土力学与基础工程试验指导书

土力学与基础工程试验指导书

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山东科技大学土木建筑学院实验中心编

试验一、 密度试验

一、实验目的

掌握用环刀法测定土的密度,以便了解土的松密程度和干湿状态。

二、基本原理

当原状土切入环刀时，土的体积就等于环刀的容积，将切满土的环刀称重，将此重

减去环刀重即为土重，土重除以环刀容积即可求得土的密度。

三、仪器设备

环刀：内径6.18cm，高2cm；天平：量程200克，感量0.1克。

其他：切土刀，方玻璃片，凡士林。

四、试验步骤

1、按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样轻轻放稳后，将土样表面大致削平。

2、将准备好的环刀在其内壁上涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上表面中央。

3、然后垂直下压，边压边削，直至土样伸出环刀为止，此时用切土刀将伸出环刀的土细心削平，立即拿一方玻璃片盖上以免水分蒸发；然后再削平另一面。

4、将切满土样的环刀的四周擦净，称重精确至0。1克。

五、成果整理及计算

土的密度可按下式计算：

式中；γ── 土的密度，g／cm3；

w──试样加环刀重，g；

1

w──环刀重，g；

2

v──环刀容积，cm3；

计算至0。01克／厘米 3

六、试验纪录表格：

密度试验（环刀法）

环刀编号

环刀重+土重（g）

环刀重（g）

土重（g）

环刀容积（cm3）

密度（g／cm3）

试验二、 含水量试验

一、试验目的：

掌握烘干法测定土的含水量，了解土的含水情况。

二、基本原理：

利用土烘干前后的重量差可得土中失去的水重，水重、干土重的比即为土的含水量。

三、仪器设备：

烘箱、天平、干燥器、铝盒等。

四、试验步骤：

1、用切土刀选取代表性土样15～30g放在小铝合内（约装满半铝盒， 砂土应多些），

注意擦去盒口外周围的浮土，立即盖好并称重得w

1

，精确至0.01g；

2、打开铝盒盖，放入烘箱（可交指导老师放），在100～1050c的温度下烘至恒重（砂土烘干时间不少于2小时；粉土试样少于30 g者烘干时间不少于3小时；粉质粘土和粘土试样少于30g者则不少于10小时）。

3、将烘干土样铝盒取出放入干燥器内（由实验室负责），冷却后取出立即盖好并称

重得w

2

,精确至0.01g

五、成果整理及计算：

按下式计算土的含水量：

ω＝w w

w w

12

20

−

−

×10000

式中：ω──土的含水量，以百分数计；

1

w──烘干前试样重加铝盒重，g；

2

w──烘干后试样重加铝盒重，g；

w──铝盒重，g，计算至0.100。

六、试验纪录表格：

含水量试验（烘干法）

试验三、 液限试验(圆锥仪法)

一、实验目的：

1、掌握用园锥仪测定土的液限含水量；

2、根据试验结果，掌握塑性指数和液性指数的计算公式。

二、基本原理；

从理论上讲，液限是粘性土的可塑状态转变为流动状态时的界限含水量。用一特制的76g重的圆锥仪（见图1所示），在自重作用下沉入浓糊状稠泥的试样中，当沉入深

。

度正好为10mm时试样的含水量即为所需测定的液限(含水量)W

L

本法只适用于小于0.5mm颗粒组成的，有机质（泥炭、腐植质等）含量不超过土的矿物部分干重量500细粒土。

三、仪器设备：

华氏锥式液限仪、天平、烘箱、铝何等。

四、试验步骤：

1、应尽可能采用天然含水量的土样进行测定，如为风干土时，应先予以碾碎过0.5筛，并适当喷洒水量拌合后放在有盖的玻璃瓶中润湿静置24小时。

2、取具有代表性的天然含水量土样约180克放入调土碗中，加蒸馏水用调土刀调拌成均匀浓糊状。

3、将调拌均匀的土样，用调土刀分层装入盛土杯内，注意每次装土用调土刀反复搅压，使其中不留有空隙和气泡，直到装满并刮去多余的土，使与盛土杯齐平。在刮去余土时，不得用调土刀在土表面上反复涂抹。

4、将圆锥仪先放在另一底座上面的橡皮片上（切勿放在玻璃片上，以防锥尖变秃），检查圆锥能否停稳竖直。

5、用布擦净圆锥仪，并在锥尖部分涂一薄层凡士林或润滑油，用两指提起圆锥仪手柄，对准试样的中央，慢慢下放使锥尖与试样表面接触。然后轻轻放手使圆锥仪在自重作用下沉入土中。

6、在放手的同时，打开秒表，约经15秒钟后锥体沉入土重深度恰为10mm时， 表示此时土的含水量适为液限，沉入深度以土面与锥体的接触线至锥尖之垂直距离为准。

7、如锥体在15秒钟时的入土深度大于或小于10mm时，则表示试样的含水量高于或低于液限。这时先用调土刀将锥体沉入处附近沾有凡士林的土样挖出，而后将全部试样挖出放如瓷碗中，如含水量过高，则放在烘箱中适当烘烤或吹干，减少含水量或含水量小时加适量蒸馏水后进行调拌，重复5、6步骤，至锥体下沉深度刚好是10mm为止。

8、将所测得合格的试样，挖去沾有凡士林部分的土，取锥体附近的土约15g，放入铝盒中，盖好称重（准确至0.01g）后在1050c烘箱中进行烘干，冷却后称其干土重。

五、计算：

液限计算公式：

式中：G──湿土重（g）；

──干土重（g）；

G

S

W

%──液限%。计算至0.1%

L

练习题：

粘性土的液限的定义和用途是什么？

六、试验纪录表格：

液限试验 铝盒号

铝盒重+湿土重（g）

铝盒重+干土重（g）

铝盒重（g）

水重（g）

干土重（g）

液限（%）