《土力学原理》实验指导书
《土力学》试验指导与报告书
《土力学》试验指导与报告书
试验目录
试验一颗粒分析
试验试验二含水
率试验
试验三界限含水率
试验试验四固结试
验
试验五直剪
试验试验六
击实试验
试验一土的颗粒分析试验（筛分法）颗粒分析试验方法可分为筛分析法和静水沉降分析法，静水沉降分析法又有比重计法、移液管法。工程上对地基土检测时，对于粒径大于0.075mm小于60mm的土，采用筛分析法；对于粒径小于0.075mm的土，采用静水沉降分析法（密度计法）；对于混合类土，则联合使用筛分析法与密度计法。
一．试验原理
筛分析法是测定土的粒度成分的最简单的一种方法。其原理是将土样通过逐级减小孔径的一组标准筛子，对于通过某一筛孔的土粒，可以认为其粒径恒小于该筛的孔径，反之，遗留在筛上的颗粒，可以认为其粒径恒大于该筛的孔径。这样即可把土样的大小颗粒按筛孔大小加以分组，并分别计算出各级粒组占总质量的百分数，再根据所占百分数进行归并和分类。
二．适用范围
本试验适用于粒径大于0.075mm小于60mm的土。
三．仪器设备
1.标准筛：粗筛（圆孔）：孔径为60mm、40mm、20mm、10mm，5mm、2mm；
细筛：孔径为2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm。
2.天平：称量5000g，感量5g；称量1000g ,感量1g；称量200g，感量0.2g。
3.摇筛机（带震动、拍打功能）。
4.其他：烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵等。
四．试样
将土样风干，使其土中水分蒸发。从风干、松散的土样中，用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样：
1.小于2mm 颗粒的土100～300g；
土力学实验讲义
7、去掉锥尖入土处的凡士林，取10g以上的土样两个，分别放入称量盒内，称质量，测定其含水量；
土粒的粒径变化范围非常大（粒径由大于60mm到小于0.002mm），故对不同的粒组采用不同的试验方法：粒径小于、等于60mm，大于0.075mm的土一般用筛析法，粒径小于0.075mm的土采用密度计法或移液管法。
二、筛析法
（一）试验原理
对于粒径大于0.075mm的粗粒土，一般采用筛析法分析土的颗粒大小。筛析法是采用不同孔径的分析筛，由上至下孔径自大到小叠在一起。试验时，取质量为 的干土放入最上的筛里，通过筛析后，得到不同孔径筛上土质量 ，进而计算出粒组含量和累积含量。
（二）塑限试验原理和方法
塑限试验利用土体处于可塑态时，在外力作用下产生任意变形而不发生断裂；土体处于半固态时，当变形达到一定值（或受力较大）时发生断裂的特点。试验时给予一定外力，使试样变形达到规定值刚好出现裂缝时所对应的含水率作为限含水率。国标中据此给出了两种试验方法：搓滚法和液、塑限联合测定仪法，并且以后者为标准。
m0——环刀质量（g）
V——环刀体积，常用环刀体积为60cm3
试验成果包括土样描述、试验过程说明和记录表格三个主要组成部分。试样描述内容有：1.土样颜色；2.土样初步定名；3.土质均匀性及是否含有机质等。试验过程说明通常有：1.取样位置；2.试验方法；3.试验条件（如烘干法试验的温度、时间、试验设备等）。含水率试验记录表格见表1-1、1-2所示。
土力学实验指导书
实验一土工参数测试综合试验
(一)、土样制备
1.概述
土样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应严格按照规程要求的程序进行制备。
土样制备可分为原状土和扰动土的制备。本试验主要讲扰动土的制备。扰动土的制备程序则主要包括取样、风干、碾散、过筛、制备等程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，土样的制备都融合在今后的每个试验项目中。
2.仪器设备
孔径0.5mm、2mm和5mm的筛；天平；击样器；切土刀；橡皮板；木锤；烘箱；喷水设备等。
3.扰动土样制备步骤
