地基与基础：土的基本物理性质指标

土的密度ρ或重度γ、土粒比重（土粒相对密度）ds以及土的含水量w 是土的三个基本物理性质指标，其值均可由土样试验直接测定，也成为试验指标。

1.土的密度ρ和重度γ

土的密度是指单位体积内土的质量，即

土的重度是指单位体积内土的重量，即

式中 g——重力加速度，约等于9.807m/s2，一般在工程计算中近似取g＝10m/s2 计算。

天然状态下土的密度变化范围较大，一般粘性土ρ＝1.8～2.0g/cm3；砂土ρ＝1.6～2.0g/cm3；腐殖土ρ＝1.5～1.7g/cm3。

密度测定方法有环刀法和灌水法等。

（1）环刀法。用一定容积的不锈钢圆环刀（刀刃向下）放在削平的原状土样面上，徐徐削去环刀外围的土，边削边压，保持天然状态的土样压满环刀内，上下修平，称得环刀内土样质量计算而得。适用于粘性土、粉土与砂土的密度测定。

（2）灌水法。现场开挖试坑，将挖出的试样装入容器，称其质量，再用塑料薄膜袋平铺于试坑内，注水入薄膜袋直至袋内水与坑口平齐，注入的水量即为试坑的体积。适用于卵石、砾石与原状砂的密度测定。

2.土粒比重（土粒相对密度）ds

土粒比重是指土粒的质量与同体积的4℃纯水质量的比值，是一个无量纲量，即

式中 ρw——4℃是纯水的密度，一般取ρw＝1g/cm3。(www.xing528.com)

土粒比重数值大小，取决于土的矿物成分。其变化范围不大：砂土ds＝2.65～2.69；粉土ds＝2.70～2.71；粘土ds＝2.72～2.76。

土粒比重常用比重瓶法测定。通常将烘干试样15g装入容积100mL玻璃制的比重瓶，用0.001g精度的天平称瓶加干土质量。注入半瓶水后煮沸1h 左右以排除土中气体，冷却后将纯水注满比重瓶，再称总质量并测量瓶内水温计算而得。此法适用粒径小于5mm的土，对于粒径大于等于5mm 的土，可用浮称法和虹吸筒法测定，具体方法详见GB/T 50123—1999《土工试验方法标准》。因各种土的比重相差不大，仅小数后第2 位不同，若当地已进行大量比重试验，则往往采用经验值，当地无资料则必须进行试验实测。

3.土的含水量w

土的含水量是指土中水的质量占土粒质量的百分数，即

含水量是标志土的湿度的一个重要物理指标，含水量的大小与土的种类、埋藏条件及其所处的地理环境等有关。含水量愈大，说明土愈湿，一般说来土就越软。天然状态下土的含水量变化范围较大，一般砂土的含水量0 ～40%，粘土含水量20%～60%，甚至更高。

含水量的测定有多种方法，工程上常用的有以下几种：

（1）烘箱法。属于常规性试验，适用于粘性土、粉土与砂土含水量测定。试验时取代表性粘性土试样15～20g，砂性土与有机质土50g，装入称量盒内称其质量，然后放入烘箱内，在105～110℃的恒温下烘干（粘性土8h以上、砂性土6h以上），取出烘干后土样冷却后称其质量，计算而得。

（2）红外线法。适用于少量土样试验。方法类似于烘箱法，不同之处在于用红外线灯箱代替烘箱，一个红外线灯泡下只能放3～4 个试样，烘干时间约为30min即可。

（3）酒精燃烧法。适用于少量试样快速测定。将称完质量的试样盒放在耐热桌面上，倒入酒精至试样表面齐平，点燃酒精燃烧，熄灭后仔细搅拌试样，重复倒入酒精燃烧3次，冷却后称其质量，计算而得。该方法操作简便，可在施工现场试验，对于含有机质土不宜用该方法测定。

（4）铁锅炒干法。适用于卵石或砂夹卵石。取代表性试样3～5kg，称完质量后倒入铁锅炒干，至不冒水气为止，冷却后再称量质量，计算而得。