《土力学与地基基础》课程教学课件（PPT讲稿）第一章 土的物理性质和工程分类 第三节 土的物理状态 第四节 土的结构

第三节土的物理状态、三相组成在量上的比例特征（一）土的三相草图1

1 第三节 土的物理状态 一、三相组成在量上的比例特征 （一）土的三相草图

V-上的总体积；0空气V的孔隙部分体积水V、一土的固体颗粒实体的体积：V-水的体积；V周体V一气体体积；真上的总质量；mmw-—水的质量；图1-16三相草图一固体颗粒质量m2

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（二）基本的测定指标1.土的密度与容重土的密度为单位土体积的质量（Mg/m3）：m,+my(1-7)p=m/V:.V, +V. +V.土的容重定义为单位体积土的重量(kN/m3) :(1-8)= pg注: 1 kgom/s2=1 N3

3 （二）基本的测定指标 1.土的密度与容重 ◼ 土的密度为单位土体积的质量（Mg/m3）： ◼ 土的容重定义为单位体积土的重量 （kN/m3）： 注：1 kg•m/s2=1 N  = g (1- 8) / (1- 7) s w a s w V V V m m m V + + +  = =

2．土粒比重土粒比重定义为土粒的质量与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比，即m.Ps(1-9)G.V.(p4℃)Pw式中ps为土颗粒的密度，ps为水的密度。■土粒平均比重一般为：砂土2.65，粘性土2.7~2.75。4

4 ２．土粒比重 ◼ 土粒比重定义为土粒的质量与同体积纯 蒸馏水在4 0c时的质量之比，即 式中s为土颗粒的密度，s为水的密度。 ◼ 土粒平均比重一般为：砂土2.65，粘性土 2.7~2.75。 (1-9) ( ) 0 4 w s c s w s s V m G    = =

3．土的含水量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：mw×100m-ms×100(1-10)w(%msms5

5 ３．土的含水量 ◼ 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: (%) 100 100 (1-10) − =  = s s s w m m m m m w

（三）其它常用指标1：表示土中孔隙含量的指标■孔隙比定义为孔隙体积与固体颗粒实体体积之比：e=V,/V(1-11)■孔隙度是指孔隙体积与土的总体积之比（用百分数表示）：(1-12)n(%) = V. / V ×1006

6 （三）其它常用指标 １．表示土中孔隙含量的指标 ◼ 孔隙比定义为孔隙体积与固体颗粒实体 体积之比： ◼ 孔隙度是指孔隙体积与土的总体积之比 （用百分数表示）： / (1-11) Vv Vs e = n(%) =V /V 100 (1-12) v

两者之间换算关系为：e×100(1-13)n(%) :1+en(%)n或e(1-14)e=100 - n(%)1-n■孔隙率是指孔隙体积与的总体积之比（用小数表示）：n'=V. /V7

7 ◼ 两者之间换算关系为： ◼ 孔隙率是指孔隙体积与土的总体积之比 （用小数表示）： (1-14) 100 (%) 1 (%) 100 (1-13) 1 (%) n n e n n e e e n − = − =  + = 或 n' =Vv /V

2：表示土中含水程度的指标土的饱和度表示孔隙中充满水的程度它的定义为：S, =Vw/ V,(1-15)8

8 ２．表示土中含水程度的指标 ◼ 土的饱和度表示孔隙中充满水的程度， 它的定义为： / (1-15) Sr =Vw Vv

3．表示土的密度和容重的几种指标■饱和密度是指孔隙完全被水充满时土的密度，即m,+V,pw(1-16)Psat-V干密度是指土被完全烘干时的密度，即Pa =m / V(1-17)9

9 ３．表示土的密度和容重的几种指标 ◼ 饱和密度是指孔隙完全被水充满时土的 密度，即 ◼ 干密度是指土被完全烘干时的密度，即 (1-16) V ms Vv w sat   + = m /V (1-17) d = s

常用密度指标之间的关系为：Psat ≥p≥Pd10

10 ◼ 常用密度指标之间的关系为： sat    d