安徽理工大学：《土质学与土力学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 土的物理性质、水理性质和力学性质

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 第二节土的水理性质 第三节土的力学性质

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 第二节 土的水理性质 第三节 土的力学性质

第一节土的物理性质 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。 =0 Air 质 Water 体 积 soil S

第一节 土的物理性质 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。 Water Air Soil ma=0 mw ms m Va Vw Vs Vv 质 V 量 体 积

第一节土的物理性质 土的物理性质指标,可分为两类: 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

第一节 土的物理性质 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

第一节土的物理性质 土粒密度 质量 体积V 定义:土粒密度是指固体颗粒的质量m与其体 积Vs之比;即土粒的单位体积质量 气水 表达式: 单位:gcm 粒 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:2.65g/cm3左右 粉质砂土的土粒密度一般为:2.68g/cm3 粉质粘土的土粒密度一般为:2.68~2.72g/cm3 粘土的土粒密度一般为:2.7-~2.75g/cm3

第一节 土的物理性质 s s s V m  = 土粒密度 定义：土粒密度是指固体颗粒的质量ms与其体 积Vs之比；即土粒的单位体积质量 表达式： 单位：g/cm3 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/cm3左右 粉质砂土的土粒密度一般为：2.68g/cm3 粉质粘土的土粒密度一般为：2.68~2.72g/cm3 粘土的土粒密度一般为：2.7-~2.75g/cm3 气 水 m 土粒 s m w m Vs Vw V Va 质量m 体积V

第一节土的物理性质 质量m 体积V 土的密度 气 定义:土的密度是指土的总质量m与总体 水 积V之比,也即为土的单位体积的质量。 上粒 mm+m 表达式 VH+m+/单位:gcm 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。室内一般采用“环刀法”测定。 砂土一般是14g/cm3:粉质砂土及粉质粘土14g/cm3 粘土为14gcm3

第一节 土的物理性质 土的密度 定义：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。 表达式： 单位：g/cm3 s w a s w V V V m m V m + + +  = = 气 水 m 土粒 s m w m Vs Vw V Va 质量m 体积V 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。室内一般采用“环刀法”测定 。 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

第一节土的物理性质 质量m 干密度 体积V 气 定义:士的孔隙中完全没有水时的密度, 称干密度:是指土单位体积中土粒的重量,三 水 即:固体颗粒的质量与土的总体积之比值 上粒 表达式:p 单位:g/cm3 干密度反映了土的孔隙生,因而可用以计算土的孔隙率, 它往往通过土的密度及含水率计算得来,但也可以实测。 在工程上常把干密度作为评定 土的干密度一般常在14~179m土体紧密程度的标准,以控制 填土工程的施工质量

第一节 土的物理性质 干密度 定义：土的孔隙中完全没有水时的密度， 称干密度；是指土单位体积中土粒的重量， 即：固体颗粒的质量与土的总体积之比值。 气 水 m 土粒 s m w m Vs Vw V Va 质量m 体积V 表达式： 单位： g/cm3 V ms  d = 干密度反映了土的孔隙生，因而可用以计算土的孔隙率， 它往往通过土的密度及含水率计算得来，但也可以实测。 土的干密度一般常在1.4~1.7 g/cm3 在工程上常把干密度作为评定 土体紧密程度的标准，以控制 填土工程的施工质量

第一节土的物理性质 质量m 饱和密度 体积V 定义:土的孔隙完全被水充满时的密度称为饱和 密度。即,土的孔隙中全部充满液态水时 气水 的单位体积质量 表达式:p。n m+vp 上粒 单位:g/cm 土的饱和密度的常见值为1.8~2.30g/cm

第一节 土的物理性质 饱和密度 定义:土的孔隙完全被水充满时的密度称为饱和 密度。即，土的孔隙中全部充满液态水时 的单位体积质量 气 水 m 土粒 s m w m Vs Vw V Va 质量m 体积V 表达式: 单位: g/cm3 V ms Vv w sat   + = 土的饱和密度的常见值为1.8~2.30 g/cm3

第一节土的物理性质 质量m 体积V 浮密度 气水 定义:士的浮密度是土单位体积中土N 粒质量与同体积水的质量之差 上粒 表达式:p= ms-vsp单位:gcm3 同一种土在体积不变的条件下,它的各种 密度在数值上有如下关系: ps>psat >p>pd>p

第一节 土的物理性质 浮密度 定义:土的浮密度是土单位体积中土 粒质量与同体积水的质量之差. 表达式: ρ’=(ms -vsρw )/V 单位: g/cm3 同一种土在体积不变的条件下，它的各种 密度在数值上有如下关系：         ' s sat d 气 水 m 土粒 s m w m Vs Vw V Va 质量m 体积V

第一节土的物理性质 定义:土的含水性指土中含水情况,说明土的干湿程度 质量m 体积V 含水率(含水量) 气 土的含水性 水 饱和度 粒

第一节 土的物理性质 土的含水性 含水率（含水量） 饱和度 定义:土的含水性指土中含水情况，说明土的干湿程度 气 水 m 土粒 s m w m Vs Vw V Va 质量m 体积V

第一节土的物理性质 含水率 质量m 体积V 定义:土的含水量定义为土中水的质量与 气 土粒质量之比,以百分数表示 水 表达式:mp=m 100% m-m ×100% 粒 或 ×100% 天然状态下土的含水率称土的天然含 土的孔隙全部被普通液态水充满水率。一般砂土天然含水率都不超过 时的含水率称饱和含水率 40%,以10~30%最为常见:一般粘 P ×100% 土大多在10~80%之间,常见值20~ 50%

第一节 土的物理性质 含水率 定义:土的含水量定义为土中水的质量与 土粒质量之比，以百分数表示 表达式: 100% 100% − =  = s s s w m m m m m w 气 水 m 土粒 s m w m Vs Vw V Va 质量m 体积V 100% − = s s w    或 土的孔隙全部被普通液态水充满 时的含水率称饱和含水率 天然状态下土的含水率称土的天然含 水率。一般砂土天然含水率都不超过 40%，以10~30%最为常见；一般粘 土大多在10~80%之间，常见值20~ 50%。 = 100% s v w sat m V w 