气性进行评估。

二、孔隙度孔隙度是指土壤中孔隙的占据比例，是衡量土壤空隙大小的指标。

孔隙度的大小与土壤的质地和结构有关。

孔隙度越大，土壤的透水性和透气性就越好，有利于植物的生长。

孔隙度的测量可以为土壤的灌溉和排水提供参考，保证土壤的湿润度和通气性。

三、含水量含水量是指土壤中水分的含量，是衡量土壤湿润程度的指标。

土壤中的水分对植物的生长和发育起着至关重要的作用。

含水量的测量可以帮助我们了解土壤的水分状况，合理安排灌溉和排水，保证植物的正常生长。

四、比表面积比表面积是指单位质量土壤的表面积，是衡量土壤颗粒间接触面积的指标。

比表面积的大小与土壤颗粒的大小和形状有关，一般来说，颗粒越小，比表面积越大。

比表面积的测量可以帮助我们了解土壤颗粒间的物质交换和化学反应，从而指导土壤改良和肥料的施用。

五、抗压强度抗压强度是指土壤在受到外力作用时的抵抗能力，是衡量土壤承载力的指标。

土壤的抗压强度与其密度、含水量和颗粒间的接触状态有关。

抗压强度的测量可以帮助我们了解土壤的承载能力，指导土壤的工程设计和土壤的利用。

通过对土的密度、孔隙度、含水量、比表面积和抗压强度等物理指标的了解和测量，可以更好地评估土壤的质量和特性，从而指导农业生产、土壤改良、土壤保护和土地利用等方面的工作。

同时，对土壤物理指标的研究也有助于深入理解土壤与植物、水分和环境的相互作用，为保护生态环境和可持续发展提供科学依据。

夯实土的物理力学指标
夯实土的物理力学指标是衡量土壤夯实程度和稳定性的重要参数。

下面是一些常见的夯实土的物理力学指标：
1.干密度（Dry Density）：干密度是指土壤在干燥状态下单位
体积的质量。

单位一般为kg/m³。

干密度越大，代表土壤
夯实程度越高。

2.湿度（Moisture Content）：湿度是指土壤中含水量的百分
比。

湿度的变化会影响土壤的夯实效果和稳定性。

3.孔隙比（Porosity）：孔隙比是指土壤中的孔隙体积与总体
积之间的比例。

孔隙比越大，表示土壤中的孔隙空间越多，夯实效果越差。

4.压缩性（Compressibility）：压缩性是指土壤在受力作用下
的压缩变形程度。

对于夯实土来说，压缩性应尽量小，以
确保土壤具有较好的稳定性。

5.剪切强度（Shear Strength）：剪切强度是指土壤在受到剪
切力作用下抵抗剪切破坏的能力。

夯实土的剪切强度应足
够高，以保证土壤不易发生变形和破坏。

为了夯实土壤并控制指标，可以采取以下措施：
•选择合适的夯实方法和夯实工艺，如碾压、振动夯等。

•控制夯实过程中的水分添加量和湿度，避免土壤过于湿润导致夯实困难。

•根据实际情况，进行土壤调配和土工试验，确定合适的配
比和控制指标。

注意，夯实土的物理力学指标是不同的土壤工程项目的关键指标，可以根据具体的工程需求和土壤特性来确定。

土的物理状态指标的测定一、无黏性土的密实度无黏性土一般指碎石土和砂土。

天然状态下的无黏性土的密实度与其工程性质有着密切的关系。

当为松散状态时，其压缩性与透水性较高，强度较低; 当为密实状态时，其压缩性与透水性较低，强度较高，为良好的天然地基。

密实度是评价碎石土和砂土地基承载力的主要指标。

(一)判定砂土密实度的方法1. 孔隙比e孔隙比e可以用来表示砂土的密实度。

根据孔隙比e，可按表1-5将砂土分为密实、中密、稍密和松散四种状态。

表1-5 砂土的密实度2. 相对密实度Dr由于用天然孔隙比来评定砂土密实度没有考虑到颗粒级配的因素，同样密实度的砂土在粒径均匀时，孔隙比值较大; 而当颗粒大小混杂、级配良好时，孔隙比值应较小，并且取原状土样测定天然孔隙比较困难。

因此，用相对密实度Dr 来评定砂土的密实度，考虑到砂土的级配因素，更加合理。

表达式为相对密实度Dr——砂土在最松散状态下的孔隙比，即最大孔隙比;式中: emax——砂土在最密实状态下的孔隙比，即最小孔隙比;emine——砂土在天然状态下的孔隙比。

砂的相对密实度是通过砂的最大干密度和最小干密度试验测定的。

砂的最小干密度ρdmin 采用漏斗法和量筒法测定; 砂的最大干密度ρdmax采用振动锤击法测定。

获得ρdmin 和ρdmax后，则emax和emin可用下列公式求得:把求得的emax 、emin代入式(1-26)即可求得Dr。

根据Dr值，可把砂土的密实度分为以下三种:0.67＜Dr≤1 (密实)0.33＜Dr≤0.67 (中密)0＜Dr≤0.33 (松散)由于砂土的原状土样很难取得，天然孔隙比难以准确测定，故相对密实度的精度也就无法保证。

目前，Dr主要用于填方质量的控制。

3. 标准贯入试验划分密实度《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002，以下均简称《规范》)采用未经修正的标准贯入试验锤击数N，将砂土的密实度划分为松散、稍密、中密、密实(表1-6)。