土工试验详细步骤

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1、实验一土的密度（环刀法、腊封法）土的密度是指土的单位体积的质量。若用天然状态原状土样测得的密度，称天然密度。一般常用环刀法或蜡封法测定粘性土的密度，两者的主要区别在于测定土的体积的方法不同。环刀法适用于较均一、可塑的粘性土。蜡封法适用于土中含有粗粒，或者坚硬易碎难以用环刀切割的土．或者试样量少，只有小块、形状不规则的土样时使用。对于饱和松散土、淤泥、饱和软粘土，不易取出原状样的土，可采用放射性同位素在现场测定其天然密度。砂土、砾石土，可在现场挖坑用灌砂法测定。一、环刀法1．基本原理环刀法是用已知质量及容积的环刀，切取土样。使土样的体积与环刀容积一致，这样环刀的容积即为土

2、的体积；称量后，减去环刀的质量就得土的质量。然后计算得土的密度。2．仪器设备(1)环刀：内径为6～8cm,高为2cm；(2)天平：感量为0.1g；(3)测径卡尺；(4)切土刀、钢丝锯、凡士林油及玻璃板等。3.操作步骤(1)测定环刀的质量及体积用测径卡尺测量环刀的内径及高度，计算得环刀的体积；然后，将环刀置于天平上称得环刀质量。(2)切取土样在环刀内壁上涂以薄层凡士林，将环刀刃口向下放在土样表面上，用修土刀把土样削成略大于环刀的土柱，然后垂直向下轻压环刀，边压边削，至土样高出环刀为止。先削平环刀上端之余土，使土面与环刀边缘齐平，再置于玻璃板上；然后削环刀刃口一端的余土，使

3、与环刀刃口齐平。若两面的土有少量剥落，可用切下的碎土轻轻补上。(3)测定环刀和土样之质量擦净环刀外壁，称量环刀和土样的质量，准确至0.1g。(4)计算土的密度式中：——土的密度，g／cm3；——环刀与土样之质量，g；——环刀的质量，g；——土的体积，cm3。计算准确至0.01g／cm3。(5)平行测定本试验须进行两次平行测定，取其结果的算术平均值，其平行差值不得大于0.03g／cm3。4.注意事项(1)用环刀切取土样时，必须严格按实验步骤操作，不得急于求成，用力过猛或图省事不削成土柱，这样就易使土样开裂扰动，结果事倍功半。(2)修平环刀两端余土时，不得在试样表面往返压抹

4、。对于较软的土，宜先用钢丝锯将土样锯成几段，然后用环刀切取。二、蜡封法1.基本原理蜡封法是将已知质量的土块浸入融化的石蜡中，使试样有一层蜡的外壳，保持其完整外形，通过分别称得带有蜡壳的土样在空气中和水中的重量，根据阿基米德原理，计算出试样体积，便可以求得土的密度。2．仪器设备（1）石蜡及融蜡设备(电炉和锅)；（2）天平：感量为0.01g；（3）其它：切土刀、烧杯、细线、温度计和针等。3．操作步骤（1）切取土样切取体积约30cm3土样，削去松浮表土和尖锐棱角，使其成为较整齐的形状；系上细线，置于天平盘上称得试样的质量。（2）封蜡持线将试样徐徐浸入刚过熔点(温度为50～70

5、℃)的蜡中，待全部浸没后即将试样提出，重复2～3次，使试样表面复以一薄层蜡膜。注意检查蜡膜中有无气泡；若有用烧热之针刺破，再用蜡涂平孔口。（3）测定试样体积将封蜡试样放在天平上称量,得该试样之质量；用细线将试样吊在天平之一端，并浸没于盛蒸馏水的烧杯中(图1)，称其在水中的质量。将试样从水中取出，擦干蜡封薄膜表面水分．置于天平上称量．检查是否有水进入土样中。若此时试样质量大于浸水前之封蜡试样质量．并超过0.03g，则试验应重做。图1称封腊试样在水中的质量（4）计算土的密度a.计算试样的体积：式中：——试样体积，cm3；-——封蜡试样体积，，cm3；——蜡膜体积，，cm3；

6、——封蜡试样在水中的质量，g；——封蜡试样的质量，g；m——试样质量，g；——水的密度，g／cm3；—石蜡的密度，常采用0．92g／cm3。b.计算土的密度：(5)平行测定本实验须做两次平行测定，取其结果的算术平均值，平行误差不得大于0.03g／cm3。4.注意事项(1)在封蜡时，应将土样徐徐浸入蜡中．并立即提上．以免蜡膜产生气泡，并防止土样扰动。(2)称封蜡土样时，应在另一砝码盘中放入一条与缚土样长度相等的细线，以平衡线的重量。(4）在称封蜡土样水中质量时，应注意勿使封蜡试样与烧杯壁接触，同时应排除附在其周围的气泡。实验二测定土的含水率(烘干法)1．基本原理含水率是指

7、土中水分质量与干土质量之比值。湿土在温度为l00～105℃的长时间烘烤下，土中水分完全被蒸发，土样减轻的质量与完全干燥后土样的质量之比值，即为湿土的含水率，以百分数表示。测定含水率的方法很多，其区别是使士样干燥的方法不同，常用的有下列几种方法。(1)烘干法：将土样置于烘箱中烘烤除去水分。烘干法只能在实验室中有烘箱设备的条件下进行，一般适用于有机质含量小于5％的土，若有机质含量为5％～10％，仍允许用此法，但需注明有机质含量。(2)酒精燃烧法：将酒精倒入土样中，燃烧除去其水分。此法适用于野外勘测及施工等大量测定含水率的情况。酒精燃烧法的测定