土的物理性质及指标 一、土三相图

天然状态下，单位体积的土体的质量（重量） 二、试验指标（基本指标） 1. 土的密度（容重） 土的密度ρ（容重γ ） (Gravity density) 天然状态下，单位体积的土体的质量（重量） （环刀法） （1.6~2.2 g/cm3） （16~22 kN/m3）

2. 土的含水量 含水量 w 土中水的质量与土粒的质量之比（%） （烘干法） 2. 土的物理性质及工程分类

土粒相对密度（土粒比重） ds 3. 土粒相对密度 （Specific gravity） 土粒质量与同体积的4℃时的纯水的质量之比 （2.6~2.8 ） 2. 土的物理性质及工程分类

三、其它换算指标 1. 表示土中孔隙含量的指标 孔隙比 e （Void ratio） 土中孔隙体积与土粒体积之比

孔隙率 n （Percentage void） 土中孔隙体积与总体积之比 e~n 的关系为： 2. 土的物理性质及工程分类

2. 表示土中含水程度的指标 饱和度 Sr （Saturation degree） 土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积 之比称为土的饱和度

（干容重γd） 3. 表示土的密度和容重的指标 干密度ρd 土粒密度ρs 单位土体积中土颗粒的 质量（重量） 单位体积的土颗粒 的质量 （1.3～1.8g/cm3）

饱和容重度γsat和浮容重γ′ 土孔隙充满水时，单位体积的饱和土的 重量称为饱和容重。 单位体积的饱和土中土粒的重量扣除水 的浮力后的有效重量称为浮容重。

四、指标换算 方法Ⅰ—— 令 Vs=1（已知 e、ds、w）

方法Ⅱ —— 令V=1 （已知ρ、ds、w）

比较 γ、γsat、γd、γ′ 的含义和大小关系

五、无粘性土的物理状态指标 密 实 度 （Density） 是指单位体积土中土颗粒的体积含量，是 表示无粘性土密实程度的物理状态指标

（一）砂土的密实度 1. 孔隙比表示法 2. 相对密实度表示法

（Standard Penetration Test） 63.5kg重锤、760mm高处落下，击入土中 3. 标贯锤击数表示法 标准贯入试验 （Standard Penetration Test） 63.5kg重锤、760mm高处落下，击入土中 300mm，所需锤击数为N63.5

（二）碎石土的密实度 1. 动力触探锤击数表示法 2. 野外鉴别法 表2-5 碎石土密实度野外鉴别方法（P19）

六、粘性土的物理特性 （一）粘性土的界限含水量 阿太堡界限

1. 塑性指数 IP（Plasticity index） （二）粘性土的塑性指数和液性指数 1. 塑性指数 IP（Plasticity index） IP↑：粘粒含量↑ 结合水含量↑ →→粘性↑ 可塑性↑

2. 液性指数 I L （Liquid index） I L↑ 土体硬度↓

3. 天然稠度 wc wc↑ 土体稠度↑ 2. 土的物理性质及工程分类

结构性 触变性 （三）粘性土的灵敏度和触变性 当受到扰动或加入电解质后，粘性土 的结构遭到破坏从而强度降低的特性。 粘性土的结构破坏后，其强度随时间 变化得到部分回复的特性。

结构性指标——灵敏度 St （Sensitivity） qu、qu′——原状土、重塑土的无侧限 抗压强度 St↑ 土的结构性↑ 2. 土的物理性质及工程分类

胀 缩 性 膨 胀 土 1. 胀缩性 ※ 粘性土的其它特性 粘性土吸水膨胀、失水收缩的变形特性 （Expansive soil ） ※ 粘性土的其它特性 1. 胀缩性 胀 缩 性 粘性土吸水膨胀、失水收缩的变形特性 膨 胀 土 （Expansive soil ） 主要由强亲水矿物组成、具有吸水膨胀 和失水收缩的变形特性且胀缩性高于一般 粘性土的特殊粘性土。

湿 陷 性 2. 湿陷性 土体受水浸湿后，在自重压力或附加 压力作用下发生明显下陷的特性。 湿陷性指标——湿陷系数δs 按《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025

3. 冻胀性 冻 胀 性 晶体，土体体积明显增大甚至隆起的特性。 ◇影响冻胀性的因素： ◆土的类型 ◆水的补给：开敞型冻胀、封闭型冻胀 （Frost heave） 当大气温度低于0℃时，土中液态水冻成冰 晶体，土体体积明显增大甚至隆起的特性。 ◇影响冻胀性的因素： ◆土的类型 ◆水的补给：开敞型冻胀、封闭型冻胀 ◆温度变化： 陡降 、缓降

按： 《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ118-89 《建筑地基基础设计规范》GB50007 地基土 Ⅰ 级 不 冻 胀 Ⅱ 级 弱 冻 胀 Ⅲ 级 冻 胀 Ⅳ 级 强 冻 胀

七、地基土的工程分类

建筑地基土的工程分类 ——按颗粒级配和塑性指数 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 1. 碎石土（Crushed Stone） d＞2 mm 的土粒含量＞50% ◆ 漂石、块石 ◆ 卵石、碎石 ◆ 砾石

2. 砂土（Sands） d＞2 mm的土粒含量≤50% d＞0.075 mm的土粒含量＞50% 砾~、粗~、中~、细~、粉~ 2. 土的物理性质及工程分类

3. 粉土（Slity Soil） IP ≤10 d＞0.075 mm 的土粒含量≤50% 2. 土的物理性质及工程分类

4. 粘性土（Clayey Soil） IP ＞10 粘土（Clay）: IP＞17 粉质粘土（Slity Clay）: 10＜IP≤17 2. 土的物理性质及工程分类

5. 其它土 ●填土（Earth fill）：素~ 杂~ 冲~ ●特殊土（Special Soil） 软土（Soft soil） 红粘土（Red clay） 膨胀土（Expansive soil） 湿陷性黄土（Loess） 冻土（Frozen soil） 盐渍土（Salinized soil）：可溶性盐＞0.5%