一、土的物理性質(zhì)指標(biāo)

1、概念

土的物理性質(zhì)指標(biāo)由土的三相之間量的比例關(guān)系表示，可描述為土的力學(xué)性質(zhì)、土所處的狀態(tài)、土的物理性質(zhì)。

土的物理性質(zhì)指標(biāo)是指土中三相在體積、重量或比例關(guān)系方面的一些物理量。

一類必須通過試驗確定：含水量、密度和土粒比重；

另一類通過試驗測定的指標(biāo)換算的，如孔隙比(pores ratio)、孔隙率(porosity)、飽和度(saturation)等。

2、三相草圖

三相草圖的左側(cè)為質(zhì)量，分別表示土中空氣水和固體顆粒的質(zhì)量。右側(cè)為體積，分別表示土體中空氣水和固體顆粒的體積。土體中孔隙部分的總體積Vv，是氣體和液體的體積之和。

 3、三個基本物理性質(zhì)指標(biāo)

1）土粒比重ds（相對密度）=土體中固體顆粒質(zhì)量/同體積4℃純水質(zhì)量

 4℃純水的密度為1g/cm3，因此土粒比重在數(shù)值上等于土粒密度，但無量綱。

土粒比重在本質(zhì)上區(qū)別于礦物成分，因此對于同一種類的土，與礦物成分類似，比重變化幅度小，在2.6-2.8之間。對于某些特殊土，如有機質(zhì)土比重為2.4-2.5，泥炭土多在1.5-1.8之間。

2）土的含水量w = 土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比

   一般來說，同一類土，含水量增大時，其強度就降低。土的含水量為土體中液相與固相質(zhì)量之比，而不是與總質(zhì)量之比。

    用烘干法確定。先稱小塊原狀土樣的濕土質(zhì)量，置于烘箱100-105烘至恒重，再稱干土質(zhì)量。（濕土質(zhì)量-干土質(zhì)量）/干土質(zhì)量X100%，即為土的含水量。

3）土的密度ρ 

土的密度ρ用環(huán)刀法測定。

4、其他常用指標(biāo)

表示密度的指標(biāo)：

1）土的干密度ρd=固體顆粒質(zhì)量ms/v. 工程上把干密度作為評定土體緊密程度的標(biāo)準(zhǔn)，以控制填土工程的施工質(zhì)量。

 2）土的飽和密度ρsat

 3）土的有效密度ρ’

單位體積土中土粒的質(zhì)量扣除同體積水的質(zhì)量后的質(zhì)量，即為單位土體積中土粒的有效質(zhì)量。

 計算土體應(yīng)力時，用到土的重力密度，簡稱重度。

  表示孔隙含量的指標(biāo)：

1）土的孔隙比e

    孔隙比e為土中孔隙體積Vv與土的固體顆粒體積Vs之比。可用來評價天然土層的密實程度。e<0.6土是密實的低壓縮性土；e>1.0土是疏松的高壓縮性土。

2）土的孔隙率n

   是土中孔隙所占體積與總體積之比。n=Vv/V*100%

   n=e/(1+e)

表示土中含水程度的指標(biāo)：

1) 土的飽和度Sr——土中被水占據(jù)的孔隙體積Vw與孔隙總體積Vv之比

Sr = Vw/Vv x 100%

飽和度本質(zhì)上表示土體孔隙中充滿水的程度。對于完全的干土，Sr=0；對于完全飽和土，Sr=1.0