飽和含水率

木材在干燥過程中，內(nèi)部水分逐漸向散發(fā)。當全部自由水已散失，細胞壁中仍充滿著吸附水時，為木材含水量的臨界點，一般稱為纖維飽和點。這時木材的相對含水率稱為飽和含水率。2100433B

干密度對路基性能的影響

（1）干密度對土-水特征曲線產(chǎn)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，殘余含水率隨干密度的增大線性增大，參數(shù)a與進氣值的倒數(shù)線性相關，參數(shù)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，而在殘余段排出的水是土中的結合水。土體在不同干密度下的殘余質(zhì)量含水率為常數(shù)。

（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。

干密度對粗粒料力學特性的影響

粗粒料的力學特性不僅與應力狀態(tài)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(tài)之后逐漸趨向于漸進狀態(tài)，此時應力比逐漸趨向于一常數(shù)。

（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(tài)則是由密實度和應力狀態(tài)共同決定的。

（3）軟化型曲線的相變應力小于漸進應力，而漸進應力又小于破壞應力。

干密度對土體力學特性的影響

地下水位以上的土大多處于非飽和狀態(tài)，經(jīng)過壓實填筑的土壩、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(jié)性的氣候變化使得土體經(jīng)受反復干濕循環(huán)的影響，土體的強度和變形特征產(chǎn)生不可逆轉的變化。由于強降雨過程中負孔隙水壓力的消失和干濕循環(huán)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(fā)生。干濕循環(huán)對邊坡的變形和穩(wěn)定性產(chǎn)生不可忽視的影響。因此，研究經(jīng)反復干濕循環(huán)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。

干濕循環(huán)過程中試樣內(nèi)部結構調(diào)整和基質(zhì)吸力的壓密作用使得土體的力學特性發(fā)生了不可逆轉的變化。土體對干濕循環(huán)的響應取決于土體的初始狀態(tài)。干濕循環(huán)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?yōu)閼冘浕?，而初始干密度?.71g/cm3和1.76g/cm3的試樣干濕循環(huán)前后應力-應變曲線的形式未發(fā)生明顯改變。干濕循環(huán)后，土體在固結不排水剪切過程中孔隙水壓力的發(fā)展發(fā)生了變化?？讐喊l(fā)展與應力-應變曲線具有良好的對應性。對于初始干密度為1.61g/cm3的試樣，干濕循環(huán)使得土體的孔壓發(fā)展曲線由先增大后減小轉變?yōu)槌掷m(xù)增加并趨于穩(wěn)定，剪切初始階段未經(jīng)歷干濕循環(huán)試樣的孔隙水壓力高于反復循環(huán)后試樣的孔壓值，隨著剪切變形的進一步增加，未經(jīng)歷干濕循環(huán)試樣的孔隙水壓力逐漸減小并低于循環(huán)后的值。初始干密度為1.71g/cm3和1.76g/cm3試樣干濕循環(huán)后峰值孔壓均有所增加，且剪脹的趨勢有所減弱。經(jīng)反復循環(huán)后，土體在p′ -q平面上的有效應力路徑發(fā)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于干濕循環(huán)對土體抗剪強度和孔壓發(fā)展特性的影響。在進行土壩、路基和邊坡穩(wěn)定分析時，有必要考慮干濕循環(huán)對土體強度的影響，低干密度時考慮干濕循環(huán)的影響尤為重要。

干密度

干密度指的是土的孔隙中完全沒有水時的密度，即固體顆粒的質(zhì)量與土的總體積之比值。土的最大干密度一般常在1.4~1.7 g/cm3。干密度反映了土的孔隙比，因而可用以計算土的孔隙率，它往往通過土的密度及含水率計算得來，但也可以實測。土的干密度一般常在1.4~1.7 g/cm3。干密度對土-水特征曲線產(chǎn)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，殘余含水率隨干密度的增大線性增大，參數(shù)a與進氣值的倒數(shù)線性相關，參數(shù)隨干密度的增大線性增大。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，而在殘余段排出的水是土中的結合水。土體在不同干密度下的殘余質(zhì)量含水率為常數(shù) 。

孔隙度

孔隙度是指巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣體積的比值，稱為該巖石的總孔隙度，以百分數(shù)表示。儲集層的總孔隙度越大，說明巖石中孔隙空間越大。從實用出發(fā)，只有那些互相連通的孔隙才有實際意義，因為它們不僅能儲存油氣，而且可以允許油氣在其中滲濾。因此在生產(chǎn)實踐中，提出看了有效孔隙度的概念。有效孔隙度是指那些互相連通的，在一般壓力條件下，允許流體在其中流動的孔隙體積之和與巖樣總體積的比值，以百分數(shù)表示。顯然，同一巖石有效孔隙度小于其總孔隙度。

土中水

土中水的存在形式多種多樣，大致可分為液態(tài)水、氣態(tài)水及固態(tài)水三類。不同類型的水對土的工程特性起著不同的作用，其中較重要的是結合水、毛細水和重力水。其中土中水分子的活動能力和結合水的抗剪強度有著密切的關系。影響結合水的抗剪強度因素有很多，如結合水與土顆粒表面的間距、土顆粒的形狀。土中水可以分為兩大類：礦物中的結合水，如結構水、結晶水和沸石水；土孔隙中的水，如土粒表面結合水：強結合水與弱結合水、非結合水（液態(tài)水，氣態(tài)水和固態(tài)水）。土中細粒越多，即土的分散度越大，水對土的性質(zhì)的影響也越大。

土壤張力是土壤對水的吸力。土壤愈濕，對水的吸力就愈小；反之則大。當土壤濕度增大到所有空隙充滿水時，土壤水張力將降為零。換言之，此時土壤含水率達到了飽和。各種土壤的飽和含水率，以重量含水率和容積含水率而言都不一致，但對土壤水張力而言卻是一致的都為零。各種土壤的毛管破裂含水率也不一致，而土壤張力則近乎一致。各種土壤在從飽和含水率到毛管破裂含水率的變幅內(nèi)，土壤水對作物的作用和影響基本一致。同一土壤水張力指標下，不同土壤有其不同的含水率，但同一的土壤水能量指標對作物的生理需水和根系吸收而言卻是一致的。