《土质学与土力学》
土质学与土力学
3、絮凝状结构：土粒或聚粒以边——边、边 ——面方式相联结在一起的结构形式（又称蜂窝状 结构）。这种结构具大孔隙，在外力作用下有较大 的变形。
4、土的结构性与灵敏度
土的性质由于其结构的破坏而改变的特性称为 qu 土的结构性。土的结构性用灵敏度表示：
St q0
灵敏度 St
低灵敏土 St=1~2
中等灵敏土 St=2~4
灵敏土 St=4~8
特别灵敏土 St=8~16
《土质学与土力学》多媒体课件
人防工程教研室 赵佩胜 制作
中 国 人 民 解 放 军 理 工 大 学 工 程 兵 工 程 学 院 多 媒 体 教 学 课 件
第四节 土的三相比例指标
土的三相（固相、液相、气相）组成物质在重量和体积
上的比例关系，反映出土的一些物理性质，如干湿、紧密等， 也可以间接地评价土的工程性质，可用三相图来表示土的物 质组成。 在三相图中，各相组成部分在重量和体积方面的关系如
Cu<5 Cu>10
土粒均匀，其级配不良 级配良好
3、三角坐标法
三角坐标可以表示三种粒组的含量，一般把土 粒分成砂粒、粉粒、粘粒三类。 利用几何上，等边三角形内任一点到三角形三 个边的垂直距离之和为一常数（图1-3）。
，
令：
h1 h 2 h 3 H 1 0 0 %
《土质学与土力学》多媒体课件
1、单粒结构：主要为碎石类土、砂类土等大颗粒土的 结构形式。
2、聚粒结构：若干个片状土粒以面——面方式聚合在 一起，形成较大的叠片状集合体。 据研究认为：较小的粘土颗粒为片状的，表面带负电荷，
边角断口处带正电荷。
《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作
中 国 人 民 解 放 军 理 工 大 学 工 程 兵 工 程 学 院 多 媒 体 教 学 课 件
最新土质学与土力学精品课件
最新土质学与土力学精品课件一、教学内容1. 土的物理性质：包括土的密度、颗粒分布、孔隙比等，以及这些性质对土的工程性质的影响。
2. 土的力学性质：包括土的抗剪强度、压缩性、渗透性等，以及这些性质在工程中的应用。
3. 土的工程特性：包括土的变形、破坏、流动等特性，以及这些特性对工程的影响。
4. 土的分类：根据土的物理性质和力学性质，将土分为不同的类型，以便于工程师进行合理的土方设计和地基处理。
二、教学目标1. 使学生了解并掌握土的物理性质和力学性质，以及这些性质对土的工程性质的影响。
2. 培养学生运用土的性质进行土方设计和地基处理的能力。
3. 使学生了解并掌握土的工程特性，以及这些特性对工程的影响。
三、教学难点与重点重点：土的物理性质和力学性质，以及这些性质对土的工程性质的影响。
难点：土的工程特性，以及这些特性对工程的影响。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 引入：通过展示一些实际的土方工程和地基处理工程，引发学生对土质学和土力学的兴趣。
2. 讲解：详细讲解土的物理性质和力学性质，以及这些性质对土的工程性质的影响。
3. 示例：通过一些实际的工程案例，讲解土的工程特性，以及这些特性对工程的影响。
4. 练习：让学生运用所学的知识，进行一些土方设计和地基处理的练习。
六、板书设计1. 土的物理性质和力学性质。
2. 土的工程特性。
3. 土的分类。
七、作业设计1. 请简述土的物理性质和力学性质，以及这些性质对土的工程性质的影响。
答案：土的物理性质包括土的密度、颗粒分布、孔隙比等，这些性质对土的工程性质有重要影响。
例如，土的密度越大，其抗剪强度越高；土的颗粒分布越均匀，其渗透性越好。
2. 请简述土的工程特性，以及这些特性对工程的影响。
答案：土的工程特性包括土的变形、破坏、流动等特性，这些特性对工程有重要影响。
例如，土的变形能力越强，其适应地基变形的能力越强；土的破坏强度越高，其地基承载能力越强。
