对于砂、卵石、砾石等无黏性土，因为土中缺乏黏土矿物，属单粒结构，不具有可塑性。这类土最主要的物理状态就是土的密实程度。
无黏性土的密实度与其工程性质有着密切的关系，密实的无黏性土由于压缩性小，抗剪强度高，承载力大，可作为建筑物的良好地基。若无黏性土处于疏松状态（尤其是细砂和粉砂），疏松的单粒结构是不稳定的，在外力作用下很容易产生变形，其承载力较低，很难作为天然地基。如它位于地下水位以下，在动荷载作用下还有可能由于超静水压力的产生而发生液化。
例如1975年2月4日辽宁海城发生7.3级地震，震中区以西25～60 km的下辽河平原发生强烈砂土液化，大面积喷砂冒水，许多道路、桥梁、工业设施、民用建筑遭受破坏。1976年7月28日河北唐山发生7.8级地震，也引起大区域的砂土液化。因此，凡工程中遇到无黏性土时，首先要注意的就是它的密实度。
1.无黏性土的密实程度划分
工程中表明无黏性土体密实程度的方法主要有以下三种：
（1）以孔隙比e作为划分标准
无黏性土体的密实程度一定程度上可以根据天然孔隙比e来进行评定。e值越小，土越密实。同一种土，密砂的孔隙比必然要小于松砂的孔隙比。但是仅用一个指标e，无法反映出土体的颗粒级配情况。
例如两种级配不同的砂，一种颗粒均匀的密砂，孔隙比为e1；另一种颗粒级配良好的松砂，孔隙比为e2。显然，此刻的密砂孔隙比e1大于松砂的孔隙比e2。
（2）以相对密度Dr作为划分标准
为了克服用一个指标e无法对级配不同的无黏性土做出准确判别的缺陷，用天然孔隙比e与同一种无黏性土的最松状态孔隙比emax和最密实实状态孔隙比emin进行对比，看e靠近emax还是靠近emin，以此来判别无黏性土的密实度，即相对密实度。
式中 e——天然孔隙比；
emax——最疏松状态下的孔隙比，即最大孔隙比；
emin——最密实状态下的孔隙比，即最小孔隙比。
由式（1-33）可知，相对密实度Dr的取值范围为0～1。Dr＝0，土体处于最松散的状态。Dr＝1，土体处于最密实的状态。Dr值越大，土越密实。
《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10093—2017）根据相对密实度对砂类土密实程度进行了划分，见表1-6。
表1-6 砂类土密实程度的划分
从理论上讲，相对密实度的理论相对比较完善，也是国际上通用的划分无黏性土体密实程度的依据。但是要在实验室条件下测得各种土的emax和emin十分困难，对于同一砂土的试验结果存在很大的离散性，并且在具体的工程中，难于取得砂土原状土样。因此，利用标准贯入试验、静力触探等原位测试方法来评价砂土的密实度得到了工程技术人员的广泛采用。
（3）以标准贯入试验捶击数作为划分标准
标准贯入试验是一种现场原位测试方法（见图1-13），是将质量为63.5 kg的穿心锤，用钻机的卷扬机提升至76 cm高度，穿心锤自由下落，将特制的圆管状贯入器贯入土中，先打入土中15 cm不计数，接着每打入10 cm记下击数，累计打入30 cm的锤击数，即为标准贯入击数，记为N。该值反映了土的密实度的大小，数值越大，土越密实。
图1-13 标准贯入试验（尺寸单位：mm）
1—穿心锤；2—锤垫；3—触探杆；4—贯入器头；5—出水孔；6—由两半圆形管井合成贯入器身；7—贯入器靴。
砂土根据标准贯入试验的锤击数实测值分为松散、稍密、中密及密实四种密实度，《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307—2012）对砂土密实度进行了分类，见表1-7。
表1-7 砂土密实度分类(www.xing528.com)
碎石类土体密实度可根据圆锥重力触探锤击数按表1-8的规定进行确定。试验原理与标准贯入试验相同，重型动力触探锤击数用N63.5表示。
表1-8 碎石土密实度按N63.5进行划分
2.碎石土密实度野外鉴别方法
对于大颗粒含量较多的碎石类土，很难做标贯试验和孔隙比试验，可按《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307—2012）中规定的碎石土密实度野外鉴别方法进行确定，见表1-9。
表1-9 碎石土密实度野外鉴别方法（一）
《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10093—2017）对碎石土密实度野外鉴别方法略有不同，见表1-10。
表1-10 碎石土密实度野外鉴别方法（二）
3.粉土的密实程度划分
《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307—2012）中规定粉土的密实程度用天然孔隙比大小划分，见表1-11。
表1-11 粉土密实度的划分
注：当有经验时，也可用原位测试或其他方法划分粉土的密实度。
4.无黏性土的潮湿程度
除密实程度以外，潮湿程度对碎石类土、砂类土、粉土的工程性质也有一定的影响。《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10093—2017）中规定碎石类土和砂类土的潮湿程度按饱和度的大小进行划分，粉土按其天然含水率划分，见表1-12、表1-13。
表1-12 碎石类土和砂石类土潮湿程度的划分
注：Sr＝Vw/Vv×100%，其中Vw为水所占的体积，Vv为孔隙（包括水及气体）部分的体积。
表1-13 粉土潮湿程度的划分
《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307—2012）中规定粉土根据天然含水率的不同分为稍湿、湿、很湿三种状态，见表1-14。
表1-14 粉土湿度分类
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