土力学实验指导讲义

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1、实验一：含水量试验一、基本原理：试样在105℃～110℃下烘至恒量时所失去的水质量与干土质量的比值，即为土的含水量，用百分比表示。含水量是土的基本物理性指标之一，是计算土的干密度、孔隙比等的必要指标。一般采用烘干法测定。本试验方法适用于粘性土、砂性土和有机质土。二、试验目的：1、熟悉、掌握土工仪器的操作。2、熟悉、掌握土的含水量试验。三、试验设备：烘箱、天平（称量200g，最小分度值0.01g）、量盒、干燥器等。四、操作步骤：1、取试样（粘性土为15～20g、砂性土、有机质土为50g，放入量盒内，盖上盒盖，称湿土的

2、质量，精确至0.01g。2、打开盒盖，置于烘箱内，在105℃～110℃的恒温下烘干，烘干时间粘性土不得少于8h，砂性土不得少于6h。含有机质超过5%的土，应将温度控制在65℃～70℃的恒温下烘干。3、将量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称干土质量，精确至0.01g。五、成果整理：含水率计算式中：0——土的含水率，%，计算至0.1%；m1——湿土样及称量盒质量，g；m2——烘干后土样及称量盒质量，g；m0——称量盒质量，g；含水量试验应进行两次平行测定，两次测定的差值，当含水量小于40%时不得大于

3、1%；当含水量等于、大于40%时不得大于2%，取两次测值的平均值。实验二：密度试验一、基本原理：土的单位体积质量称为土的密度。在天然含水量情况下的密度为天然密度。测定土的密度的方法很多，主要有环刀法、灌水法、灌砂法等。二、试验目的：1、熟悉、掌握土工仪器的操作。2、了解土体内部结构的密实情况。三、试验设备：环刀、天平（称量200g，最小分度值0.01g）、。四、操作步骤：五、成果整理：天然密度计算式中：ρ——天然密度，g/cm3；m1——环刀及土的质量，g；m2——环刀质量，g；V——环刀体积，cm3；密度试验记录

4、土样编号试验日期试验人员土样说明环刀号m1（环刀质量，g）m2（土样及环刀质量，g）m1-2（土样的质量，g）V（环刀体积，cm3）天然密度（g/cm3）平均值实验三：液、塑限试验一、基本原理：细粒土(粒径小于0.5mm，并且有机质含量不超过试样总质量5%的土)由于含水率不同，分别处于流动状态，可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水率，塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水率。采用液、塑限联合测定法测定。二、试验目的：本试验是测定细粒土的液限和塑限含水率，用于计算土的塑性指数和液性指数，为划分土

5、的工程类别和确定土的状态提供依据。三、试验设备：1、液限、塑限联合测定仪，圆锥质量76克，锥角30度。2、天平，称量200g，最小分度值0.01g。3、其它：烘箱、铝盒、调土刀、刮土刀、蒸馏水滴瓶、凡士林等。四、试验步骤：1、本次试验原则上应采用天然含水率的土样进行，也允许用风干土制备土样，土样过0.5mm筛后，喷洒配制一定含水率的土样，然后装入密闭玻璃广口瓶内，润湿一昼夜备用（土样制备工作实验室已预先做好）。2、将已制备好的土样取出，放在搪瓷碗中加水或电吹风吹干并调匀后，密实地装入试样杯中（土中不能有孔洞），高出

6、试样杯口的余土，用刮土刀刮平，随即将试样杯放在升降底座上。3、接通电源，按下“开”按钮，把装有透明光学微分尺的圆锥仪，在锥体上抹以薄层凡士林，使电磁铁吸稳固锥仪。4、转动升降座，待试样杯上升到土面刚好与圆锥仪锥尖接触时，“接触”蓝灯亮，按“放”按钮，圆锥仪自由下落，历时5秒，当音响讯号自动发出声响时，立即从读数屏幕上读出圆锥仪下沉深度。5、把升降座降下，细心取出试样杯，剔除锥尖处含有凡士林的土，取出锥体附近的试样不少于10g放入称量铝盒内，称量得质量m1，并记下盒号，测定含水率。6、将称量过的铝盒，放入烘箱；在10

7、5℃～110℃的温度下烘至恒量，取出土样盒放入玻璃干燥皿内冷却，称干土的质量m2。7、重复2～6条的步骤，测试另二种含水率土样的圆锥入土深度和含水率（圆锥入土深度宜为3～4mm，7～9mm，15～17mm）。五、成果整理：1、塑、液限以含水率为横坐标，以圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制含水率与相应的圆锥入土深度关系曲线，如图所示。三点应在一根直线上，如图中A线。如果三点不在同一直线上，通过高含水率的一点与其余两点连两根直线，在圆锥入土深工为2mm处查得相应的两个含水率，如果两个含水率的差值小于2%，用该两含

8、水率的平均值的点与高含水率的测点作直线，如图中的B线，若两个含水率差值等于、大于2%，则应补点或重做试验。在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17mm对应的含水率为液限，查得下沉深度为10mm对应的含水率为10mm液限，查得下沉深度为2mm对应的含水率为塑限。2、塑性指数计算式中：——塑性指数，精确至0.1；——液限（%）；——塑限（%）。3、液性