土质学与土力学：第1章《绪言》PPT教学课件
本构关系模型、计算方法、计算机技术的应用。
第一章 绪言
Charles- Auguste de Coulomb (1736-1806) 法国科学家
土力学成为一门独立学科的 重要标志Terzaghi是土力学 的奠基人(1883-1963)
1776 1856 1857 1925 1936 1949
岩石风化 的产物
分散性
非连续介质
▽复杂性 ▽易变形 ▽分散性
第一章 绪言
1.3 土力学的发展和展望
1776年，库仑（Coulomb）提出挡土墙理论标志着土力学的开始； 1925年太沙基出版《土力学》，标志着土力学阶段； 研究土作为刚性体，弹性体的性质，代表理论为太沙基原理 、 有效应力原理、渗透固结理论和极限平衡理论
物理—力学性质及它们之间的相互关系
土的形成 与演化
土质学
三大特性的 理论和参数
连续介质力学 的理论与方法
土力学
分散介质力学 的理论与计算
土的变形、强度、稳定 以及与其有关的工程问题
第一章 绪言
1.2 土及其特点
地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作 用而形成的，覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结 很弱的颗粒堆积物。
Coulomb 强度定律，土压力理论(1736-1806)) Darcy 定律 Rankine 新的土压力理论 Terzaghi 有效应力原理及渗透固结理论 第一届国际土力学及基础工程会议 中国土力学研究的兴起
第一章 绪言
土力学之父
Karl Von Terzaghi (1883-1963)
1925年，《土力学》 1943年，《理论土力学》
《土质学与土力学》
第一章 绪言 主讲教师: XXX
土质学与土力学
土质学与土力学1. 引言土质学和土力学是土木工程中非常重要的两门学科，它们研究土壤的结构、性质和力学行为。
土壤是构筑工程基础的基本材料，对于土木工程的设计和施工具有重要影响。
了解土质学和土力学的基本概念和原理，对于工程师来说至关重要。
2. 土质学土质学是研究土壤成因、组成、结构、性质和分类的学科。
土壤是由无机颗粒（矿物质）和有机质组成的，并且含有水分和空气。
土壤的粒径范围从粘粒、细粒到粗粒，不同粒径的颗粒在土壤中起到不同的作用。
2.1 土壤成因土壤的形成是一个长期的物理、化学和生物过程。
主要的土壤成因有： - 岩石破碎：由于大地运动和气候变化，岩石会发生破碎，形成岩屑。
- 物理风化：由于温度变化、冰雪作用等，岩石会发生物理性质的变化。
- 化学风化：岩石中的矿物质会与水和大气中的化学物质发生反应，产生新的物质。
- 有机质的积累：植物的生长和腐烂会导致有机质在土壤中积累。
2.2 土壤组成土壤的主要组成部分包括： - 矿物质：土壤中的无机颗粒，包括石英、长石、云母等。
- 有机质：土壤中的有机物，包括植物残渣、动物尸体等。
- 水分：土壤中的水分，对于土壤的性质和力学行为具有重要影响。
- 空气：土壤中的孔隙中充满了空气，土壤中气体的含量和种类也会影响土壤的性质。
2.3 土壤结构土壤的结构是指土壤颗粒之间的排列方式。
常见的土壤结构有团聚结构、面聚结构和砂砾结构等。
土壤的结构决定了土壤的透水性、保水性和持水性。
2.4 土壤性质土壤的性质包括物理性质和化学性质。
常见的土壤性质有： - 颗粒大小：土壤颗粒的大小直接影响土壤的透水性和保水性。
- 比重：土壤颗粒的密度和单位体积质量。
- 含水量：土壤中含水量的多少会影响土壤的强度和可塑性。
- 孔隙度：土壤中孔隙的大小和分布对于土壤的透水性和空气渗透性具有重要影响。
3. 土力学土力学是研究土壤的力学性质和行为的学科。