（1）将扰动土样进行土样描述，如颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度等，如有需要，将扰动土样拌和均匀，取代表性土样测定其含水量。
（2）将土样风干或烘干，然后将风干或烘干土样放在橡皮板上用木碾碾散，但应注意不得将土颗粒破碎。
（3）将分散后的土样根据各试验项目的要求过筛。对于物理性试验如液限、塑限等试验，过0.5mm筛；对于力学性试验土样，过2mm筛；对于击实试验、比重试验（比重瓶法），过5mm筛。
（4）为配制一定含水量的试样，根据不同的试验要求，取足够过筛的风干土样，按下面的公式计算加水量，把土样平铺于不吸水的盘内，用喷水壶喷洒预计的加水量，并充分拌和均匀，然后装入容器内盖紧，润湿一昼夜备用。
（5）测定润湿后土样不同位置的含水量（至少二个以上），要求差值不大于±1％。
（6）按下式计算干土质量：
m s=m／(1＋0.01w h)
式中：m s ——干土质量（g）；
m ——风干土质量（g）；
w h ——风干含水量（％）。
土力学试验指导书(2012)
试验一密度试验
一、定义：土的密度是指土的单位体积质量。
二、试验目的：测定土的密度，供计算孔隙比、干密度等其它指标用。
三、环刀法（本试验适用于细粒土）
（一）仪器设备
1.环刀：内径61．8mm或79．8mm，高20mm。
2.天平：称量500g，感量0．1g，称量200g，感量0．01g
3.其他：削土刀、钢丝锯、玻璃板、凡士林等。
（二）试验步骤
1．取原状土或按工程需要配制的重塑土，整平两端，将环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，切削成略大于环刀直径的土柱，边压环刀边削土柱至伸出环刀为止。
2．用钢丝锯将环刀与土柱分离，削去端部余土，擦净环刀外壁，称环刀与土总质量，准确至0.1g。
3．称环刀的质量，准确至0.1g。
（三）计算
试样的湿密度按下式计算：
m
ρ=
v
式中：ρ——湿土密度（g/m3）
m——湿土质量（g）。’
v——湿土体积（cm3）。
（四）、结果评定
本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g／cm3，取两次的平均值。
（五）记录
密度试验记录表（环刀法）
试验二含水量试验
一、定义：土的含水量是指土在105～110℃温度下烘至质量不变时所失去的水分质量与干土质量的比值，以百分数表示。
二、试验目的：是测定土的含水量，用以计算土的其它指标。
三、烘干法
（一）仪器设备
1．电热烘箱：应能控制温度105℃～110℃。
2．天平：称量200g，感量0.01g。
3．称量盒等。
（二）试验步骤
1．取具有代表性土样15～30g，放入称量盒内，盖上盒盖，称盒加湿土质量，准确至0．01g。
2．打开盒盖，将盒置于烘箱内，在105℃～110℃的恒温下烘至恒量。烘干时间对黏土、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，应将温度控制在65℃～70℃的恒温下烘至恒量。
土力学实验指导书
土力学实验指导书
土木工程
2018年
目录
实验一土的含水量实验
实验二土的容重和干密度实验
实验三 A、液限、塑限实验
B、塑限实验
实验四土的抗剪强度实验
实验五土的固结实验
实验六土的渗透实验
实验一土的含水量实验
一、目的
本实验之目的在于测定土的含水量，借与其它实验配合计算土的干密度，孔隙比及饱和度等；
并查表确定地基土的承载力。
b5E2RGbCAP
二、解释
含水量为土在105℃~110℃
下烘至恒重时所失去水分的质量
和到达恒值后干土质量的比值，
用百分数表示
三、仪器设备
<1）有盖的称量盒数只；
<2）天平、感量0.01克；
<3）烘箱
<4）有干燥剂<）干燥器。
四、操作步骤
<1）选取具有代表性的土样15~20克
<3）将烘好的试样同称量盒一并放入干燥器内，让其冷却至室
温。
<4）从干燥器内取出试样，称盒加干土质量。
<5）本实验称量应准确至0.01克以上，同一实验进行两次平行
测定，取其算术平均值。
<6）按下列公式计算含水量
×100 %
式中：——为含水量，用%；
W1——称量盒加湿土质量，克；
