ma(0)
buoyant unit weight） mw m
' ms Vs w g
V
Hale Waihona Puke mssat wA W
S
Va Vv
Vw V
Vs
质量 mass
体积 volume
土的三相图 Three phase diagram
二、 土的含水性及其指标
1 土的含水量（water
ma(0)
A
content）
细砂，粉砂 e<0.70 0.7e0.85 0.85<e0.95 e>0.95
粉土
e<0.75 0.75e0.9 e>0.90
砂土的密实度分类
砂土按相对密度Ｄｒ分类(p17)
Ｄｒ １Dr>0.67 0.67Dr>0.33 0.33Dr>0
砂土密实程度 密实的 中密的 疏松的
四 土的物理性质指标的测定及指 标之间的换算
孔隙性对土的含水性和重量具有决定性意义
2、指标的测定与计算
土的基本物理性质指标： Gs、（ ）、w、e、n、Sr、 d（d） 三个基本实测指标： Gs、（ ）、w 四个基本导出指标： e、n、Sr、 d（d）
3、各指标间的换算
（1）各指标之间的关系
d
e(n)
Sr
w 一定
Sr一定
Gs
w
正比关系
反比关系
（2）几个常用的重要关系
1.
d
1 w
2.e Gs w 1 d
3. Sr e Gs w
4. e n 1 n
n e 100% 1 e
1.
d
1 w
mg
V
ms mw g V
ms msw g V
ms V
(1
w)g
d
(1
w)
2. e Gs w 1 d
e Vv V Vs V 1
1、土的物理性质指标与土的物质组 成、结构的关系 2、指标的测定与计算 3、各指标间的换算
1、土的物理性质指标与土的物质组成、结 构的关系
重量
含水性
孔隙性
结构
矿物
水
1.土的孔隙性直接反映土 的结构
2.土的结构与土粒的矿物成 分和水的相互作用有关
3.土的含水性因孔隙性和水 的数量而变
4.土的重量取决于矿物和孔 隙中充填水的重量
Vs
Vs
Vs
d
ms V
,
V ms
d
Gs
ms
Vs w
,
Vs
ms
Gs w
ms
e Vv V Vs V 1
Vs
Vs
Vs
d
ms
1 Gs w 1 d
Gs w
3. Sr e Gs w
Sr
Vw Vv
,
e Vv Vs
Gs
ms
Vs w
,w
mw ms
（2）重力密度（重度、 ms
容重 unit weight）
S
W /V
Va Vv
Vw V
Vs
(Ws Ww ) /(Vs Vv )
mg /V g 9.81
(kN / m3 )
质量 mass
体积 volume
分析：密度和重度综合反映了土 的物质组成与结构
（3）饱和重度（密度） （saturated unit weight）
W
Vw V
Gs
ms
Vs w4C
ms
S
Vs
土粒质量与同体积 4°C水的质量之比
[无量纲]
质量 mass
体积 volume
土的三相图 Three phase diagram
2 土的密度
（1）质量密度
ma(0)
A
（density）
m/v
mw
(ms mw ) /(Vs Vv ) m
W
(g / cm3 )
n Vv 100% V
Va Vw 100% V
2、孔隙比(void ratio)
A
Va
Vv
W
Vw V
S
Vs
e Vv VS
体积 volume
土的三相图 Three phase diagram
孔隙比与孔隙度换算
e n 1 n
n e 100% 1 e
3、砂土的相对密度Dr (relative density)
mw
W
m
w mw 100 %
ms 土中水的质量
ms
S
土中颗粒的质量 100 %
Va Vv
Vw V
Vs
质量 mass
体积 volume
土的三相图 Three phase diagram
• 含水量的影响因素 土层所处的自然条件 土的空隙体积数量等
• 含水量的测定方法 烘干法 酒精燃烧法 炒干法
2 土的饱和度（degree of saturation）
第三节 土的物理性质指标及其换算
土的物理性质是表征土的物理状态的一系 列性质
如:重量、含水性、孔隙性等 土的物理性质指标是评价和判断土的工程
性质的重要依据。
A W
S
以质量计： 空气质量 ma 0
水质量 mw 土粒质量 ms 总质量 m= mw + ms 或以重量计：W=mg
以体积计： 空气体积 Va
水体积 Vw 土粒体积 Vs 总体积 V=Vv +Vs 孔隙体积 Vv
A ma(0)
mw
W
m
ms
S
Va Vv
Vw V
Vs
质量 mass
体积 volume
土的三相图 Three phase diagram
一、土的质量和重量
ma(0)
A
Va
1 土粒的比重
（specific gravity） m
mw
Vv
ma(0)
sat
ms
Vv w
V
g
mw m
sat g ms
（4）干重度（密度）
（dry unit weight）
A W
S
Va Vv
Vw V
Vs
d
ms V
g
d g
质量 mass
体积 volume
干密度是表征结构松密程度的指标
（5）水下重度（浮重 度）（submerged unit weight，
ma(0)
mw
Sr Vw 100 %
m
VV
土中水的体积
ms
土中孔隙体积 100 %
A W
S
Va Vv
Vw V
Vs
质量 mass
反映土中孔隙的充水程度
体积 volume
• 砂土湿度按饱和度分类
Sr50%
稍湿的
50%Sr80% 湿的
Sr>80%
饱和的
三、土的孔隙性及其指标
1、孔隙度(porosity)
最紧密
em in
d max
天然
e
d
最松散
emax
d min
e增大
Dr emax e em ax em in
d max( d d min ) d ( d max d min )
砂土的密实度分类
砂土按孔隙比e的密实度分类
密实度 密实 中密
稍密 松散
土名
砾砂，粗砂， e <0.6 0.6e0.75 0.75<e0.85 e>0.85 中砂