土力学在工程中应用广泛，用于土壤的承载能力分析、边坡稳定性分析、地基设计等。
土质学与土力学绪论
地质工程中的应用
1 2 3
岩土工程勘察
地质工程中，岩土工程勘察是必不可少的环节， 土质学与土力学提供了对岩土性质的分析和评价 方法。
地质灾害防治
地质工程中，地质灾害防治是一个重要领域，土 质学与土力学为滑坡、泥石流等灾害的防治提供 了理论依据和技术支持。
地下水研究
在地质工程中，地下水研究也是一项重要任务， 土质学与土力学为地下水运动规律、水压力等方 面的研究提供了理论基础。
静止土压力
指墙后土体处于静止状态时的土压力，通常采用弹性理论 计算。
被动土压力
指墙后土体处于极限平衡状态时，作用在挡土墙上的反作用力。计算公式 为：Ep = B * (γ * H^2 / 2 * tan(θ) + c * H * tan(θ) + p * H)。
地基Байду номын сангаас载力的概念与计算
地基承载力是指地基在建筑物荷载作 用下，能够保持稳定而不发生过大变 形的能力。
地基承载力的计算需要考虑土壤类型、 土壤湿度、地下水位、建筑物荷载等 因素。常用的计算方法有极限承载力 法、极限土压力法等。
地基稳定性分析
地基稳定性是指地基在建筑物荷载作 用下，能够保持稳定而不发生滑动、 沉降等现象的能力。
VS
地基稳定性分析需要考虑土壤类型、 土壤湿度、地下水位、建筑物荷载等 因素，以及可能出现的最不利工况。 常用的分析方法有极限平衡法、有限 元法等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
土质学与土力学的重要性
保障农业生产
通过了解土壤性质，可以合理 利用土地资源，提高农业生产
效率和产量。
保护生态环境
土壤是地球生态系统的重要组 成部分，对维持生态平衡具有 重要作用。
土质学与土力学绪论 第一章土的物质组成和结构构造
土质学与土力学与其他课程的关系
❖ 土质学与土力学属于技术根底课，它在一般根底课 和专业课之间起到承上启下的作用。
❖ 先行课程：材料力学、结构力学、弹性理论初步、 工程地质学与水文地质学、水力学
❖ 后续课程：水工结构、地基及根底 ❖ 土质学与土力学是一门边缘学科，它所设计的自然
❖ Cu大
不均匀
压密度大
有细粒土填空
❖ Cu小
均匀
密度小
无细粒土填空 压
❖ 土粒的级配——颗分曲线分析
❖ 对于级配不连续的情况，有时Cu虽然大， 但渗透稳定性一样不好，故Cu虽大，但并 不说明土粒级配良好，还要用Cc来衡量， Cu和Cc描述了级配曲线整体特征，可描述 土级配的好坏。
Cc
d d 台阶分布在 10 30
成土矿物
砂粒
❖ 一般由石英构成，其次是长石、云母。
粘粒
❖ 包含由次生矿物构成的极细土粒，粘粒含 量增加，土的透水性减小，可塑性和压缩 性增高。
❖ 土粒的粒组
❖ 天然土由无数大小不同的土粒组成，逐个 研究它们的大小是不可能的，统称是将工 程性质相近的土粒合并成一组称为粒组。
❖ 漂石粒 ❖ 卵石粒 ❖砾 粒 ❖砂 粒 ❖粉 粒 ❖粘 粒 ❖胶 粒 ❖ 巨粒组 d>60mm ❖ 粗粒组 60mm～0.075mm ❖ 细粒组 d<0.075mm
毛细管压力 Pc hcw
负孔隙水压力
沙
坑
倒
可使土粒相互挤紧，可使无粘性土也象有粘 聚力似得。由毛细管压力所造成无粘性土间的
塌
连接力，称之为假粘聚力 。
❖ 重力水
❖ 重力水是在重力和水位差作用下能在土中 流动的自由水。它是土中其它类型水的来 源。重力水具有融解能力，能传递静水和 动水压力，并对土粒起浮力作用 。
土质学与土力学
第一章土的物质组成和结构第一节土的形成一、土和土体的概念1．土(soil)地球表面30－80km厚的范围是地壳。
地壳中原来整体坚硬的岩石，经风化、剥蚀搬运、沉积，形成固体矿物、水和气体的集合体称为土。