W2——称量盒加干土质量，克；
W——称量盒质量，克。
本实验须进行2两次平行测定，其平行误差规定为：
<1）当含水量小于40%时，允许平行误差1%；
<2）当含水量等于或大于40%，允许平行误差2%。
五、注意事项
<1）使用称量盒前，应先检查盒盖和盒底号码是否一致，发现不一致时应另换相符者进行称量。
<2）使用天平时不准用手拿砝码，记重量时不要忘读某一砝码，也不要将砝码的质量读错。1克=1000毫克。5PCzVD7HxA <3）烘干土从烘箱内取出时，切勿外露在空气中，以免干土吸收水蒸气。
《土力学》试验指导书
《土力学》试验指导书
重庆交心
二００八年七月
目录
前言 (2)
实验一土工参数测试综合试验 (3)
(一)、土样制备 (3)
(二)、含水量试验 (4)
(三)、密度试验 (5)
(四)、比重试验 (6)
(五)、固结试验 (7)
(六)、直接剪切试验 (9)
实验二颗粒分析试验 (12)
实验三液限和塑限试验 (14)
3.1搓条法及平衡锥法 (14)
3.2液限塑限联合测定法 (16)
实验四滲透试验 (18)
实验五载荷试验 (20)
实验六击实试验 (22)
实验七三轴试验 (23)
前言
本试验指导书适用于土木工程、港口航道与海岸工程、水利水电等专业的本科生、研究生使用。
本试验是《土力学》课程的重要实践教学环节。该试验指导书包括以下内容：土工参数测试综合试验、颗粒分析试验、液限和塑限试验、滲透试验、击实试验、载荷试验、三轴试验等试验项目，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了坚实的基础。
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和ＪＴＧＥ４０－２００７，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》JTJ 064-98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。
土力学实验指导书
实验一 土的三项基本物理性指标的测定
一、实验目的
土的三项基本物理性指标是指土粒比重ds 、土的含水量w 和密度ρ，一般由实验室直接测定其数值。在测定这三个基本指标后，可以换算出其余各个指标。 二、实验原理和方法 1．土粒相对密度ds
土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量比，称为土粒比
重（无量纲），亦称土粒相对密度，即
式中 ρs ——土粒密度，即土粒单位体积的质量，g/cm 3；
ρ
w1
——4℃时纯水的密度，等于1g/cm 3
或1t/ m 3。
一般情况下，土粒相对密度在数值上就等于土粒密度，
11ds w s
s w s V m ρρ
ρ==
但两者的含义不同。土粒比重决定于土的矿物成分，一般无机矿物颗粒的比重为2.6～2.8；有机质为2.4～2.5；泥炭为1.5～1.8。土粒（一般无机矿物颗粒）的比重变化幅度很小。土粒比重可在试验室内用比重瓶法测定。通常也可按经验数值选用，一般土粒土粒相对密度参考值见下表。
土粒相对密度参考值
2．土的含水量w
土中水的质量与土粒质量之比，称为土的含水量，用百分数表示，即
%100⨯=
s
w
m m ω
含水量w 是标志土含水程度（湿度）的一个重要物理指标。天然土层的含水量变化范围很大，它与土的种类、埋藏条件及所处的自然地理环境等有关。
土的含水量通常采用“烘干法”测定。从含水量的定义可知，实验的关键是怎样测得一块土中所含水份质量以及颗粒质量。所谓烘干法便是为此设计的一种实验方法。先称小块原状土样的湿土质量，然后置于烘箱内维持100～105℃烘至恒重，再称干土质量，湿、干土质量之差与干土质量的比值，就是土的含水量。计算公式为：
土力学及地基基础试验指导
密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土，宜采用环刀法； 对于易碎裂、难以切削的土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。本 试验采用环刀法测定细粒土的密度。 环刀法
