最紧密
em in
d max
天然 最松散
e emax
d
d min
e增大
Dr emaxe emaxemin
dma(xd dmin) d(dmaxdmin)
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
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
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 10% 0 1e
3、砂土的相对密度Dr (relative density)
2. eGsw 1 d
eVv VVs V1 Vs Vs Vs
d
ms , V
Vms
d
Gs Vm ssw, Vs Gm ssw
ms
eVv VVs V1 Vs Vs Vs
d
ms
1Gsdw1
Gsw
3. SreGsw
S ,wmw
Vsw
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
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
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
（3）饱和重度（密度） （saturated unit weight）
ma(0)
sat

ms
Vv w
V
g
mw m
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
' ms Vs w g
V
ms
sat w
A 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）
mw
W
m
w mw 100%
ms
ms
土中水的质量
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

1w
2.e Gsw 1 d
3. SreGsw
4. e n 1 n
n e 10% 0 1e
1.
d

1w
mg
V
ms mw g V
ms mswg V
m Vs(1w)gd(1w)
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)
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
satg
ms
（4）干重度（密度）
（dry unit weight）
A W
S
Va Vv
Vw V
Vs
d

ms V
g
dg
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)
buoyant unit weight） mw m