土壤术语|土壤性质之间的关系

土壤术语/性质涵盖了土壤的性质，这些性质在预测土壤的工程行为中是必不可少的。这些特性包括孔隙比、含水量、空气含量等。它还涵盖了这些属性之间的重要相互关系。属性和关系都是GATE土木工程考试的重要组成部分。

土壤相图

土壤一般是一个三相系统。它包含空气、水和固体作为系统的一部分。土壤也可以存在两相系统取决于场地条件。下面列出了可能存在的两相体系。

干土壤系统-固体和空气
饱和土壤系统-固体和水

三相土壤系统

在进入各种术语之前，重要的是要理解以下所列的与相的重量和体积相关的某些术语。

相的体积

Va -空气体积
Vw -水的体积
Vv -空隙的体积
v -固体体积
V -土体的总体积

相权值

Wa -空气重量(零)
Ww -水的重量
Wv -占用空隙的材料重量(忽略)
Ws -固体重量
W -土体总重量

土壤术语

基本关系

有六个基本的关系使用重量和体积的相下面讨论。

孔隙度(n)

土壤孔隙率是孔隙体积与土壤总体积的比值。它通常以百分比表示，范围为0 ~ 100%。

n = (Vv/V) * 100

在那里,

Vv = Vw + Va

V = Vw + Va + Vs

空隙比(e)

土壤孔隙比是土壤中孔隙体积与固体体积的比值。它的值总是大于零。

e = Vv/Vs

孔隙比比孔隙率更常用，因为固体体积(Vs)在施加压力时保持恒定。

饱和度(S)

土体的饱和程度是空隙中水分的体积与空隙体积的比值。它通常以百分比表示，范围为0 ~ 100%。

S = (Vw/Vv) * 100

对于完全饱和的土体Vv = Vw，饱和程度为100%。对于干土，Vw = 0，因此饱和度为0。

空隙率(na)

土壤孔隙率是指土壤中空气的体积与土壤总体积的比值。它通常以百分比表示，范围为0 ~ 100%。

na = (Va/V) * 100

空气含量(ac)

土壤中的空气含量是空气体积与空隙总体积之比。它通常以百分比表示，范围为0 ~ 100%。

ac = (Va/Vv) * 100

含水量(w)

土壤含水量是水的重量与土壤中固体的重量之比。它通常以百分比表示，范围为0 ~ 100%。

w = (Ww/Ws) * 100

土壤单位重量

有六个需要理解的单位权重，所有这些都将被进一步讨论。

单位重量(γ)

土壤体积单位重量是指土壤体积单位的重量。它也被称为“质量单位重量”。

γ = w / v，

W = Ww + Ws

V = Va + Vw + Vs

固体单位重量(γs)

固体的单位重量是每单位体积固体的土壤固体的重量。它也被称为“绝对单位重量”。

γs = Ws/Vs

水的单位重量(γw)

水的单位重量是每单位体积的水的重量。水的单位重量在4时为9.81千牛/米立方°C常用的是什么的标准。

γw = Ww/Vw

饱和单位重量(γsat)

饱和单位重量就是散装单位重量一个饱和状态。

淹没单位重量(γ′)

沉水单位重量是其沉水状态下的单位重量。

γ′= (Ws)sub/V

γ′= γsat - γw

干单位重量(γd)

土壤干单位重量是指土壤中每单位体积的固体含量。

γd = Ws/V

土壤比重

有两个特定的重力项的土壤，进一步讨论。

质量比重(Gm)

质量具体的土壤的重力是土壤的质量单位重量与水的单位重量之比。这也被称为“批量特定”重力或者"明显特异性"重力．

通用=γ/γw

固体比重(g)

固体比重是固体的单位重量与水的单位重量之比。它也被称为“绝对特异性”重力或者是特定谷物重力．这一项是相对恒定的，因为它是基于的固体的单位重量(γs)，因此用于几乎所有关系．

Gs = γs/γw

土壤术语之间的重要关系

下面提到有一些重要的关系吗每个术语。注意，以下关系中的G为颗粒比重，即Gs。

孔隙率与孔隙率

E = n/(1 - n)

N = e/(1 + e)

孔隙比，饱和度和含水量

e = wG/S

空气含量和饱和度

ac = 1 - S

空隙率、孔隙率和空气含量的百分比

Na = ac * n

单位重量，孔隙比，颗粒比重，饱和度

γ = ((G + Se)*γw) / (1 + e)

γsat = ((G + e)*γw) / (1 + e)

γd = (G*γw) / (1+e)

γsub = (G - 1)*γw / (1 + e)

干单位重量，含水量，空隙百分比

γd = γ体/ (1+w)

γd = (1 - na) * ((G*γw) / (1+e))

为了方便参考，所有的关系都附在下面的图片中，可以下载并用于准备。

土壤性质的关系

例子问题

问题:如果的孔隙率的土样为20%，孔隙率为?(门:1997)

解决方案:

N = 0.2