环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法，环刀内土的质量与环刀 体积之比即为土的密度。
实验一 密度试验
一、概述
土的密度是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为
g / cm3 。土的密度反映了土体结构的松密程度，是计算土的自重应力、干密度、孔隙
比、孔隙度等指标的重要依据，也是挡土墙压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和 沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。
当用国际单位制计算土的重力时，由土的质量产生的单位体积的重力称为重力密度
，简称重度，其单位是 kN / m3 。重度由密度乘以重力加速度求得，即 g 。 土的密度一般是指土的湿密度 ，相应的重度称为湿重度 ，除此以外还有土的干
密度 d 、饱和密度 m 和浮密度 ，相应的有干重度 d 、饱和重度 m 和有效重度 。
当锥尖刚好接触试样表面时，指示灯亮，立即停止转动旋钮。
（6）按动控制开关，圆锥则在自重下沉入试样，经 5s 后，测读显示在屏幕上的圆
锥下沉深度，然后取出试样杯，挖掉锥尖入土处的凡士林，取 10g 以上锥体附近的土样，
土力学实验指导
《土力学》实验指导书
班级：土木 08**
学号： U20081****
姓名：
日期： 2011-01-08
１
密 度 试 验（环刀法）
土的密度是指天然状态下单位体积的土的质量。
一、试验目的
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、试验原理
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：
式中：m 0——环刀质量（g ）；
V ——环刀容积（cm 3）；
m ——土样质量（g ）； ρ——土样的密度（g/cm 3）。
三、仪器设备
1. 环刀：横截面积50cm 2，高2cm ；
2. 托盘天平：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，编上编号。
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 。
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。
六、数据记录与计算：
V
m m m 0
0)()(-+=
土力学实验指导书
土力学实验指导书
一、含水率试验（烘干法）
（一）试验目的
测量土的含水率，以介绍土的含水情况，就是排序土的孔隙比、液性指数、饱和度和其它物理力学性质不可缺少的一个基本指标。
（二）试验原理
含水率充分反映土的状态，含水率的变化将并使土的一系列物理力学性质指标随之而异。这种影响整体表现在各个方面，例如充分反映在土的甜度方面，并使土沦为柔软的、Bellary的或流动的；充分反映在土内水分的饱和状态程度方面，并使土沦为稍烫、积沙或饱和状态的；充分反映在土的力学性质方面，能够并使土的结构强度减少或增大，密切或结石，形成压缩性及稳定性的变化。测量含水率的方法存有研磨法、酒精冷却法、炒作干法、微波法等等。
（三）仪器设备
1．烘箱：使用温度能够维持在105～110℃的电热烘箱。2．天平：秤500g，分度值0.01g。3．其它：干燥器、秤盒等。
（四）操作步骤
1．湿土秤：挑选出具备代表性的试样15～20g，放进盒内，立即砌不好盒盖，称出盒与湿土的总质量。
2．烘干冷却：打开盒盖，放入烘箱内，在温度105～110℃下烘干至恒重后，将试样取出，盖好盒盖放入干燥器内冷却，称出盒与干土质量。烘干时间随土质不同而定，对粘质土不少于8h；砂类土不少于6h。
（五）试验注意事项
1．刚刚烘干的土样要等冷却后才称重；2．称重时精确至小数点后二位。
（六）计算公式
按下式计算土的含水率：
mo―盒质量，g；
m?m?m2?100%?1?100%msm2?m0
