要:,,水利水电工程天然建筑材料勘规程,,对混凝土骨料用砂砾石的试验项目规定:无论初查或详查，天然干密度每组应做试;该规程对“混凝土砾石质量技术求”又不需要天然干密度指标;而该指标的算术平均值仅于分级储量计算，然干密度指标能在现场测试，技术，高，是否有每组都做,文章对十个工程进行了统计分析，如只做一半数的试验，就其工程的砾石净砂量对误差一般也不会超过,(,, (共5页)关 键 :砂砾卵石 天然干密

土的干密度、湿密度、含水率、压实系数计算方法

土的干密度、湿

1、实际含水率计算公式:称湿土，记录数，然后把土样烘干，记录数据。湿土-

2、实际湿密度计算公式:环刀与土总质量-环刀量=环内湿土质量，湿土质量/环刀内体积=湿土密。刀积计算方法:要用尺子测量环刀内

3、实际干密度计公式:干密度=

4、压实度计算公式:压实度=实际干密度/该土样最大干密度*100% 该样最大干密度是试验室通过对该土样行击实试验得出的。要想求，首做该土样的击实试验。否则，想知道压实情况如

?以重量百分数

土壤含水量以土壤中所水分重量占烘干

土壤含水量(重量,),(原重-烘干土重)/烘

?以容积百分数

土壤含水量以土壤水分积占单位土壤

土壤含水量(体积,),水

?以水层厚度表

将一定深度土层中的水量换算成水层

水层厚度(mm),土层厚度(mm)×土壤含水量(容积,)

?相对含水量

将土壤含水量换算成占田间持量或全蓄水量的百分

旱地土壤相对含水(,),土壤

水田土壤相对含水(,),土

土密度、压实度检测报告

四川中和智慧工

土工密度、压

报告编号: HS/TG(2011--)-001 共 1 页 ， 1 页 委托单位 工程名称 施工单位 样

检 测 结 果

含水率 湿密度 干度压实度 (%) 试验编

检测单位

(盖章) 依据《土工试

检测结论 密度检测。

2011年月日 批准:

注意事项:

1、本报告无检测单位检测专章无效; 2、本报告无检测、审核、批准人签字无效; 3、报告改无效; 4、仅对来样负; 5、本报告复制未重新加盖本检测单检测专用章无效; 6、本报告如有异议，应报告起十日内向本单位书面提出，逾期不予办理。 地 :乡城水电站中心验室 联