土是由固体相、液相、气体三相物质组成；或土是由固体相、液体相、气体相和有机质（腐殖质）相四相物质组成。
不同的风化作用，形成不同性质的土。
风化作用有下列三种：物理风化、化学风化、生物风化。
2．“土体”(soil mass)土体不是一般土层的组合体，而是与工程建筑的稳定、变形有关的土层的组合体。
土体是由厚薄不等，性质各异的若干土层，以特定的上、下次序组合在一起的。
二、土和土体的形成和演变地壳表面广泛分布着的土体是完整坚硬的岩石经过风化、剥蚀等外力作用而瓦解的碎块或矿物颗粒，再经水流、风力或重力作用、冰川作用搬运在适当的条件下沉积成各种类型的土体。
再搬运过程中，由于形成土的母岩成分的差异、颗粒大小、形态，矿物成分又进一步发生变化，并在搬运及沉积过程中由于分选作用形成在成分、结构、构造和性质上有规律的变化。
土体沉积后：a.将经过生物化学及物理化学变化，即成壤作用，形成土壤（1）靠近地表的土体b. 未形成土壤的土，继续受到风化、剥蚀、侵蚀而再破碎、再搬运、再沉积等地质作用。
（2）时代较老的土，在上覆沉积物的自重压力及地下水的作用下，经受成岩作用，逐渐固结成岩，强度增高，成为“母岩”。
总之，土体的形成和演化过程，就是土的性质和变化过程，由于不同的作用处于不同的作用阶段，土体就表现出不同的特点。
三、土的基本特征及主要成因类型（一）土的基本特征从工程地质观点分析，土有以下共同的基本特征：1．土是自然历史的产物土是由许多矿物自然结合而成的。
它在一定的地质历史时期内，经过各种复杂的自然因素作用后形成各类土的形成时间、地点、环境以及方式不同，各种矿物在质量、数量和空间排列上都有一定的差异，其工程地质性质也就有所不同。
2．土是相系组合体土是由三相（固、液、气）或四相（固、液、气、有机质）所组成的体系。
山东交通学院《土质学与土力学》
1、土质学与土力学是将土作为建筑物地基、建筑材料或建筑物周围介质来研究的一门学科。
2、土是由固体颗粒（固相）、水（液相）和气体（气相）三部分组成的，通常称之为土的三相组成。
3、土的颗粒分析试验方法可分为筛析法和沉降分析法。
（粒径大于2mm的土粒用尺量法）。
对粒径大于0.075mm的土粒常用筛分析的方法，对小于0.075mm的土粒采用沉降分析的方法。
4、常用的土的颗粒级配的表示方法有表格法、累计曲线法和三角坐标法。
5、土的三相物质在体积和质量上的比例关系称为土的三相比例指标。
6、天然土是由大小不同的颗粒所组成的，土粒的大小通常以其平均直径表示，称为粒径（粒度）。
天然土的粒径一般是连续变化的，工程上常把大小相近的土粒合并为组，称为粒组。
7、土的渗透系数的测定方法：室内试验测定法（常水头渗透试验、变水头渗透试验）、现场抽水试验。
8、影响土的渗透性的因素:土的粒度成分及矿物成分、结合水膜的厚度、土的结构构造、水的黏滞度、土中气体。
9、A、当向上的动水力与土的有效重度相等时，这是土颗粒间的压力等于零，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象称为流沙现象。
这时的水头梯度称为临界水头梯度。
B、水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水里的作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走，这种现象称为管涌。
C、流砂现象主要发生在土体表面渗流逸出处，不发生与土体内部，而管涌现象可以发生在渗流逸出处，也可能发生于土体内部。
流砂现象主要发生在细砂、粉砂及粉土等土层中。
对饱和的低塑性黏性土，当受到扰动哪个，也会发生流砂；而在粗颗粒与及粘土中则不易产生。
10、水在土中渗流时，受到土颗粒的阻力T的作用，这个力的作用方向是与水流方向相反的。
根据作用力与反作用力相等的原理，水流也必然有一个相等的作用在土颗粒上，通常把作用在单位体积土体中土颗粒上的力称为动水力，也称渗流力。
