无黏性土的密实度

对于砂、卵石、砾石等无粘性土，属单粒结构，最主要的物理特性指标就是密实度。孔隙比、干容重在一定程度上也可以反映土的密度程度，但这两个指标没有考虑粒径级配对土的密度程度的影响。不同极配的砂土，可以具有相同的孔隙比e，若土颗粒的大小、形状和级配不同，则土的密实程度也明显不同。如均匀颗粒的土与包含大颗粒和小颗粒的土，其密实程度是不同的。为此，实际工程中，一般用相对密实度Dr来表征砂土的密实程度。公式为：

式中：e_max为最大孔隙比，即最疏松状态下的孔隙比；

e_min为最小孔隙比，即紧密状态下的孔隙比；

e为天然孔隙比，即通常所指天然状态下的孔隙比。

砂土的天然孔隙比界于最大和最小孔隙比之间，故相对密度D_r=0—1；

当e=e_max时，则D_r=0，砂土处于最疏松状态；

当e=e_min时，则D_r=1，砂土处于最紧密状态。

 

砂土的最疏松与最密实的状态可在实验室由人工制备。e_min一般采用“振击法”测定，e_max一般用“松砂器法”测定。实际上，由于砂土原状样不易取得，测定天然孔隙比较为困难，加上实验室测定砂土的e_max与e_min精度有限，因此计算的相对密度值误差较大。

将式中的孔隙比用干密度替换，可得到用 干密度表示 的相对密度表达式：

最大干密度和最小干密度可直接由试验测定。具体测定方法请参阅“土工试验规程”。

 

砂土按相对密实度Dr分类：

Dr在工程上还可应用于：

（1）评价砂土地基的允许承载力；

（2）评价地震区砂体液化；

（3）评价砂土的强度稳定性。

粘性土不存在最大和最小孔隙比，因此粘性土的密实度只能依据孔隙比和干密度来判别。

 

无黏性土密实度划分的其他方法

1.砂土密实度按标准贯入试验锤击数N划分

标准贯入试验是一种现场原位测试方法，是将标准贯入器打入土中一定距离（30cm）所需落锤次数（标贯击数），记为N，该值反映了土的密实度的大小。该值越大，土越密实。《建筑地基基础设计规范》（GB50007）规定，砂土的密实度可以根据标准贯入试验锤击数N来划分，如下表所示:  

     表1  砂土的密实度

注：当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时，可根据当地经验确定。

 

 

2.碎石土密实度按重型圆锥动力触探锤击数N_63.5划分

《建筑地基基础设计规范》（GB50007）中规定，碎石土的密实度可按重型圆锥动力触探锤击数N_63.5划分，按下表分为松散、稍密、中密、密实。

      表2   碎石土的密实度

 注：1. 本表适用于平均粒径小于等于50mm且最大粒径不超过100mm的卵石、碎石、圆砾、角砾。对于平均粒径大于50mm或最大粒径大于100mm的碎石土，可按本规范附录B鉴别其密实度；

    2. 表内N_63.5为经综合修正后的平均值。

 

3.碎石土密实度的野外鉴别

《建筑地基基础设计规范》（GB50007）附录中给出碎石土密实度的野外鉴别方法，如下表所示：

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知识点：无黏性土的密实度

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