土质学与土力学试验指导书

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1、《土质学与土力学》试验指导书（交通工程专业）张光永　编华中科技大学土木学院二零零八年八月12目录前　言2实验一土的密度试验3实验二土的含水量（率）试验4实验三粘性土的液限、塑限的测定5实验四土的侧限压缩试验（固结试验）7实验五土的直剪试验1012前　言本试验指导书适用于交通工程专业的本科生使用。本试验是《土质学与土力学》等课程的重要实践教学环节。该试验指导书包括以下内容：密度、含水量、液限和塑限试验、固结试验、直接剪切等试验项目，通过上述试验可以让学生熟悉各种仪器设备在试验项目中的使用方法，锻炼学生的试验基本技能，掌握试验内容和试验的基本方法，培养学生的动手能力及综

2、合分析问题和解决问题的能力，使学生知道为什么要做这些试验，试验参数在工程设计和施工中如何应用，为今后的实际工程设计、施工和研究工作奠定坚实的基础。本指导书主要依据中华人民共和国行业标准《公路土工试验规程》JTJ051-93、中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001、中华人民共和国行业标准《公路工程地质勘察规范》JTJ064-98等国家和行业标准，并结合工程实践经验及教材特点编制而成。由于编者水平有限，若有不当之处，请批评指正。张光永2008年8月12实验一土的密度试验1.试验目的土的密度是指土的单位体积的质量，是土的基本物理性质指标之一。在

3、天然状态下的密度称为天然密度，其单位为g/cm3。2.试验方法试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法、灌砂法等。对于细粒土，采用环刀法；对于易碎裂、难以切削或不规则的土体，可用蜡封法；对于现场粗粒土，一般用灌水法或灌砂法。本试验采用环刀法。3.仪器设备环刀；天平，感量0.1g；切土刀；推土器；白瓷盘；游标卡尺；凡士林等。4.试验步骤（1）用卡尺测出环刀的高和内径，并计算出环刀的体积V(cm3)。（2）称环刀的质量m1，准确至0.1g。（3）在环刀内壁涂一层薄薄的凡士林油，并将其刃口向下放在试样上。（4）用切土刀沿环刀外缘将土样削成略大于环刀直径的土柱，然后慢慢将环刀垂直下

4、压，边压边削，到土样伸出环刀上部为止，削去环刀两端余土，使与环刀口面齐平。把削下的土样做含水量试验。（5）擦净环刀外壁，称量环刀加土的质量m2，准确至0.1g。（6）用推土器将试样从环刀中推出。（7）本试验须进行二次平行试验，其平行差值不大于0.03g/cm3,满足要求取其算术平均值。5.成果整理（1）按下式计算土的湿密度：ρ=(m2-m1)／V式中：ρ——土的湿密度（g/cm3）；m1——环刀的质量（g）；m2——环刀加土的质量（g）。（2）按下式计算土的干密度：ρd=ρ／(1＋0.01w)式中：ρd——土的干密度（g/cm3）；12ρ——土的湿密度（g/cm3）

5、；w——土的含水量（％）。（3）记录表格见实验报告。6.注意事项（1）操作要快，动作细心，以避免土样被扰动破坏结构及水份蒸发。（2）环刀一定要垂直，加力适当，方向要正。（3）边压边削的时候，切土刀要向外倾斜，以免把环刀下面的土样削空。实验二土的含水量（率）试验1.试验目的土的含水量指土在105～110℃下烘至恒量时所失去的水分质量和达恒重后干土质量的比值，以百分数表示。2.试验方法烘干法、酒精燃烧法、炒干法、比重法等。本试验采用烘干法。3.仪器设备烘箱，采用电热烘箱，温度能保持在105～110℃；天平，感量0.01g；干燥器；称量盒等。4.试验步骤（1）先称称量盒的

6、质量（m1），精确至0.01g。（2）取具有代表性试样，细粒土不小于为15g，砂类土、有机质土不小于50g，放入已称好的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量（m2），精确至0.01g。（3）打开盒盖，将试样和盒放入烘箱内，在温度105～110℃的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。细粒土不少于8小时；砂类土不得少于6小时；对含有机质超过5%的土，应将温度控制在65～70℃的恒温下烘干。（4）将烘干后的试样和盒取出，放入干燥器内冷却至室温。冷却后盖好盒盖，称盒和干土质量（m3），精确至0.01g。（5）本项试验要求进行二次平行测定，其平行差值需满足以下要

7、求：当含水量小于5％时，允许平行差值不大于0.3％；当含水量大于5％小于40％时，允许平行差值不大于1％；当含水量大于等于40％时，允许平行差值不大于2％。当满足上述要求时，含水量取两次测值的平均值。125.成果整理（1）按下式计算含水量：w=(m2－m3)/(m3－m1)×100%式中：w——含水量（％）；m1——称量盒的质量（g）；m2——盒加湿土质量（g）；m3——盒加干土质量（g）。（2）记录表格见实验报告。6.注意事项（1）测定含水量时动作要快，以避免土样的水分蒸发。（2）应取具有代表性的土样进行试验。（3）称量盒要保持干燥，注意称量盒的盒体和盒盖上下