土的压实原理

土的压实原理

有时建筑物建筑在填土上，为了提高土的强度，

经常要采用夯打、振动或压等方法使土得到

实就是指土体在压实能量用下，土颗粒克服

中的孔隙减小，

实践经验表明，细粒土粗粒土具有不同的

具，同时必需控制土的水量。压实粗粒

土的工程分类

自然界中的各种土，从直上大致可分为两

最能反映土的工程特性的标来进行系统的分

要因素是土的三相组成、的物理状态和土的

相组成中，关键是土的固颗粒。首先就是颗

径大于0.074mm的质量全部土粒质量的50%

为细粒土（

粗粒土的工程性质，如透性、压缩性和强

因此粗粒土按粒级配

细粒土的工程性质不仅决于颗粒级配，而

认为，比表面积和矿物成在很大程度上决定

结合水的能力。映土吸附结

、ω和I。工程上多

标作为分类指标。

GBJ7-89《建筑地基础设计规范》将地

粘性土和人

土的渗透性与渗流

土是具有连续孔隙的介，水在重力作用下

的作用下，水透过土孔隙动的现象称为渗透

的渗透性。如：土坝、水挡水后，上游的水

现象。渗透会引起两个方的问题，一是由于

地基失去稳定，从而使工失效；二是水的渗

流，致使上游水渗漏，影响工程效果。

地下水的运动可以分为

中渗透，流线互不相交；流是指地下水在岩

水在土中的渗透于层流现

1856年，法国学者达利用试验装置对砂

砂土中的渗流速度与样两端间的水头

地基土的应

土体在建筑物或构筑物处荷载作用下将产

会影响工程的正常使用，至会使土体发生整

必须弄清楚土体中各点应的大小及分布规律，

际沉降变形量控制上部结构安全

土体中的应力可以分为部分，一部分为自

应力，是指建筑物或构筑在建造之前，由土

的土层，经过漫长的地质代，土体已沉降稳

尚未沉降稳定的新近沉积性土、人工填土等

所谓附加应力，是指由于筑物或构筑物等外

超出自重应力的那分应力，附加

土体是由固体颗粒、孔水、孔隙气三部分

所没有的特殊性。对无粘土，土体为弹塑性

由于其状态不同，所以其力、应变关系也比

的。本章在研究土体的应、应变关系时，通

线弹性体，用J.Bossinessq解来求地基中

根据弹性理论计算的应力与现场用压力盒观

工程设计所允许的范围。外荷载的作用下，

沉降量。基础的沉降量是地基土体压缩变形

量。一般认为，最终沉降由瞬时沉降、固结

外荷载施加后立即发生的降；固结沉降是指

出，土体积逐渐压缩而引的沉降；次固结沉降

在基础的沉降过程中，瞬沉降、固结沉降和

难将它们独立分开。对无性土，固结沉降速

和粘性土，固结速度很慢，有的需要几年，甚

结沉降，瞬时降和次固

基底压力的计算

建筑物或构筑物及其基的自重等外荷载通

土体的压力称为基底压力P；相反，地基土体

一对作用力与反作用力。际上，地基与基础

地基土刚度的影响，而且直接与基础本身的

柔性基础、刚性基础和半性基础。柔性基础

的变形相一致，即基础随基一起变形。当中

及油罐薄板等。刚性基础指基础本身的刚度

本身不发生变形，在中心载作用下，基础底

等大块式整体基础均可看刚性基础；半刚性

础，在外荷载作用下，基础身也发生弯曲变形，

大量的实测资料表明，对性基础，当基础

中间小的马鞍型分布，随外荷载的增大，基

分布；当荷载进一步增大，基底中部的压力也

决定基底压力的大小及分的因素不仅与荷载

及基础底面尺寸有关，如把这些因素都考虑

一件容易的事。在地基基设计中，一般采用

身不变形，基础底面保持平面，则基底压力

简化的结果

地基中的附

地基中的附加应力计算指地基土体内任一

就是要求出在各种外部荷条件下，由基底附

布，从而为下节计算地基体的变形量作准备。

设地基土均匀、连续、各向同性的弹性半空间，即地基土中各点的形模量E及泊松比μ相同。实际上，地基土并是均匀、连续、各向同性半空，地基土的应力—应变关系应该是非线形的，本

各土层之间的性质往往差较大，但是如按地

前还是一件比较困难和复的事。工程实践证

性变形区很小时，荷载与形之间近似成直线

不大，所以，目前工上普遍采用弹性

有效应力原理

饱和土的有效应力原理首先由美国学者太沙基提出，它的内容：土的有效应等+χ(μ-μ)。我们知道，土是由土粒、ωaa于土中的与孔压力的差，即σ’=σ-μ孔隙水及孔隙气组的

