《土力学》实验指导书(12学时)新版--2012.12.12

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1、《土力学》实验指导书(龚文惠编写)1.土的密度实验土的密度是指天然状态下单位体积的土的质量。一、实验目的测定土的密度，以便了解土的疏密和干湿状态，供换算土的其它物理性质指标、计算地基应力及控制施工质量之用。二、实验原理采用环刀法测定。用已知质量和容积的环刀取得土样后，称出环刀加土样的总质量，即可知土样的体积和质量，从而算出土样的密度。即：()环刀土的质量环刀质量+−()mmm00+−ρ==环刀容积V3式中：m0——环刀质量（g）；V——环刀容积（cm）；3m——土样质量（g）；ρ——土样的密度（g/cm）。三、仪器设备21.环刀：横截面积50cm，高2cm；2.托盘天

2、平：称量500~1000g，感量0.1g；3.其它：修土刀、毛玻璃、凡士林油等。四、操作步骤：1.土样准备：取原状或人工制备的扰动土（一般由实验室已制成土饼）。2.取试样：在环刀（已编号称重的）内壁涂一层薄薄的凡士林油（切记），将环刀刀口朝下放在土饼上，慢慢用力将环刀下压，边压边削去环刀外侧的残土，至土样向外伸出环刀为止。再用削土刀沿环刀的顶面和底面削平试样，并擦净环刀外壁。3.称量：调平托盘天平后，将环刀连同土样放在天平上称量其总质量，准确至0.1g。4.数据记录、计算与成果整理。五、注意事项：1.环刀取土时，下压方向要正，用力要均匀。2.环刀周围的土应细心切削，不

3、可用手抠。3.土样两端修平时，若遇d>5mm的砂粒处于欲修平面而无法修平时，应另取土样重做。4.称完重后的土样不要从环刀中挤出，以备后续固结或剪切实验之用。１2.土的含水量实验土的含水量是指土中水的质量与土粒的质量之比。一、实验目的测定土的含水量，以了解土的干湿状态，供换算土的其他物理性质指标和状态指标如e、Ip、Il、Sr和评价土的工程性质之用。二、实验原理采用烘干法测定。土中紧紧吸附于土颗粒表面的强结合水只有在105°C的高温下烘烤数小时才可失去。实验时将湿土样（总质量为m）置于烘箱中烘烤，待土中水全部蒸发至土样达到恒定质量（m），则可算出原来存在于湿土中的水的质

4、量（mw=m－ms），然后计算得土的含水量指标。即：(湿土+盒）质量−（干土+盒）质量(m+m0)−(ms+m0)w==×100%（干土+盒）质量-盒的质量(m+m)−ms00式中，w——含水量；m+m0——（湿土样+盒）的质量（g）；m0——盒的质量（g）；ms+m0——（烘干土样+盒）的质量（g）。三、仪器设备1.烘箱：电热恒温烘箱（保持温度100°~105°C）；2.天平：感量0.01g；3.干燥器：内装CaCl2等干燥剂；4.其它：铝盒、削土刀、匙、盛土碗。四、操作步骤1.取土样：从制备的土中取出至少2份（每份15g~30g）放在不同的铝盒中，盖上盒盖，并记录

5、下盒盖上的编号。2.称量（湿土+盒）的质量（m+m0）：用天平称量装有湿土的铝盒质量，准确至0.01g。3.烘干：取开盒盖后反扣在盒的底部，连同湿土样一起放入烘箱中烘烤至恒定质量。4.干燥冷却：至少两天以后，从烘箱中取出铝盒和土样后，放入干燥器内冷却至室温。5.称量（干土+盒）的质量（ms+m0）：从干燥器中取出土样后，立即盖上盒盖，放在天平上称量，准确至0.01g。6.数据记录、计算与成果整理。五、思考题烘干后的土样为什么要放在干燥器中冷却而不宜在空气中自然冷却？２3.土的塑限实验塑限是粘性土由可塑状态转变为坚硬状态的界限含水量。一、实验目的测定粘性土的塑限，用于计

6、算Ip和IL，并为评价粘性土的物理状态和可塑性提供参考。二、实验原理采用搓条法测定。将粘性土配制成稍湿的土样后，用手掌轻轻搓条，若搓至直径为3mm时土条刚好开始断裂，则此时土样的含水量即为塑限。按测定含水量的方法测出此时的含水量即为塑限。三、实验设备和仪器1.毛玻璃板：约200×300mm。2.直径3mm的金属棒。3.其它：同含水量（烘干法）实验仪器设备。四、操作步骤1.制备土样：取风干粘性土，在调土碗中加入少量蒸馏水使其浸润，静置一昼夜备用（由实验室完成）。2.搓条：取土样先在手掌中搓成球形，再放在玻璃板上用手掌均匀用力搓成直径为3mm的长条（与金属棒比较）。若此时

7、土条刚刚开始断裂，且裂缝间距较均匀，则土样的含水量为塑限。3.调整：若搓至3mm时土条不断裂，说明土样的含水量大于塑限，应让其稍许风干后重新搓条；若土条还未搓至直径为3mm时就已断裂，说明土样的含水量小于塑限，应加少量水调匀后再搓。直至搓条合格为止。4.测定塑限：取搓条合格的断裂土条约5g，按含水量实验的方法和步骤测定其含水量即为土样的塑限。5.成果记录与整理。五、注意事项1.土条长度不宜超过手掌宽度。2.搓条时不要包入空气，土条不能搓成管状，手上不得有汗液或油脂。3.土条搓至塑限时，土条裂纹应大致均匀，如果裂纹分布极不均匀或无裂纹时土条突然断裂，一