1、土力学实验指导书编制 赵玉玲 审核 徐新生济南大学土建学院8.32实验目录实验一 含水率实验实验二 密度实验实验三 液限、塑限联合实验实验四 固结实验实验五 剪切实验3实验一 含水率实验土样编号： 实验者： 实验方法： 计算者： 实验日期： 实验成绩： 一、实验目的测定土的含水量，了解土的含水情况，是计算土的孔隙比、液性指数和其他物理力学性质不可缺少的一个基本指标。适用范围：粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。二、试验方法烘干法、酒精燃烧法、炒干法。本试验用烘干法。三、试验原理土的含水量是土在温度 105110 OC 下烘干到恒重时失去的水分质量与达到恒重后干土质量的比值，以百分数表示。四、试验设
2、备烘箱：保持温度 105110 OC 的自动控制的电热烘箱、电子分析天平、铝制秤量盒、削土刀等。五、操作步骤1、先秤量好带有编号的盒盖、盒身的两个铝盒，分别记录重量数值 g0 并填入表 1 中。2、从原状或扰动土样中，选取具有代表性的试样约 1530g 或用切环刀土样时余下的试样；对有机质土、砂类土和整体状构造冻土取样为 50g 左右，放在秤量盒内，立即盖好盒盖，称盒盖、盒身及湿土的重量，准确至 0.01g，将数值 g1 填入表 1 中。3、打开盒盖，放入烘箱中在温度 105110 OC 下烘至恒重，烘干时间对粘性土、粉土不得少于 8h,对砂土不得少于 6h，对含有机质超过干土质量 5%的土应
3、将温度控制在 6570 OC的恒温下烘至恒重。取出土样，盖好盒盖，秤重并记录干土及铝盒的重量，将数值 g2 填入表 1 中。六、计算含水率W=(g1-g2)/(g2-g0)100%其中 W含水率 g0铝盒重量，单位为 g。g1铝盒加湿土的重量，单位为 g。 g2铝盒加干土的重量，单位为 g。七、注意事项：本试验必须对两个试样进行平行测定，测定的差值：当含水率小于 40%时为 1%；当含水率等于、大于 40%时为 2%。取两个侧值的平均值，以百分数表示。4八、思考题：1、测定含水率的目的是什么？2、测定含水率常见的有哪几种方法？3、土样含水率在工程中有何价值？九、试验记录及计算 表 1实验日期盒
4、身编号盒盖编号铝盒重量 g0 (g)铝盒加湿土的重量 g1 铝盒加干土的重量 g2 含水重量g1_g2 含水率 W(g1-g2)/(g2-g0) 含水率平均值5实验二 密度实验土样编号： 实验者： 实验方法： 计算者： 试验日期： 实验成绩： 一、试验目的：了解土体内部结构的密实情况，工程中需要以容重值表示时，将实测湿密度值根据含水率换算成干密度即可。二、试验方法：环刀法、蜡封法、灌水法它们适用于不同的土质情况。环刀法适用于粘性土，是实验室的常用方法。三、试验原理：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称为天然密度。 VM四、试验仪器设备：环刀（内径 61.8mm，高 20mm
5、，面积 30cm3） 、天平、修土刀、凡士林等。五、操作步骤：1、调整天平平衡，称量环刀质量，并填入表 1 中。2、按工程需要取原状土或制配所需状态的扰动土，整平两端，将环刀内壁涂一薄层凡士林，刀口向下放在土样上。3、修土刀将土样上部削成略大于环刀直径的土柱然后将环刀垂直下压，边压边削至土样伸出环刀上部为止。削去两端余土，使与环刀口面齐平，并用剩余土样测定含水量。4、擦净环刀外壁，称环刀与土的质量，准确至 0.1g。5、本实验需进行二次平行测定，其平行差值不得不大于 0.03g/cm3，求其算术平均值。 六、密度计算整理： 按下列公式计算湿密度和干密度VM21式中 湿密度 g/cm3 d干密度
6、 g/cm3 1环刀及土的质量(g) 2环刀的质量(g ) 湿土的质量(g) v环刀的体积 g/cm3 W含水率%1wd%1wd6密度实验计算表实验编号 环刀+湿土的重量环刀本身的重量环刀体积Cm3湿密度 平均湿密度备注1 602 60平均值 60思考题：1、 天然密度的测量方法是什么？2、密度和干密度的区别是什么？3、标准小环刀体积是多少？7试验三 土壤液限、塑限联合实验土样编号： 试 验 者： 试验方法： 计 算 者： 试验日期： 试验成绩： 一、实验目的及仪器特点LP-100D 型土壤液塑仪，是用来测定土壤的液限和塑限，为划分土类、计算天然稠度和塑性指标提供可靠的数据。该仪器采用数字显示
