渤海渤中区块土粒比重与液限的关系
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渤海渤中区块土粒比重与液限的关系
作者：贾巍
来源：《中国科技纵横》2014年第15期
【摘 要】 土粒比重为重要的物性指标，本文用大量的海洋浅层土质的土粒比重数据，通过线性回归分析土粒比重与液限的关系，给出了渤中区块土粒比重与液限的拟合最佳统计公式。并与美国南部墨西哥湾的经验公式在某一海域工程场地的测试结果进行对比分析，结果表明：本文所建立的统计公式对渤海地区的土粒比重计算准确性明显好于墨西哥湾的经验公式。所推荐的渤中区块的统计公式，可供以后的海洋工程所使用。
【关键词】 渤海 浅层土 土粒比重 液限 关系分析
土是由固体颗粒、水和气体三部分所组成的三相体系。固体部分，一般由矿物质所组成，有时含有有机质（半腐烂和全腐烂的植物质和动物残骸等）。这一部分，构成了土的骨架，成为土骨架。土骨架间布满相互贯通的孔隙。这些孔隙有时完全被水充满，称为饱和土；有时一部分被水占据，另一部分被气体占据，称为非饱和土；有时也可能完全充满气体，就称为干土
[1]。水和溶解于水的物质构成土的液体部分。空气及其他一些气体构成土的气体部分。这三种组成部分本身的性质以及他们之间的比例关系和相互作用决定土的物理力学性质。
有关研究[2]表明比重（GS ）、液限（WL ）两个指标均和土的矿物成分有关，而矿物成分与土层的沉积环境和沉积方式有关。渤中区块的正常浅海沉积区以陆相（下层）和海相（上层）的双层沉积相结构为特征：其上层为全新世以来的浅海相沉积，以软的粉质粘土呈席状覆盖于末次冰期陆相沉积之上，本层的厚度比较稳定，变化于4.4～6.6m 之间一般厚度为5.5m 左右，同下层为不整合面接触；下层为晚更新时末期河流相沉积，沉积物以砂性土为主，其中夹有薄层粘土，故其矿物成分有一定的一致性，因此利用土的液限推求土粒比重具有可行性
[3]。
1 土粒比重值的定义及应用
1.1 土粒比重的定义
土粒比重是指土粒的质量与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比，即
（1）
式中，ms ——固体颗粒质量；
Vs——固体颗粒体积；
ρs——土粒的密度，即单位体积土粒的比重；