土的基本化学性质指标估算与换算(土石方工程)1.质量密度3单位容积土的质量,称为土的质量密度,简称土的密度,用符号(t/m)表示。ρmρ=(1)V式中V——土的总体积(m3);m——土的总质量(t)。土的密度由试验方式(通常采用环拳法)直接测定。土的密度随着土的矿物成份、孔隙大小和水的浓度而不同。天然状态下的密度通常为1.6~2.2t/m3。2.重力密度3单位容积土所受的重力称为土的重力密度,用符号γ(kN/m)表示。WMγ=(2)VO由W=mg,则有Cγ=ρg.(3)式中W——土的总重力(kN);Gg——重力加速度,取g=10m/S2;N其他符号意义同前。OL3土的轻度由试验方式测定后估算求得水的密度表示物理意义,土的天然轻度约为16~22kN/m。3.相对密度UH土粒单位容积的质量与4℃时分馏水的密度之比,称为土的相对密度,用符号d表示。Zs.Wmds=s(4)WVρWsw式中ms——土的固体颗粒的质量(t);3V——土的固体颗粒的容积(m);sρw——蒸馏水的密度,通常ρw=1t/m3。网土的相对密度由试验方式(用比重瓶法)测定。
土的相对密度的量纲为1,其数值变化范龙围不大水的密度表示物理意义,土层通常为2.65~2.69;粉土与黏性土通常为2.70~2.76。4.干密度筑ρ土的单位容积内颗粒的质量,称为土的干密度,用符号d表示。mρd=s(5)V式中符号意义同前。土的干密度由试验方式测定后估算求得。土的干密度愈大,表示土愈密实。通常土的干密度为。1.3~1.8t/m3。5.干轻度土的单位容积内颗粒所受的重力称为土的干中度,用符号γd表示。Wγd=s(6)V1或γd=ρdg(7)式中W——土的固体颗粒的重力(kN);s其他符号意义同前。土的干轻度由试验方式直接测定。通常土的干轻度为:13~18kN/m3。6.含水量土中水的质量与颗粒质量之比(用百分率表示),称为土的含水量,用符号ω表示。mω=w×100%(8)ms式中mw——土中水的质量(t);ms符号意义同前。M土的含水量由试验方式(烘干法)测定。土的含水量通常为20%~60%。O7.饱和密度C.土中孔隙完全被水饱含时土的密度称为土的饱和密度,用符号ρsat表示。Gm+VρwNρsat=sVVO(9)L式中V——土中缝隙的容积(m3);VUH其他符号意义同前。
Z3土的饱和密度由估算求得。通常土的饱和密度为1.8~2.3t/m。.8.饱和轻度WW土中孔隙完全被水饱含时土的轻度称为土的饱和中度,用符号γsat表示。Wγsat=ρsatg(10)式中符号意义同前。网土的饱和中度,由估算求得。通常土的饱和轻度为18~23kN/m3。9.有效轻度龙在地下水位以下,基岩遭到水的压强作用时土的轻度称为土的有效中度,又称浮中度,′筑用符号γ表示。′γ=γsat−γw(11)式中3γw——水的中度,近似取yw=10kN/m;γsat符号意义同前。土的有效轻度由估算求得。通常土的有效轻度为8~13kN/m3。10.孔隙比土中孔隙容积与土粒容积之比称为孔隙比,用符号e示。2Ve=V(12)Vs式中V——土粒容积;sV符号意义同前。V土的孔隙比由估算求得。通常黏性土孔隙比为:0.5~1.2;土层:0.3~0.9。孔隙比也是反映土的密实程度的化学指标。通常e1的土是疏松的高压缩性土。11.孔隙率土中孔隙容积与土的容积之比(用百分率表示),称为孔隙率,又称孔隙度,用符号n表示。
MVOn=V×100%C(13)V.式中符号意义同前。GN土的孔隙率由估算求得。通常黏性土孔隙率为:30%~60%;土层为:25%~45%。12.饱和度OL土中水的容积与孔隙容积之比称为饱和度,用符号S表示。U=(14)V.VW式中WV——土中水所占容积;WWV,符号意义同前。V网土的饱和度由估算求得。通常土的饱和度为0~1.0;孔隙全部为水所充填,S=1的土龙r称为饱和土;S≥0.8的土可觉得是饱和的。r筑以上土的基本化学性质指标中,三个化学指标ργργ、和(含、、)是直接用dsωdd试验方式测定的,一般称为实验指标。已知这三个基本指标就可以用公式算出其余一些指标——计算指标。土的基本化学性质指标换算见表1。3表1土的基本化学性质指标的换算MOCG..WW网龙筑4MOCG..WW注:符号意义同前。[例1]工程地基经试验测定:原状土样的容积V=70cm3,土的质量m=0.126kg,土的网固体颗粒的质量m=0.,土的相对密度d=2.68,试求土样的密度、重度、干密度、s龙s干轻度、含水量、孔隙比、饱和中度及有效轻度。
[解]筑m0.1263土的密度ρ==kg/cmV70=0./cm3=1.8t/m3土的轻度γ=ρg=1.8×cm3=18kg/m3ms0.10433土的干密度ρd==kg/.00149/31.49/3=kgcm=tm土的干轻度γ=ρg=1.49×10kN/m3=14.9kN/m3dd5m−m0.126−0.1043土的含水量ω=s==0.2081=20.81%m0.dρw2.68×1土的孔隙比e=V=s−1==0.8Vρ1.49sd土的饱和轻度ms0.+e0.1043+0.8×m+Vρwm+eVρd2.683γsat=ρsatg=sV⋅g=sswg=sg=×10kg/=0./cm3=19.34kN/m333土的有效轻度′Mγ=γsat−γw=(19.34−10)kN/m=9.34kN/mO[例2]住宅房屋心填土土筑牢后的密度ρ=1.85t/m3,含水量ω=14.5%,设计要求夯C3.实后的干密度ρd=1.55t/m,试问此房心土层是否符合设计质量要求。G[解]按表1换算式得Nρ1.8533O干密度ρd==t/m=1.62t/mL1+ω1+0.145U因筑牢后的3ρd小于要求的于密度1.55t/m,故符合设计质量要求。HZW.WW网龙筑6