土的含水率是指土中所含水分的数量,它是土的基本物理性质指标之一。表征土中含水情况的指标有天然含水率、饱和含水率和饱和度。
1)土的天然含水率(ω)
定义:土的天然含水率是指土在105~110 ℃下烘至恒重时所失去的水分质量和达到恒重时干土质量的比值,一般用百分数表示,即土的含水率=
式中 ω——土的天然含水率,%;
ms——干土粒的质量,g;
mw——土中水的质量,g。
土的天然含水率要求直接采用原状土测定,含水率测定常用的方法有烘干法、酒精燃烧法、铁锅炒干法等。
2)土的饱和含水率(ωg)
定义:土的饱和含水率是指土的孔隙全部被水充满,达到饱和时的含水率,也就是土的孔隙中充满水分的质量与土粒质量的比值,即土的饱和含水率=
式中 ωg——土的饱和含水率,%;
ms——干土粒的质量,g;(www.xing528.com)
——土的孔隙中水的质量,g;
ρw——水的密度,g/cm3;
νn——土的孔隙体积,cm3。
3)土的饱和度(Sr)
定义:土的饱和度是指孔隙中水的体积Vw 与孔隙体积Vv 之比,即土的饱和度=
式中 Sr——土的饱和度,%;
Vw——孔隙中水的体积,cm3;
Vv——孔隙体积,cm3。
土的饱和度是一个辅助性指标,它可以用来评价土的干湿状态。完全干燥的土,Sr=0;完全饱和的土,Sr=1。根据土的饱和度,可以把砂类土分为稍湿(Sr≤50%)、很湿(50%≤Sr≤80%)和饱和(Sr >80%)3种状态。
对于颗粒较粗的砂类土,对含水率的变化不敏感。当含水率ω 发生变化时,它的工程性质变化不大,所以对砂类土的物理状态可采用Sr 来反映;但颗粒较细的黏性土,对含水率的变化十分敏感,随着ω 的增加,体积膨胀,结构也会发生改变,因此黏性土一般不用Sr 这一指标。
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