无黏性土一般指碎石土和砂土，粉土属于砂土和黏性土的过渡类型，但是其物质组成、结构及物理力学性质主要接近砂土（特别是砂质粉土），故列入无黏性土的性状一并讨论。

决定无黏性土工程性状的主要因素是紧密状态，它综合地反映了无黏性土颗粒的岩石和矿物组成、粒度组成（级配）、颗粒形状和排列等对其工程性质的影响。一般说来，无论在静荷载或动荷载作用下，密实状态的无黏性土与其疏松状态的表现都很不一样。密实者具有较高的强度，结构稳定，压缩性小；而疏松者则强度较低，稳定性差，压缩性较大。因此在岩土工程勘察与评价时，首先要对无黏性土的紧密程度作出判断。无黏性土紧密状态主要受受荷历史、形成环境、颗粒组成和矿物成分等影响。决定无黏性紧密状态的指标主要有孔隙比e、相对密实度Dr、标贯击数N、压缩模量Es、地基土极限承载力fk等。

1）孔隙比e

土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比，即：。由此可知孔隙比是一个重要的物理性指标，可以用来评价天然砂土的密实程度。一般e<0.6的土是密实的低压缩性土，e>1.0的土是疏松的高压缩性土。

采用天然孔隙比作为砂土紧密状态的分类指标，具体划分标准见表7.6。

表7.6　按天然孔隙比e划分砂土的紧密状态

2）相对密实度Dr

相对密实度Dr定义为：

式中　emax——砂土最大孔隙比；

　　　emin——砂土最小孔隙比；

　　　e——砂土的天然孔隙比。

对于不同的砂土，其emin与emax的测定值是不同的，emax与emin之差（即孔隙比可能变化的范围）也是不一样的。一般粒径较均匀的砂土，其emax与emin之差较小；对不均匀的砂土，则较大。(www.daowen.com)

从式（7.3）可知，若无黏性土的天然孔隙比e接近于emin，即相对密实度Dr，接近于1时，土呈密实状态；当e接近于emax时，即相对密实度Dr，接近于0，则呈松散状态。根据Dr值，我国原冶金工业部编制的工程地质规范采用表7.7划分砂土的紧密状态。

表7.7　按相对密实度划分砂土的紧密状态

采用相对密实度Dr来评定砂土的紧密状态，需要采取原状砂样，经过土工试验测定砂土天然孔隙比。

3）标贯击数N

目前国内外，已广泛使用标准贯入试验于现场评定砂土的紧密状态。表7.8为国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）规定，按标准贯入锤击数N值划分砂土紧密状态的标准。

表7.8　按标准贯入锤击数N值确定砂土的密实度

续表

4）压缩模量Es

砂土的Es越大，土的压缩性越小。低压缩性土，Es>15MPa；中压缩性土，4MPa<Es≤15MPa；高压缩性土，Es≤4MPa。

5）地基土极限承载力fk

地基土极限承载力是指地基土单位面积上所能稳定承受的最大荷载，以kPa计。地基土在规范规定的一定允许变形下的地基承载力值称为特征值fak，单位为kPa。砂土的土性越好，砂土的极限承载力越高，地基土的压缩性越小。