11、土中应力是指土体在自身重力、构筑物荷载以及其他因素（如土中水渗流、地震等）作用下，土中所产生的应力。
土质学与土力学
土质学与土力学一、教学内容本节课的教学内容来自于土质学与土力学教材的第五章，主要讲述土的工程性质、土的分类及土的力学性质。
具体内容包括：土的组成、土的物理性质、土的力学性质、土的分类、土的工程性质等。
二、教学目标1. 使学生了解土的组成和土的物理性质，掌握土的粒径分布、密度、含水率等基本参数的测定方法。
2. 使学生了解土的力学性质，掌握土的抗剪强度、压缩性、渗透性等力学参数的测定方法。
3. 使学生了解土的分类和工程性质，掌握不同类型土的工程特性和应用。
三、教学难点与重点重点：土的组成、土的物理性质、土的力学性质、土的分类、土的工程性质。
难点：土的粒径分布、密度、含水率等基本参数的测定方法，以及土的抗剪强度、压缩性、渗透性等力学参数的测定方法。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、实验报告、实验仪器（如天平、量筒、筛子等）。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示一些土建工程中的实际问题，如地基沉降、边坡稳定性等，引发学生对土质学与土力学的兴趣。
2. 讲解土的组成：介绍土的粒径分布、密度、含水率等基本参数的测定方法，并通过实验演示如何测定这些参数。
3. 讲解土的物理性质：介绍土的粒径分布、密度、含水率等基本参数对土的工程性质的影响，并通过实验演示如何测定这些参数。
4. 讲解土的力学性质：介绍土的抗剪强度、压缩性、渗透性等力学参数的测定方法，并通过实验演示如何测定这些参数。
5. 讲解土的分类：介绍不同类型土的工程特性和应用，并通过实验演示如何对土进行分类。
6. 讲解土的工程性质：介绍不同类型土的工程特性和应用，并通过实验演示如何测定这些性质。
7. 随堂练习：通过一些实际问题，让学生运用所学的知识进行分析。
8. 作业布置：布置一些有关土的组成、物理性质、力学性质、分类和工程性质的练习题目。
六、板书设计板书内容主要包括土的组成、土的物理性质、土的力学性质、土的分类、土的工程性质等。
土质学与土力学复习总结
土质学与土力学复习总结一、土质学土质学是研究土壤的物理性质、化学性质和工程性质的学科。
在土质学中，我们需要了解土壤的颗粒组成、孔隙结构、水分特性、含水量与干密度的关系、体积稳定性和胶结性等。
1.颗粒组成：土壤由颗粒、水和气体组成。
颗粒主要分为粉状颗粒（泥粒）、砂状颗粒（砂粒）和粒状颗粒（粉粒）。
不同颗粒的比例决定了土壤的颗粒分布。
2.孔隙结构：土壤中存在许多孔隙，包括毛细孔隙、总孔隙和非饱和孔隙。
毛细孔隙是土壤中含水量较低时形成的微小孔隙，决定了土壤的毛细吸力和可透水性。
3.水分特性：土壤中的水分包括毛管水和自由水。
土壤的水分特性曲线描述了不同水势下土壤的含水量与含水率之间的关系，可以通过渗透试验来确定。
4.含水量与干密度关系：土壤的含水量与干密度之间存在反比关系。
随着含水量的增加，干密度逐渐降低。
5.体积稳定性：土壤的体积稳定性是指土壤在湿润和干燥过程中是否容易发生体积变化。
常用指标有线膨胀比和线收缩比。
6.胶结性：胶结是土壤中含粘土颗粒的胶结物质与水分反应形成的胶状状况。
土壤的胶结性会影响土壤的剪切强度和水分渗透性。
二、土力学土力学是研究土壤的力学性质和变形特性的学科。
在土力学中，我们需要了解土壤的力学参数、力学性质和受力行为等。
1.力学参数：土壤的力学参数包括弹性模量、剪切模量、泊松比、内摩擦角等。
这些参数是描述土壤力学特性的重要指标，常用于土木工程中的计算和分析。
2.力学性质：土壤的力学性质包括剪切强度、压缩性和不均匀性等。
