按照土的三相比例,土的性能指标可分为两种:一种是试验指标;另一种是换算指标。
1.试验指标
通过试验测定的指标有土的密度、土粒密度和含水量。
(1)土的密度,即单位体积土的质量。令土的体积为V,质量为G,则土的密度可由式(3-1)表示:
式中 ρ——土的密度,g/cm3;
G——土的质量,g;
V——土的体积,cm3。
土的密度范围一般为1.60~2.20g/cm3。
(2)重度,当采用国际单位制计算重力W时,由土的质量产生的单位体积的重力密度,简称为重度。重力等于质量乘以重力加速度,则重度由密度乘以重力加速度求得,其单位为kN/m3,但在工程上简化计算常用其密度乘以10。
(3)土粒密度,即干土粒的质量Gs与其体积Vs之比,由式(3-2)表示:
(4)土的含水量W,即土中水的质量Gw与固体质量Gs之比。(www.xing528.com)
含水量通常以质量分数表示。含水量常用烘干法测定,是描述土的干湿程度的重要指标。土的天然含水量变化范围很大,干砂的含水量接近于零,蒙脱土的含水量可达百分之几百。
2.换算指标
除了上述试验指标之外,还有六个可以计算求得的指标,称为换算指标,包括土的干密度、饱和密度、浮重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。这几个指标分别定义如下。
(1)干密度。土的质量与土的总体积之比。
(2)饱和密度。当土的孔隙中全部被水所充满时的密度,即水的质量与固相质量之和与土的总体积之比。
(3)有效重度。当土浸没在水中时,土的固相受到水的浮力作用,土体的重力应扣除浮力。扣除浮力以后的固相重力与土的总体积之比为有效重度。
(4)土的孔隙比。土中孔隙的体积与固相体积之比,以小数计。
(5)土的孔隙率。土中孔隙的体积与土的总体积之比。
(6)土的饱和度。孔隙中水的体积与孔隙体积之比。
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