式中：ω―含水率，计算至0.1%
m1―盒保鲜土质量，g；m2―盒提干土质量，g；m1－m2―土中水质量，g；m1－mo―
土力学试验指导书
土力学试验指导书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
1
一、 含水量试验
（一）试验仪器设备
1． 烘箱：能控制温度为105~110℃。 2． 天平：精度为0.01g 。 3． 称量合（铝土合）：合盖和合体有相同的编号。 （二）试验步骤
1．取有代表性试样，粘性土为15~20g ，砂性土、有机质土为50g ，放入称量合内，盖上合盖，称湿土+称量合质量（m 0）；
2．打开合盖，将合置于烘箱内，在105~110℃的恒温下烘干。烘干时间对粘性土不得少于8h ，对砂性土不得少于6h 。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；
3．将称量合从烘箱中取出，盖上合盖，放入干燥容器内冷却至室温，称干土+称量合质量（m d ）。 (三)含水量计算
试样的含水量计算，按下式计算，精确至%，
m
m m m d d
--=
00ω （1—1）
式中，m —称量合的质量。
含水量试验应进行两次平行测定，两次测定的差值，当含水量小于40%时不得大于1%；当含水量等于、大于40%时不得大于2%。取两次测值的平均值。
2
二、 密度试验
测定土的密度方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法，环刀法适用于粘土，蜡封法适用于和形状不规则的坚硬土，灌水法和灌砂法适用于现场测定原状砂和砾质土的密度。这里只介绍环刀法。 （一）试验仪器设备
1．环刀：内径为±0.15mm 和±0.15mm ，高度为20±0.016mm 。 2．天平：称量500g ，感量0.1g ；称量200g ，感量0.01g 。 （二）试验步骤
土力学实验指导书
3．注水称量：将蒸馏水注入比重瓶内至近满，待瓶内悬液温度稳定后及瓶内土悬液澄清时，盖紧 瓶塞，使多余的水分从瓶塞的毛细管中溢出，擦干瓶外的水分，称出瓶、水、土总质量。称量后立即测 定瓶内水的温度。
三、仪器设备
1．比重瓶：容重 100ml 或 50ml； 2．天平：称量 200g，分度值 0.001g； 3．其它：烘箱、蒸馏水、温度计、筛、漏斗、滴管等。
四、操作步骤
Baidu Nhomakorabea
1．取样称量：取通过 5mm 筛的烘干土样约 15g（如用 50ml 的比重瓶，可取干土约 12g）用玻璃 漏斗装入洗净烘干的比重瓶内，称瓶与土的质量。
目录
实验一 试样的制备................................................................................................ 3 实验二 含水率实验（烘干法）............................................................................ 5 实验三 密度实验（环刀法）................................................................................ 7 实验四 比重实验（比重瓶法）............................................................................ 9 实验五 颗粒分析实验——筛析法（筛分法）..................................................11 实验六 界限含水率实验——液限、塑限联合测定法......................................13 实验七 直接剪切实验（快剪法）...................................................................... 15
土力学实验指导书
土力学实验指导书
《土力学》实验教学指导书
实验项目一：土的物性实验
一、实验目的