剪切强度是指土壤抵抗剪切破坏的能力，压缩性是指土壤在承受垂直应力时的变形特性，不均匀性是指土壤的颗粒分布不均匀程度。
3.受力行为：土壤在受力作用下会发生各种不同的变形和破坏形式，包括剪切破坏、液化和沉降等。
了解土壤的受力行为可以帮助工程师设计更合理和安全的土木工程。
总结起来，土质学与土力学是土木工程中重要的基础学科，它们研究土壤的物理性质、化学性质和力学性质，为土木工程的设计和施工提供理论依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《土质学与土力学》绪论土质学与土力学是将土作为建筑物的地基、材料或介质来研究的一门学科，主要研究土的工程性质以及土在荷载下的应力、变形和强度问题。
土质学：研究土的工程性质的本质与机理。
对土在荷载、温度及湿度等因素作用下发生的变化作出数量上的评价，并根据土的强度、变形机理提出改良土质的有效途径。
（土的物质成分、结构、物理性质）土力学：根据土的应力－应变－强度关系，提出力学计算模型，用数学力学方法求解土在各种条件下的应力分布、变形以及土压力、地基承载力与土坡稳定等课题。
同时根据土的实际情况评价各种力学计算方法的可靠性与适用条件。
（土的基本力学性质：压缩性、抗剪性）第一章 土的物理性质及工程分类土是岩石经过物理风化、化学风化、生物风化作用后的产物，是由各种大小不同的土粒按各种比例组成的集合体。
土粒之间的孔隙中包含着水和气体，是一种三相体系。
第一节 土的三相组成无机矿物颗粒 原生矿物：岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等固体颗粒 次生矿物：原生矿物风化作用的新矿物32O Al 、32O Fe 、次生2SiO 、（固相） 粘土矿物以及碳酸盐等有机质：由于微生物作用，土中产生的复杂的腐殖质矿物，还有动植物残体等有机物，如泥炭等。
土结合水 强结合水 水 弱结合水 （液相） 自由水 毛细水 重力水气体 与大气联通： 与空气相似，受到外力作用时排出，对土的工程性质没多大影响。
（气相） 与大气不连通：密闭气体，压力大被压缩或溶解于水中，压力小时气泡恢复原状或重游离，对土的工程性质有很大影响。
（含气体的土成为非饱和土，非饱和土的工程性质研究已成为土力学的一个新分支）第二节 土的颗粒特征1．描述土粒大小及各种颗粒的相对含量的常用方法：对粒径>0.075mm 的土粒，筛分法；粒径<0.075mm 的土粒，沉降分析法。
沉降分析法是根据土粒在悬液中沉降的速度与粒径的平方成正比的Stokes 公式来确定各粒组相对含量的方法。
2．土粒大小划分：块-碎-砾-砂-粉-粘（粉：砂粉，粘粉；粘：粉粘，粘土）粘土粒径<0.002mm ，为很细小的扁平颗粒，表面具有极强的和水相互作用的能力。
第三节 土的三相比例指标土的三相五只在体积和质量上的比例关系称为三相比例指标。
三相比例指标反映了土的干燥与潮湿、疏松与紧密，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标，也是工程地质勘查报告中不可缺少的基本内容。
（物理（化学（生物土样体积：a w s V V V V ++= （a w V V V V +=） 土样质量：w s m m m +=三相比例指标分为两种：试验指标，换算指标一、试验指标包括土的密度、土粒密度、含水量 1．土的密度：单位体积土的质量，vm =ρ（3/cm g ）。
土的密度常用环刀法测定，单位是3/cm g ，一般土的密度为～3/cm g 。
（重度γ：由土的质量产生的单位体积的重力，等于密度乘以重力加速度，ρργ10==g )/(3m kN2．土粒密度：干土粒的质量s m 与其体积s V 之比，sss v m =ρ)/(3cm g 。
一般在～。
由砂到粘越来越重。
