干密度

干密度（dry density）

符號：（ρd）

土的孔隙中完全沒有水時的密度，稱干密度；是指單位體積土的質量，即：固體顆粒的質量與土的總體積之比值。

在工程上常把干密度作為評定土體緊密程度的標準，以控制填土工程的施工質量。在土方填築時，常以土的（干密度）來控制土的夯實標準。

先算出土的濕密度，然後除以（1+w）

其中w是含水率，比如通過計算土的含水率是8%，那麼就用濕密度除以（1+0.08）

ρd=ρ/（1+w)

ρ：土的密度

w：土的含水率

（1）干密度對土-水特徵曲線產生顯著影響，干密度越大，飽和含水率越小，進氣值越大，土體的持水性能越強。飽和含水率隨干密度的增大線性減小，殘餘含水率隨干密度的增大線性增大，參數a與進氣值的倒數線性相關，參數n隨干密度的增大線性增大。

（2）土體在快速脫水階段在吸力作用下排出的那部分水是土中的自由水，而在殘餘段排出的水是土中的結合水。土體在不同干密度下的殘餘質量含水率為常數。

（3）回彈模量隨含水率的增大而減小，隨干密度的增大而增大，含水率對回彈模量的影響較干密度顯著。

（4）地下水位上升導致路基含水率顯著增加，路基土的回彈模量明顯下降，引起了不可忽視的路基變形。提高路基土的壓實度，能有效提高路基土的持水性能和強度，從而達到提高路基抗變形性能的目的。

粗粒料的力學特性不僅與應力狀態有關，還與粗粒料的初始干密度密切相關，通過不同初始干密度的粗粒料大型三軸試驗得到：

（1）初始干密度越大，軟化或剪脹趨勢越強，破壞應力或峰值強度越大，破壞狀態之後逐漸趨向於漸進狀態，此時應力比逐漸趨向於一常數。

（2）初始干密度對粗粒料初始彈性模量有重要影響，而應力應變曲線的形態則是由密實度和應力狀態共同決定的。

（3）軟化型曲線的相變應力小於漸進應力，而漸進應力又小於破壞應力。

地下水位以上的土大多處於非飽和狀態，經過壓實填築的土壩、公路鐵路路基、天然邊坡等都與非飽和土工程問題密切相關。季節性的氣候變化使得土體經受反覆乾濕循環的影響，土體的強度和變形特徵產生不可逆轉的變化。由於強降雨過程中負孔隙水壓力的消失和乾濕循環等因素導致的土體強度的降低，淺層滑坡等工程問題時有發生。乾濕循環對邊坡的變形和穩定性產生不可忽視的影響。因此，研究經反覆乾濕循環作用后飽和土的變形和強度特性，對工程建設具有重要意義。

乾濕循環過程中試樣內部結構調整和基質吸力的壓密作用使得土體的力學特性發生了不可逆轉的變化。土體對乾濕循環的響應取決於土體的初始狀態。乾濕循環使得初始干密度為1.61g/cm3的試樣的應力-應變曲線由應變硬化轉變為應變軟化，而初始干密度為1.71g/cm3和1.76g/cm3的試樣乾濕循環前後應力-應變曲線的形式未發生明顯改變。乾濕循環后，土體在固結不排水剪切過程中孔隙水壓力的發展發生了變化。孔壓發展與應力-應變曲線具有良好的對應性。對於初始干密度為1.61g/cm3的試樣，乾濕循環使得土體的孔壓發展曲線由先增大后減小轉變為持續增加並趨於穩定，剪切初始階段未經歷乾濕循環試樣的孔隙水壓力高於反覆循環后試樣的孔壓值，隨著剪切變形的進一步增加，未經歷乾濕循環試樣的孔隙水壓力逐漸減小並低於循環后的值。初始干密度為1.71g/cm3和1.76g/cm3試樣乾濕循環后峰值孔壓均有所增加，且剪脹的趨勢有所減弱。經反覆循環后，土體在p′ -q平面上的有效應力路徑發生了明顯變化且以初始干密度1.61g/cm3的試樣最為顯著。應力路徑的改變歸因於乾濕循環對土體抗剪強度和孔壓發展特性的影響。在進行土壩、路基和邊坡穩定分析時，有必要考慮乾濕循環對土體強度的影響，低干密度時考慮乾濕循環的影響尤為重要。