1、测定土的天然密度，以便了解土的疏密状态与其它实验配合计算土的干密度、孔隙比及饱和度等物理性质指标；
2、测定粘性土的液限和塑限从而计算塑性指数和液性指数，评价粘性土地基的容许承载力；并按塑性指数或塑性图进行土的分类。
二、实验设备
环刀、天平、切土刀、钢丝锯、玻璃片、凡士林、烘箱、干燥器；铝盒；液、塑限联合测定仪等。
三、实验原理
1、环刀法测土的密度
土的密度是单位体积土的质量。土单位体积中固体颗粒的质量称为土的干密度；土体孔隙中充满水时的单位体积质量称为土的饱和密度；在计算自重应力时，须采用土的重力密度，即重度，是指单位体积土的重量。
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）。
(1-1)
v―环刀体积（cm3）
ρd=ρ／(1＋0.01w)
式中：ρd――土的干密度（g/cm3）；
(1-2)
ρ――土的湿密度（g/cm3）；
。w――土的含水量（％）
2、烘干法测土的含水量
土的含水量是土中水的质量与干土质量的比值，烘干法是根据加热后水份蒸发的原理，将已知质量的土样放入烘箱内，在100～105℃温度条件下烘干至恒重时，失去的水的质量与干土质量的比值，即是含水量，用百分数表示。
w0=（
m0
－1）×100md
（1-3）
式中：w0―土的含水量（%）
m0―湿土的质量（g）md―干土的质量（g）
含水量实验应进行两次平行测定，两次测定的差值，当含水量小于40%时，不得大于1%，当含水量大于、等于40%时，不得
土的物理力学实验指导书
土的物理力学
实
验
指
导
书
目录实验总则
一、土的密度及含水率实验
二、界限含水率实验
三、固结实验
实验总则
一、土工试验成绩单独评定,占理论课比重大概在20%左右。
二、实验注意事项：
1、实验前学生必须预习实验原理实验指导书及实验报告的具体内容,准备思考题,编
写实验提纲,不预习者,不准进行实验。不计实验成绩。
2、实验过程中学员应独立操作,认真思考,培养严格的科学作风。
3、实验过程中应注意技术安全,不得任意使用与本次实验无关的仪器设备,或任意搬
动电门开关,以免造成事故。
4、爱护仪器,节约用水用电,注意实验室整洁。实验完毕应清理仪器设备,打扫卫生。
5、原始记录不要随便涂改，试验报告要文字工整,计算正确,图表清晰,按要求写出分
析说明,按时上交。
1、《土工试验规程》（SD128-88）
2、《土工实验方法标准》（GB/T50123-1999）
一、土的密度实验及含水率实验
1.1 土的密度实验
（一）实验目的
测定土的密度，以了解土的疏密和干湿状态，供换算土的其他物理性质指标和工程设计以及控制施工质量之用。
（二）实验方法
常用的测试方法有环刀法、蜡封法、灌砂法等。环刀法操作简便而准确，在室内和野外普遍应用。对易碎裂或含有粗颗粒、难以切削的土样可用蜡封法——取一块试样称其质量后浸入融化的石蜡中，使试样表面包上一层蜡膜，分别称蜡加土在
空气中及水中的质量，已知蜡的比重，通过计算便可求得土的密度。对难取原状试样的砂土、砂砾土和砾质土在现场可用灌砂法或灌水法求土的密度。 （三）仪器及工具
1.环刀：内径6.18厘米，高2厘米，体积为60立方厘米。
土力学实验指导书
土力学实验指导书
齐鲁理工学院
试验须知
土工试验主要是测定土的物理、力学性质指标，为工程设计、施工提供必要的计算参数和资料。
学习土力学实验是《土力学地基基础》课程教学的一个重要环节，它不仅起着巩固课堂教学，增强对土的工程性质的理解等重要作用，而且是学习试验方法和实验技能的主要途径，培养学生学会分析和解决实际问题的能力。因此，要求学生必须认真对待每个试验环节，作好试验前的预习和准备，试验后的成果整理和分析。
土的物理力学性质指标很多，试验项目和试验方法也很多，根据各专业的教学要求，本土力学实验指导书仅介绍我校土木有关专业的几个基本教学试验。
目录
前言 ................................................................. 错误！未定义书签。实验一土的粒度成分测定实验 . (4)
实验二土的密度、重度、含水量实验 (7)
实验三土粒比重实验 (11)
