第四节 土的三相比例指标 以上三节介绍了土的组成和结构，特别是土颗粒的粒度和矿物成分，是从本质方面了解土的工程性质的根据。但是，为了对土的基本物理性质有所了解，还需要对土的三相：土粒（固相）、土中水（液相）和土中气体（气相）的组过情况进行数量上的研究。在不同成分和结构的土中，土的三相之间具有不同的比例。 土的三相组成的重量和体积之间的比例关系，表现出土的重量性质（轻、重情况）、含水性（含水程度）和孔隙性（密实程度）等基本物理性质各不相同，并随着各种条件的变化而改变。例如对同一成分和结构的土，地下水位的升高或降低，都将改变土中水的含量经过压实，其孔隙体积将减小。这些情况都可以通过相应指标的具体数字反映出来。 表示土的三相比例关系的指标，称为土的三相比例指标，亦即土的基本物理性质指标包括土的颗粒比重、重度。含水量、饱和度、孔隙比和孔隙率等。 一、指标的定义 为了便于说明和计算，用图2-20所示的土的三相组成示意图来表示各部分之间的数量关系，图中符号的意义如下： Ws——土粒重量； Ww——土中水重量； W——土的总重童；W＝Ws＋Ww Vs——土粒体积； Vw——土中水体积；rwV=Ww （ rw=1gf/cm3≈1kN/m3） Va一土中气体积； VV一土中孔隙体积；VV= Vw+ Va V一土的总体积，V= Vs+ Vw+ Va （一）土的颗粒比重 G 土粒重量与同体积的 4℃时水的重量之比，称为颗粒比重，它在数值上为单位体积土粒的重量，即： (2-4) 式中：——水在4℃时单位体积的重量，等于1gf／cm3或Itf／m3≈10kN／m3。 颗粒比重决定于土的矿物成分，它的数值一般为2.65~2.75。有机质为2.4~2.5；泥炭土为1.5～1.8；而含铁质较多的粘性土可达2.8～3.0。同一种类的士，其颗粒比重变化幅度很小。 颗粒比重可在试验室内用比重瓶法测定。一般土的颗粒比重值见表2-3。由于颗粒变化的幅度不大，通常可按经验数值选用。 土的颗粒比重参考值 表2-3 土 的 名 称 砂 土 粉 土 粘 性 土 粉质粘土 粘 土 颗粒比重 2.65～2.69 2.70～2.71 2.72～2.73 2.74～2.76 （二）土的重度γ 单位体积土的重量称为土的重度（单位为kN／m3=tf／m3×10－1），即： (2-5) 土的重度取决于土粒的重量，孔隙体积的大小和孔隙中水的重量，综合反映了土的组成和结构特征。 对具有一定成分的土而言，结构愈疏松，孔隙体积愈大，重度值将愈小。当土的结构不发生变化时，则重度随孔隙中含水数量的增加而增...
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