显，土体中的附加应力是过土粒之间的接触

力。有效应力会使土粒发位移，引起土体变

除了土粒外，还有孔隙水及孔隙气，由孔隙水传递的力，称为孔隙水压力（μ）；同理，ω由传

压力作用后，可把压力以同的大小向周围传

等，因此，孔隙水压力只压缩土颗粒，而不

缩，所以静孔隙水压力会使土发生变形，

土的压缩性

土体在外荷载作用下体减小的性质称为压

三部分：土粒体积的减小、孔隙水体积的减小和

常小于600Kpa），土粒与孔隙水的压缩量仅为土总压缩量的1/400，即土粒和水本身的很

孔隙气体积的减小及孔隙从土体中排出后体

陷变形的主要原因，对粗土，孔隙水排出很

性土，由于土粒很细，渗系数很小，孔隙水

的过程，这个过程

应力历史对地

前期固结压力是指天土层在历史上

表示，如果c前期固结压力等现有覆盖土的自重应力（

土经历了漫长的地质年代，在自重应力作用下

的覆盖土自重应力相等，即P= P=γh(γ为土

如前期固结压力大于现有盖土的自重应力，

较大的应力并达到了固结稳定状态，后由于剥蚀、卸载原因形成现有地表，P=γhP＞cc1=γh(h为蚀前土层地面下的计算深度)。

则称该土为欠固结土。如新沉积的粘性土、人

地基最终沉降计算

地基的最终沉降量是指基土体在外荷载作

前面已经讲过，地基土层自重应力的作用下

加应力产生的。地基的最沉降量可分为基础

种。目前，我国地基最终降量的计算方法有

太沙基一维

我们已经知道，地基土外荷载的作用下，

工到竣工，随着外荷载的加，砂性土的沉降

可认为不再发生沉降。而粘性土，特别是饱和

在工程使用期间将继续发沉降，十几年，有

实践中，我们要知道工程使用期间某时刻的

对饱和粘性土来说，由于为土粒和孔隙水不

沉降变形。并且土体孔隙积的减小与孔隙水

过程称为固结。把某时刻的变形量

土的天然强度及强度增长规律 τ。所谓天然状态指土的构、含水量及土中应力历史等都保持不变的原有。在fu 土体保持天然原始状态所具有

然边坡和接近天然状态的坡以及地基的稳定

考虑土体因固结而产生强增长的基本值，所

要解决的问题。

软土地基在外荷载作用，若总应力不变并

消散以及土层固结将

应力路径对

应力路径是指在外力作下土中某一点应力

述土体在外力作用下应力化情况或过程的一

同的加荷方法使之剪破，应力变化过程是不

性质有重要影响。

静止土压力——当挡土墙止不动、土体处于

止土压力。 主动土压力——土墙在墙后填土压力作

力将由静止土压力逐减小，当墙后土

土体下滑，滑动面上剪应力等于土的

称为主动土压力。 被动土压力——挡土墙在外力作用下，

由静止土压力逐渐增，一直到土体达

动面上的剪应力等于抗强度，这时土

非极限土压力——挡土墙外力作用下，向填

作用在墙上的土压力由静止土压力逐

土体达到极限平衡时，这时作用在挡

土的压实特性

土的压实特性

一、土的击实试验

把土压实，土粒之间的孔隙减小，孔隙比减小，土的密度增大。其果是，在载的作用下沉降量减少，土的强度到提高，透水性降低，土质改善。所以，在道路、铁道、堤防、填海造田

Proctor(1933)对同样的土进行了含水量不同、压实功不变的击实试验。很有趣的是，他发现，在压实功不变情况下，在某一含水量时，可以得到的干密度。即，在一压实的条件下，存着最容易压实的含水量。把这个含量做最优含水量ωopt (这就是说，有时，在含水量不合适时，不论怎样增加压实功，也不容易压实，很不经济) 。可以这样考虑，含水量比最优量ωopt 小时候，作为润滑剂的水过少，土不易实，含量最优含水量ωopt 大的时候，水过多，在压实的过程，孔隙中的水在短时间排不出来，土也不容易压实。所以，应先求出填土的最优含水量，当现场土天然含量比最含水量小时候，施工时可以边洒水边碾压，并量控制填土含水量在最优含量附近压实。但是，现场的天然含水量比最优含水量大时候，因为没有那样的型干燥机，在现场要使填土燥实际上是比

图1 击实试验装置

(a) 击实筒(

最优含水量ωopt 是由土的击实试验求出的。这是在实验室内，简单试验装置现场的压实机械的试验。其方法是，在1所示的容器内装入数层土，用重锤击规定的次数，使土压实。然后根据容器内土的质量出

ρd =ρt 1+ω

改变土的含水量，反复进行上述试验，根据试验结果，以含水量ω为坐标，以密度ρd 为纵坐标，可以绘出图2样的向上凸的山形曲线。把线叫击实曲线。击实曲线顶点处于密度达到最大值，

图2 击实曲线和

在图2中，作为参考，绘出了饱和度分别是S r ＝l00％、90％、80％、70％时干密度ρd

ρd 与ω的关系，如果以S r

ρd =G s ρωρω ρω==1+e G s +G s G s +ωS r

由图2可以看到，随着含水量的增大，土趋

二、土的种类和

砂质土的土颗粒大，比表面积，所以，最优含水量ωopt 小，在很少的水分下就可以压实，击实曲的山形很陡。，砂土的隙比e 比粘土的小，由公式ρd = Gs ρω/(1+e ) 知，干密度ρd 。之，粘性土颗粒小，比表面积大，所以，最优含水量ωopt 大，对水的果不敏，

图3 击实曲线中

对于相同的土，加大压实功，例如，加大锤重、提高落距、或者增锤次数，如图3(b)所示，此时有最大干密度增大、最优含水量减小的倾向。而且以到，3(a)、(b)中的压实曲线，右侧都与理论饱和

含水量ωopt 会不断减少。即使是不同的土，理饱和曲也几乎相等。因为，在公式(1．19) 中，S r ＝100％，ρω=1g/cm3,

三、相对密度(relative density) D r

砂土的密实程度可以用孔隙比e =V v s 这一指标来衡量。可是土种类不同，状态的隙比(最大孔隙比) e max 以及最密实状态的孔隙比(最孔比) emin 也不同，所以，仅仅依靠孔隙比e 绝对值大

D r =e max -e ?100% e max -e min

式中，e 是砂土的实际孔隙比。D r ＝0时，即e ＝e max ，砂土处于最松

通常，0＜D r ＜40％是松，40％＜D r ＜65％

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