实验四粘性土液限、塑性的测定 (13)
实验五土的压缩（固结）实验 (17)
实验六土的直接剪切试验 (23)
实验一土的粒度成分测定实验
学时：2学时
【实验目的】
粒度分析是测定土中各粒组占土总质量百分数的方法，用以了解颗粒大小分配情况，为土的分类及判断土的工程性质、建材选料提供所需的资料。
【实验原理】
目前，土的粒度分析一般采用以下两种方法。
（1）筛析法。适用于颗粒直径小于或等于60mm，大于0.075mm的土。
（2）密度计法。适用于颗粒直径小于0.075mm的土。
若土中粗细颗粒兼有，则联合使用筛析法和密度计法。
土力学侧限压缩实验实验指导书
土力学侧限压缩实验实验指导书
SL237—015—1999
1目的和适用范围
1.0.1本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力，或孔隙比和压力的关系，变形和时间的关系，以便计算土的压缩系数a v、压缩指数C c、回弹指数C s、压缩模量E s、固结系数C v及原状土的先期固结压力P c等。测定项目视工程需要而定。
1.0.2本规程适用于饱和的粘质土。当只进行压缩试验时，允许用于非饱和土。
2引用标准
SD191—86《切土环刀》。
SL110—95《切土环刀校验方法》。
GB4935—85《单杠杆固结》。
SL114—95《杠杆式固结仪校验方法》。
SL237—002—1999《土样和试样制备》。
SL237—003—1999《含水率试验》。
SL237—004—1999《密度试验》。
GB/T15406—94《土工仪器的基本参数及通用技术条件》第一篇：室内土工仪器。
3标准固结试验
3.1仪器设备
3.1.1固结容器：由环刀、护环、透水板、加压上盖
和量表架等组成。环刀、透水板的技术性能和尺寸参
数应符合SD191—86切土环刀及相关标准的规定。见
图3.1.1。
3.1.2加压设备：可采用量程为5～10kN的杠杆式、
磅秤式或其他加压设备，其准确度应符合GB4935—85
及GB/T15406—94的规定。
为0.01mm，或准确度为全量程的0.2%
3.1.4 其他：刮土刀、钢丝锯、天平、秒表等。
3.2仪器设备的检定和校准
3.2.1环刀：应按SL110—95规定的方法进行校验。
3.2.2透水板：应按SL111—95规定的方法进行校验。
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《土力学原理》实验指导书
前言
土力学原理是研究土的物理、力学性质和土体及其相关结构受力变形以及常见基础设计的一门科学，是土木工程专业的一门重要技术基础课。
土是岩石风化而成的颗粒堆积物，广泛覆盖于地球表面，人类的生活和生产活动与之息息相关，而土木工程更是与之有着密不可分的联系：例如，桥梁及房屋建筑地基基础的稳定性和变形，山坡、土坝、路堤、路堑等各种自然或人工坡体的稳定性，各类挡土结构的受力和变形等都是土力学的研究内容，土力学广泛应用于建筑、交通、水利、港口工程等领域。
土力学原理课的主要内容包括土的物理性质、地基中的应力计算、土的压缩性及地基沉降计算、土的渗透性和渗流问题、土的抗剪强度、天然地基承载力、挡土结构上的土压力、土坡稳定分析等。
通过本课程的学习，学生应牢固掌握土力学的基本原理、计算分析方法和基本实验技能，初步具备分析和解决有关工程问题的能力。同时，为进一步学习基础工程、地基处理、路基工程、深基坑工程和地下工程等有关专业课打好基础。
土力学原理是实践性很强的一门课程，实验是本课程的重要实践环节。本课程实验学时有16学时，通过本书，可以有效指导学生从事各项实验操作，将有助于培养学生的动手操作能力。
实验考核方案
1、土力学原理实验项目在建筑工程实验室土工实验分室完成，是土木工程专业的专业基础课实验项目，为大三的学生开设。
2、学生进入实验室必须遵守《学生实验守则》等实验室的各项规章制度，自觉遵守实验纪律。
3、要爱护实验室的仪器设备，损坏仪器设备要赔偿。
4、学生进入实验室前必须进行课前预习，要熟悉本次实验的目的，实验方法，试验步骤等实验内容。
5、试验要积极主动，人人动手，积极参与并能熟练操作各种实验仪器，严格按试验规程进行试验。
