土壤成分与性质参数解析

（一）土的组成

土一般由土颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）3部分组成。三者之间的比值不是定值，是随周围条件的变化而变化的。三者的比例关系反映出土的干湿和疏密程度的变化和不同。为便于阐述，现将混合分布的土体三相物质划分出来，用三相图表述，见图7-6。

图7-6中，m为土的总质量（m=ms+mw），kg；为土中固体颗粒的质量，kg；为土中水的质量，kg；V为土的总体积（V=Vs+Vw+Va），m3；Vs为土中固体颗粒的体积，m3；Vw为土中水所占的体积，m3；Va为土中空气所占的体积，m3；Vv为土中的孔隙体积（Vv=Vw+Va），m3。

（二）土的可松性与可松性系数

土的可松性即天然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填夯实，仍不能恢复到原来的体积。

土的可松性系数可分为最初可松性系数和最后可松性系数。

最初可松性系数指土经开挖后的松散体积与原自然状态下的体积之比。它是决定挖土机械和运输机械的重要参数，见式（7-3）为

图7-6　土的三相示意图

式中　KS——最初可松性系数；

　　　V1——天然状态下土的体积；

　　　V2——开挖松散土的体积。

最后可松性系数指土经回填压实后的体积与其自然状态下的体积之比。它是决定取土体积的重要参数，见式（7-4）为

式中　K′S——最后可松性系数；

　　　V3——经回填压实后土的体积。

（三）土的天然含水量（w）(www.xing528.com)

土的天然含水量是指在天然状态下，土体中水的质量与固体颗粒质量比值的百分比，反映了土的干湿程度，即

式中　mw——土中水的质量，kg；

　　　ms——土中固体颗粒的质量，kg。

土的干湿程度将影响土方工程的施工难易程度，如天然含水量过大，将使施工机械打滑或陷车，影响施工的进行。

（四）土的天然密度（ρ）和干密度（ρd）

土的天然密度即土在天然状态下单位体积的质量，即土中总质量和总体积的比值：

式中　m——土的总质量，kg；

　　　V——土的体积，m3。

一般黏土的密度约为1800～2000kg/m3。

土的干密度指土中固体颗粒的质量与总体积之比：

（五）密实度λc

密实度也称压实系数，是指填土干密度与实验所得最大干密度的比值：

式中　ρdmax——实验所得最大干密度。

填土根据使用性质可分为承载土和非承载土，作为承载土必须对其密实度进行检测，如土体作为地基主要持力层范围以下，则它的密实度为0.93～0.96；如土体在砖石结构、条状基础和独立基础范围下，则它的密实度应大于0.96。对于混凝土U型渠道，一般要求填土密实度要达到0.94。