3．土的含水量ω：水的质量w m 与固体（土粒）s m 质量之比，%100⨯=swm m ω 含水量常用烘干法测定，是描述土的干湿程度的重要指标，常以百分数表示。
二、换算指标包括土的干密度（干重度）、饱和密度（饱和重度）、有效重度、孔隙比、孔隙率、饱和度 1．干密度d ρ：土的固相质量s m 与土的总体积V 之比，Vm sd =ρ)/(3cm g 。
土的干密度越大，土越密实，强度就越高，水稳定性也好。
常用作填土密实度的施工控制指标。
2．饱和密度sat ρ：当土的孔隙中全部为水充满时的密度，Vm m ws sat +=ρ)/(3cm g 。
3．有效重度γ'：当涂浸没在水中时，土的固相收到水的浮力的作用，土体的重力也应扣除浮力。
计算地下水位以下土层的自重应力时应当用有效重度，有效重度是扣除浮力以后的固相重力与土的总体积之比（又称浮重度），w sat γγγ-=' )/(3m kN水的重度w γ，纯水在4℃是的重度等于3/m kN ，在工程上化整为103/m kN 。
（ρ'为有效密度（浮密度））4．土的孔隙比：孔隙的体积v V 与土的固相体积s V 之比，s v V V e /= 5．土的孔隙率：孔隙的体积v V 与土的总体积V 之比，V V n v /= 6．土的饱和度：孔隙中水的体积w V 与孔隙体积v V 之比，v w r V V S /=第四节 粘性土的界限含水量一、粘性土的状态与界限含水量（从一种状态到另一种状态的含水量分界点成为界限含水量） 液限测定，用碟式液限仪和锥式液限仪。
塑限测定，撮条法。
（把塑性状态的土在毛玻璃上用手搓条，搓到土条直径为3mm 左右时断裂）二、塑性指数p I可塑性是粘土区别于砂土的重要特征。
从液限到塑限含水量的变化范围越大，土的可塑性越好。
P L p I ωω-=塑性指数p I 习惯上用不带%的数值表示。
三、液性指数L IPL pL I ωωωω--=液性指数L I ：0<L I <1时，液性指数越大，表示土越软；L I >1时，土处于流动状态；L I <0时，处于半固体或固体状态。
第五节 砂土的密实度砂土的密实度对其工程性质具有重要的影响。
密实的砂土具有较高的强度和较低的压缩性，是良好的建筑物地基； 一、相对密实度土的孔隙比一般可以用来描述土的密实程度，但砂土还取决于土的级配情况。
为了同时考虑孔隙比和级配的影响，引入砂土相对密实度的概念。
最小孔隙比m in e ：砂土处于最密实状态时的孔隙比； 最大孔隙比m ax e ：砂土处于最疏松状态时的孔隙比。
相对密实度r D ：minmax max e e ee D r --=流动状态 可塑状态 半固体状态 固体状态液限L ω 塑限P ω 缩限s ωD越接近1，越密实；越接近0，越松散。
r二、标准贯入试验从理论上讲，用相对密实度划分砂土的密实度比较合理。
但实际不好操作。
在工程实践中，通常用标准贯入击数来划分砂土的密实度。
标准贯入试验：使用规定的锤重（63.5kg）和落距（76cm）把标准贯入器（带有刃口的对开管，外径50cm，内径35cm）打入土中，记录贯入一定深度（30cm）所需的锤击数N值的原位测试方法。
标准贯入试验的贯入锤击数反映了土层的松密和软硬程度，是一种简便的测试手段。
第六节土的工程分类第二章 粘性土的物理化学性质粘性土根据界限含水量分为四个状态，砂土没有这种性质。
粘性土的这种特质取决于粘粒粒组的含量与粘粒的矿物成分。
粘土的粒径<0.002mm ，因此它具有很大的表面积。
颗粒越细，比表面积越大，表面能越大。
粘土可以分为蒙脱石、伊利石、高岭石三种类型。
粘土的塑性、压缩性、胀缩性、强度等工程性质受到原子、分子间键力的制约，这是粘土物理化学特性的本质。
第一节 键力的基本概念键力：原子与原子之间或分子与分子之间的一种联结力。
包括化学键、分子键、氢键三种。
一、化学键化学键：原子与原子之间的联结。
也称为主键或高能键。
