1）土的相对密度Gs（图1.4）
图1.4 土的相对密度
定义：土的相对密度是指土在105～110 ℃下烘干至恒重时的质量与同体积4 ℃蒸馏水质量的比值，即土的相对密度=
式中 Gs——土的相对密度；
ms——干土粒的质量，g；
Vs——干土粒的体积，cm3；
ρ——水在4 ℃时的密度，g/cm3。
土的相对密度只与组成土的矿物成分有关，而与土中孔隙的大小无关。一般砂土的相对密度为2.65，黏土的相对密度可达2.75，含腐殖质多的黏质土的相对密度较小，约为2.60。
2）土的密度
土的密度是指土的总质量与土的总体积的比值，单位为g/cm3（图1.5）。这里所说的总质量包括土固体颗粒的质量（ms）、土孔隙中水的质量（mw）和气体的质量（ma）。由于气体质量极小，可视为ma≈0。根据孔隙中水分的情况，将土的密度分为天然密度（ρ）、干密度（ρd）、饱和密度（ρf）和水下密度（ρ′）。
图1.5 土的密度
（1）土的天然密度（ρ）
定义：土的天然密度是指天然状态下，土的单位体积质量，包括土颗粒的质量和孔隙中天然水分的质量，又称湿密度，即土的天然密度=
式中 ρ——土的天然密度，g/cm3；
ms——干土粒的质量，g；
mw——土中水的质量，g；
V——土的总体积，cm3；
M——土的总质量，g。
土的密度与土的结构和所含水分的多少以及矿物成分有关，所以在测定天然密度时，必须用原状土样，即天然结构与天然水分没有发生变化的土样。
土的天然密度的测定方法有环刀法、灌水法、灌砂法和蜡封法。土的天然密度一般为1.60～2.20 g/cm3。
（2）土的干密度（ρd）
定义：土的干密度是指干燥状态下单位体积土的质量，即土中固体颗粒的质量（ms）与土的体积（V）的比值，即土的干密度=
式中 ρd——土的干密度，g/cm3；(www.xing528.com)
ms——干土粒的质量，g；
V——土的总体积，cm3；
ρ——土的天然密度，g/cm3；
ω——土的含水率，%。
土的干密度实际上是指土中完全不含水分时的密度。某一土样干密度值的大小，主要取决于土的结构，即孔隙率的大小影响干密度的值。通常，土的干密度值越大，土越密集，孔隙率越小。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，常用干密度按式（1.4）计算压实度δ，作为人工填土压实的控制指标，即土的压实度=
×100%。
式中 δ——土的压实度；
ρd——工地实测干密度，g/cm3；
ρdmax——标准击实试验所得的最大干密度，g/cm3。
（3）土的饱和密度（ρf）
定义：土的饱和密度是指当土的孔隙中全部被水充满时的密度，即土的饱和密度=
式中 ρf——土的饱和密度，g/cm3；
ms——干土粒的质量，g；
V——土的总体积，cm3；
ρw——水的密度，g/cm3；
νn——土的孔隙体积，cm3；
——土的孔隙中水的质量，g。
（4）土的水下密度（ρ′）
定义：土的水下密度是指在地下水位以下，土体受水的浮力作用时，单位体积土体中土粒的质量扣除土体排开同体积水的质量，又称为浮密度或浸水密度，即土的水下密度=
=土的饱和密度-1。
式中 ρ′——土的水下密度，g/cm3；
ρf——土的饱和密度，g/cm3；
ms——干土粒的质量，g；
V——土的总体积，cm3；
ρw——水的密度，g/cm3；
——土的孔隙中水的质量，g。
在工程计算中，地下水位以下土层的密度都要采用水下密度指标。同一种土的4种密度之间的关系为：ρf≥ρ≥ρd≥ρ′。
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