7、等技术，能自动定时、测量、显示。具有性能稳定、数据可靠、测量精度高、读数直观、清晰、操作简单方便、工作效率高等特点。该仪器备有 100 克和 76 克两种锥重标准。本次试验用 76 克锥重标准。二、主要技术指标最大量程：22mm 分辨率：0.1mm测量非线形误差：小于 2 接触指示灵敏度：大于 10M锥重：大锥尖 100 克（0.1 克） 小锥尖 76 克（0.1 克）锥角：30 00.20 测量时间：5s三、试验原理联合试验是用 76g 圆锥仪测定在 5s 时间内的土样不同含水量与圆锥下沉深度的对应值,绘制双对数关系直线，从直线上查的下沉深度分别为 17mm、2mm 的相应含水量即为液限和塑
8、限含水率值。它与手工操作相比，精确度高，人为影响小。圆锥入土深度与抗剪强度的关系为 f=k 当 =30 时，k=0.852hp圆锥入土深度与含水量的关系 lgh= lg +(C1-C2)2m8四、仪器设备原理该仪器由机械和电子两大部分组成。机械部分由机壳、升降座、锥体三部分组成。电子部分由控制电路、位移变换、音响定时显示等电路组成。所用附属物品盛土杯：内径 40mm，高 30mm，天平，烘箱，铝盒及调土刀。五、操作步骤1、调整天平平衡，称量铝制称量盒 3 个，将重量 m0 填入表 1 中2、取筛过的土样 200 克分成三份，分别放入三个盛土容器中。加不同水量拌合成不同稠度的试样，置于试杯中，多
9、次插导排除气泡。3、将仪器放置在平面工作台上，调整水平螺旋脚，使水泡聚中。4、将仪器的电源插头插好，打开电源开关，预热 5 分钟。测量前用手轻轻托起锥体至限位处。此时显示屏上的数字为随机数（有时出数字，有时出红点，测量时会自动消除） 。5、本次试验选用 76 克的圆锥仪逆时针拧紧。6、将调好的土样放入试杯中，刮平表面，放到仪器的升降面上，这时缓缓地调节升降旋钮，当试杯中的土样刚接触锥尖时，接触指示灯立即发亮，此时停止旋动，然后按“测量”键。7、测量：按下“测量” 键，锥体落下，与此同时，时间音响发出哆！哆的声音。当测量时间一到，叫声停止，此时显示屏上显示出 5 秒钟的入土深度值，第一次测量下沉
10、深度约为 34mm，记录该读数填入表中，然后将试样杯中的试样取 10 克左右，称量湿土加铝盒的重量 m1。将湿土样放入烘箱中，烘干后称量干土加盒的的重量 m2，将结果填入表中。9向顺时针方向调节升降旋钮改变锥尖与土的接触位置、移出试杯，将锥尖擦干净。第二次测量时，重复上述步骤，下沉深度约为 79mm，然后将试样杯中的试样取 10 左右，称量湿土加铝盒的重量 m1，填入表 1 中第三次测量时，重复上述步骤，下沉深度约为1517mm，然后将试样杯中的试样取 10 左右，称量湿土加铝盒的重量 m1，填入表 1 中将称量过的三个试样，放入烘箱烘干 8 小时，取出称量干土加盒的重量，填入表 1 中。六、
11、计算、制图和记录液限、塑限联合试验记录表：试样编号 铝盒的重量 m0(g) 湿土加盒重量 m1(g) 干土加盒的重量 m2(g) 圆锥下沉深度 h(mm) 测点含水量 w% 塑限 wp% 液限 wL% 塑性指数 Ip 液性指数 IL土样塑性指数、液性指数计算表盒身编号土样编号铝盒重量g0 (g)铝盒加湿土的重量g1（g)铝盒加干土的重量g2 (g)圆锥下沉深度h(mm)含水重量g1_g2 (g)含水率 W(g1-g0)/(g2-g0) 塑限含水率wp%液限含水率wL%塑性指数Ip液性指数IL1、 按下式计算含水量 %1021mw其中 m1湿土加盒重量m0铝盒的重量 m2干土加盒的重量2、塑性指
12、数 Ip 的计算 Ip=wL-wp其中 wL液限含水率 wp塑限含水率3、液性指数的计算 PpIl104、制图将三个土样含水量与相应的圆锥下沉深度绘于双对数坐标纸上，三点连一条直线。如果三点不在一条直线上，通过高含水量的一点与其于两点连两直线，在圆锥下沉深度为2mm、17mm 处查的相应的两个含水量，如果差值不超过 2%，用平均值的点与高含水量的点做一直线。若含水量误差大于或等于 2%，应重新做试验。绘制圆锥入土深度与含水量的关系图线七、注意事项：1、拿出试杯和锥尖时请注意保护好锥尖，以免损坏。2、拿仪器时注意轻拿轻放，保证仪器的安全。3、电路上可调元件不能随便调动，否则精度及线形都无法保证。4、锥尖在使用（拧上或卸下）时要特别小心，用手捏着慢慢旋动，切勿碰伤锥尖。用后擦干泥土，涂少许凡士林，备用锥尖等妥善保管。八、思考题：1、土壤液塑联合试验的目的是什么？2、 根据试验 Il 的结果给粘性土状态分类？