分为离子键、共价键、金属键三种。
简单的说，不同元素的原子通过化学反应构成一种新的物质分子。
异性原子之间的联结力称为离子键；两个同性原子形成同一元素分子的联结力称为共价键；通过自由电子将原子或离子联结成结晶格架的力称为金属键。
化学键影响范围最小，约为～m ，但联结力最大，相当于～84kmol J /。
二、分子键即范德华键，或称次键、低能键。
分子与分子之间的联结力。
三、氢键介于主键与次键之间的一种键力。
第二节 粘土矿物颗粒的结晶结构粘土矿物大都属于硅酸盐，晶体的原子排列与矿物颗粒的物理性质、化学性质和光学性质有非常密切的关系。
粘土矿物的结晶结构主要是两个基本结构单元组成：硅氧四面体和氢氧化铝八面体。
第三节 粘土颗粒的胶体化学性质粘土颗粒粒径非常微小，<0.002mm ，在介质中具有明显的胶体化学特性，因为粘土颗粒表面带负电。
第四节 粘土工程性质的利用和改良粘土矿物具有特殊的结晶构造和带电的特性。
一、电渗排水和电化学加固二、利用离子交换改良粘土的工程性质蒙脱石和伊利石，具有很强的亲水性，具有吸水膨胀和失水收缩的特性，称为膨胀土。
在工程中，可以用高价阳离子置换低价离子的办法来改善土的工程性质。
因为低价离子使土颗粒周围的水膜变厚，即液限明显上升，可塑性增加。
三、粘土的结构性在粘土颗粒薄片的面上分布着负电荷，而在边角处呈现正电荷。
四、粘土的抗剪强度粘土的抗剪强度由粘聚力分量和摩擦力分量组成。
五、触变性和触变泥浆将纯粘土矿物（高岭土或蒙脱石等）与水制成泥浆时，矿物颗粒吸附大量水化离子和水分子，由于颗粒的水膜很厚，颗粒与颗粒之间的引力很薄弱，可以长时期悬浮在水中。
当悬浮液在静止状态时，颗粒之间的微弱引力，使其聚集起来，悬液成为一种糊状、粘滞度较大的流体。
一旦受到振动或扰动时，颗粒之间的联结立即丧失，又恢复成为流动的液体。
这种性质成为触变性。
第三章土中水的运动规律第一节土的毛细性土的毛细性是指能够产生毛细现象的性质。
土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及其他方向移动的现象。
这种细微孔隙中的水被称为毛细水。
一、土层中的毛细水带从下到上分为：正常毛细水带→毛细网状水带→毛细悬挂水带毛细悬挂水带：由地表水渗入而成。
当地表有大气降水补给时，在重力作用下向下移动。
三个毛细水带不一定同时存在，取决于当地的水文地质。
如地下水位很高时，可能就只有正常毛细水带，而没有毛细网状水带和毛细悬挂水带；反之，当地下水位较低时，则可能三个同时出现。
二、毛细水上升高度及上升速度一个细管插入水中，可以看到水会沿着毛细管上升。
湿润现象。
三、毛细压力干燥的砂土是松散的，湿砂可捏成团。
因为湿砂的土粒间有一些粘结力，这个粘结力是由于土粒间接触面上一些水的毛细压力形成的。
第二节土的渗透性土的渗透性：土孔隙中的自由水在重力作用下发生运动的现象，称为土的渗透性。
一、渗流模型二、土的层流渗透定律三、土的渗透性四、影响土的渗透性的因素1．土的粒度成分及矿物成分2．结合水膜的厚度3．土的结构构造4．水的粘滞度5．土中气体五、动水力及渗流破坏流砂：若水的渗流方向自下而上，当向上的动水力与土的有效重度相等时，这时土颗粒间的压力等于零，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象成为流砂现象。
管涌：当水在砂土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水力的作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走，这种现象称为管涌。
第三节流网及其应用第四节土在冻结过程中水分的迁移和积聚一、冻土现象及其对工程的危害冻土根据冻融情况分为：季节性冻土、隔年冻土和多年冻土。