6、实验报告格式为：简介试验目的、试验步骤、试验成果整理和试验成果分析。
7、必须认真地完成试验报告，试验报告字迹要清楚，必须按着要求自己编写，不得抄袭他人实验资料；不符合要求的实验报告打回应重做。
8、实验成绩评定等级为优、良、合格、不合格记载，成绩按20%计入本课程总评成绩。
目录
实验一土的基本物理指标测定 (1)
实验二颗粒分析试验 (4)
实验三界限含水率试验 (5)
实验四击实试验 (8)
实验五固结试验 (10)
实验六直接剪切试验 (13)
实验七三轴压缩试验(选做) (16)
实验一土的基本物理指标测定
一、试验目的：
1.测定土的含水率，是指土在温度105～110℃下烘到恒量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值，以百分数表示。
2.测定土的密度，是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm3。
3.测定土粒的比重G s，是土粒在温度105～110℃下烘至恒重时的质量与土粒同体积4℃时纯水质量的比值。在数值上，土的比重与土粒密度相同，但前者是没有单位的。
二、试验方法
1.含水率试验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等，其中以烘干法为室内试验的标准方法。
2.密度试验:试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。
3.比重试验: 根据土粒粒径的不同，土的比重试验可分别采用比重瓶法、浮称法或虹吸筒法。对于粒径小于 5 mm的土，采用比重瓶法进行，其中对于排除土中空气可用煮沸法和真空抽气法；对于粒径大于等于5mm的土，且其中粒径大于20mm颗粒小于10％时，采用浮称法进行；对于粒径大于等于5mm的土，但其中粒径大于20mm颗粒大于10％时，采用虹吸筒法进行；当土中同时含有粒径小于5mm和粒径大于等于5mm的土粒时，粒径小于5mm的部分用比重瓶法测定，粒径大于等于5mm的部分则用浮称法或虹吸筒法测定，并取其加权平均值作为土的比重。
三、试验步骤
含水率试验（烘箱烘干法）
1．仪器设备
电热鼓风恒温干燥箱；电子天平：称量210g，感量0.001g；铝盒等。
2．试验步骤
（1）称量铝盒重量m0，并记录下盒的编号。
（2）取代表性土样15～30g，放入铝盒内，立即盖好盒盖，放天平上称量湿土与盒重
m0+m，准确至0.001g。
（3）揭开盒盖，套在盒底，放入烘箱，在温度105～110℃下烘至质量恒定。烘干时间对粘性土不得少于8小时，对砂性土不得少于6小时，对含有机质超过干土质量5％土，应将温度控制在65～70℃的恒温下烘至恒重。然后将铝盒取出放在干燥器内冷却至室温。（4）从干燥器内取出土样，盖好盖后。称盒加干土重m0+m s，准确至0.01g。
3．试验数据及成果整理
（1）按下式计算含水率
00
00
()()
100%
()
s
s
m m m m
w
m m m
+-+
=⨯
+-
式中，m0+m是湿土与盒重；m0+m s是干土与盒重；m0是铝盒重；
（2）本试验需进行2次平行测定，取其算术平均值。
密度试验（环刀法）
1．仪器设备
环刀（如下图所示，其内径61.8mm或79.8mm，高度20mm，本试验采用内径61.8mm）；电子天平：称量210 g，感量0.001g；修土刀，刮刀，凡士林油等。
图1－1 环刀示意图
2．操作步骤
（1）用电子天平称量出环刀的质量m0；
（2）按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样。土样的直径和高度应大于环刀，整平其两端放在玻璃板光面上。
（3）将环刀内壁擦净，并涂抹一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样。
（4）擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量m0+m，精度达0.01g。本试验需进行二次平行试验，取二次结果的平均值。平行试验结果之差不得大于0.03g/cm3。