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土的密度及其影响因素

时间:2023-08-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:某一土样的干密度值的大小主要取决于土的结构,因为它在这一状态下与含水量无关。所以干密度在一定程度上反映了土粒排列的紧密程度,在工程中常用它来作为压实的控制指标。土饱和密度的大小,与土中孔隙体积和组成土粒矿物成分及其密度有关。砂土的颗粒相对密度较小,一般为 2.65~2.75;黏土的颗粒相对密度较大,一般为 2.75~2.80。当土中含有机质较多时,土粒相对密度减小。

土的密度及其影响因素

土的密度是指土的总质量与土的总体积的比值。根据孔隙中含水的情况可将土的密度分为天然密度(ρ)、干密度(ρd)、饱和密度(ρf)。

1.天然密度

天然密度也称湿密度,指天然状态下土的单位体积的质量,即

式中 ρ——土的天然密度;

m,V——土的总质量和总体积(cm3);

ms,mw——土的颗粒质量和土的水分质量(g)。

图7.2 土的三相图

土的天然密度一般在1.6~2.2 g/cm3,通常用环刀法、灌砂法测定。

2.干密度(ρd

干密度是指干燥状态下单位体积土的质量,即土中固体土粒的质量与土的体积的比值:

式中 ρd——干密度(g/cm3);

其余符号意义同前。

土的干密度实际上是土中完全不含水分时的密度,它是土密度的最小值。土的干密度与土中所含土粒质量的多少有关,也就是与土结构的紧密程度有关,间接与土粒的矿物成分相关。某一土样的干密度值的大小主要取决于土的结构,因为它在这一状态下与含水量无关。因此,土的结构影响着干密度的值,干密度值越大,土越密实。所以干密度在一定程度上反映了土粒排列的紧密程度,在工程中常用它来作为压实的控制指标。(www.xing528.com)

3.饱和密度(ρf

饱和密度是指土的孔隙中全被水充满的情况下单位体积的质量,即土粒的质量(ms)及孔隙中充满的水的质量(ms)之和与土的总体积(V)的比值:

式中 ρf——土的饱和密度(g/cm3);

mw——土的孔隙中充满水的质量(g);

Vn——孔隙的体积(g/cm3);

ρw——水的密度(g/cm3)。

其余符号意义同前。

土饱和密度的大小,与土中孔隙体积和组成土粒矿物成分及其密度有关。土中孔隙体积小,土粒密度大,土的饱和密度就大,反之则小。含有机质较多的淤泥质土,孔隙体积大,其饱和密度就小,一般只有1.4~1.6 g/cm3

4.相对密度(Gs

相对密度指土固体物质本身的密度与水密度之比,即土在 105~110°C下烘至恒重时的质量与同体积4°C时的蒸馏水质量的比值:

式中 Gs——土粒的相对密度(g/cm3);

mw——4°C时同体积蒸馏水的质量(g)。

其余符号意义同前。

土粒相对密度只与组成土粒的矿物成分有关,而与土的孔隙大小及其所含水分多少无关。随着土颗粒的矿物成分不同,其土粒相对密度也不同。砂土的颗粒相对密度较小,一般为 2.65~2.75;黏土的颗粒相对密度较大,一般为 2.75~2.80。当土中含有机质较多时,土粒相对密度减小。

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