《土质学与土力学》课程实验指导书(土木工程专业适用)
土木工程 土力学试验指导书
土力学试验指导书适用2013级土木工程专业土木工程与建筑系试验一 土的物理性质实验一、实验目的通过测定土样的含水量ω、密度ρ、相对密度d s ，确定土的三相比例指标； 二、实验要求1 由实验室提供一组扰动土样，要求学生测定该土样的含水量、密度和土的相对密度；2根据实验结果要求学生确定该土的孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度S r 、干土密度ρd 、和饱和密度ρsat等物理指标；项目一、含水量实验（烘干法）土的含水量w 是指土在105～110℃的温度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。
本实验采用烘干法，此法为实验室内实验的标准方法。
一、仪器设备（1） 电热烘箱：温度能保持在105～110℃。
（2） 天平：称量200g ，感量0.01g ； （3） 其它：干燥器、称量盒等。
二、操作步骤1．取一个称量盒并记录盒号，然后用天平称取盒的质量m 0。
2．从土样中选取具有代表性的试样，粘性土为15—30g,砂性土、有机质土和整体状构造冻土为 50g,放入称好质量的称量盒内，立即盖上盒盖，称盒加湿土的总质量m 1。
3．揭开盒盖，将试样和盒一起放入烘干箱内，在105～110℃恒温下烘至恒重。
试样烘至恒重的时间，粘性土不得少于8h ，砂性土不得少于6h 。
含有机质超过5%的土需在65～70℃的恒温下进行烘干。
4．按规定时间烘干后，取出称量盒，立即盖好盒盖，置于干燥器内冷却至室温后，称取盒和干土的质量m 2。
5．本实验称量应准确至0.01克。
三、成果整理按下式计算试样的含水量（精确至0.1%）%1000221⨯=--m m mm ω式中：ω—含水量（％），准确至0.1%；m 1—称量盒与湿土质量，克；m 2—称量盒与干土质量，克；m 0—称量盒质量，克。
四、实验记录五、注意事项1、试验时打开土样应立即进行测定，以免改变土样中的水份散失，影响实验结果。
2、本试验需进行2次平行测定，并取两个含水量测值的算术平均值，允许平行差值应符合下表规定。
土质学与土力学试验指导书
土质学与土力学试验指导书交通科学与工程学院岩土教研室试验一颗粒分析试验自然界中存在的土，都是由大小不同的土粒组成的。
土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质相应地发生变化。
土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示，称为土的颗粒级配（粒度成分）。
土的颗粒级配可以在一定程度上反映土的某些性质，级配良好的土密实度较好，相应的地基土的强度和稳定性也较好，透水性和压缩性也较小。
土的颗粒级配是通过土的颗粒分析试验测定的。
颗粒分析试验根据土粒大小有筛分法、比重计法和移液管法。
根据《公路土工试验规程》JTJ 051－93，筛分法适用于分析粒径大于0.074mm的土；比重计法和移液管法适用于粒径小于0.074mm的土。
试验要求C。
1.绘制颗粒级配曲线。
2.计算试样土不均匀系数u试验方法一、试验方法：筛分法。
二、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2mm、0.5mm、0.25mm、0.074mm。
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。
4.其它：烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵。
三、试样（本试验采用无凝聚性的土）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： 小于2mm 颗粒的土100～300g ；最大粒径小于10mm 的土300～900g ； 最大粒径小于20mm 的土1000～2000g ； 最大粒径小于40mm 的土2000～4000g ； 最大粒径大于40mm 的土4000g 以上。
四、试验步骤1.按规定称取试样，将试样分批过2mm 筛。
2.将大于2mm 的试样按从大到小的次序，通过大于2mm 的各级粗筛。
将留在筛上的土分别称量。
3.2mm 筛下的土如数量过多，可用四分法缩分至100～800g 。
将试样按从大到小的次序通过小于2mm 的各级细筛。
土质与土力学试验课课程教学设计一课程概述
《土质与土力学》实验课课程教学设计一课程概述1.实验课程名称、学时：《土质与土力学》，10学时。
2.与理论课之间的关系：本课程为《土质与土力学》课程的实验教学环节。
3.课程性质：本实验课程为土木工程专业、港口航道与海岸专业的必修课程。
4.教学目的：通过该课程的实验教学环节,帮助学生巩固和加深理解所学的课堂理论知识，训练学生的实验操作技能，培养学生整理、统计、分析实验数据的能力及解决问题的能力,树立工程观和严谨的科学作风。
5.实验课程教学思路：实验教学是《土质与土力学》课程的重要实践环节，通过实验课程教学以提高学生的动手能力和分析、解决问题的能力为主要目的，培养学生掌握试验的基本技能和进行基本训练，巩固学生对理论知识的掌握。
通过教学使学生明白需要哪些参考书籍和规范规程、掌握试验原理和操作过程，知道为什么要做这些试验，如何做好试验前的准备工作，试验过程注意事项，试验数据计算机处理技术，试验报告的编制等。
通过实验，探讨土体物理力学特性的基本规律，判别土的工程性质，对土进行工程分类，并能够将土体物理力学指标在工程中加以应用。
6.课程任务与要求：通过本课程的学习认识土的基本物理力学的性能，了解土木工程不同部位对土的工程要求，掌握土工实验的基本操作方法，要求每个同学能独立思考实验全过程，并能通过合理组合小组，相互配合完成操作、记录分析等实验步骤，培养学生的团队精神。
主要实验项目一览表：序 号 实 验 项 目名 称（宋体五号字）实验类型实验时数实验者类别分组（人/组）实 验 内 容提 要备注1 颗粒分析试验 基本操作 1 土木工程本科4 土工标准筛认识、颗粒分析试验的种类以及试验方法、数据整理2 含水率试验 基本操1 土木工程本科4注：实验类型在“认识实验、验证性实验、基本操作、综合性实验、设计性实验” 等中选择三 课程教学内容：实验一 颗粒分析试验： 1.实验目的（1）了解土的组成情况，供砂类土的分类、判断土的工程性质及建材选料之用。
土质学与土力学
土力学室内实验指导书高凌霞王秀伟编写土木建筑工程学院综合实验中心试验须知1.试验前要认真阅读试验指导书，明确所作实验的目的、要求和注意事项。
2.必须遵守实验室规章制度，遵守课堂纪律保持安静。
3.试验课必须专心听讲，服从指导教师的安排和指导，按照操作归程认真操作，正确读数，细心观察，认真记录，不得草率敷衍，拼凑数据。
4.试验报告必须独立完成，不得抄袭别人的数据。
5.爱护仪器设备，不准动用与本次试验无关的仪器设备。
如发生仪器设备损坏要及时向指导教师报告，属责任事故的，按有关规定赔偿。
6.试验完毕后做好整理工作，将试剂、材料、工具和仪器放回原处，洗刷器皿，清扫试验场地，切断电源、水源、气源，经指导教师检查合格后方可离开。
目录一颗粒分析试验 (1)二密度试验（环刀法） (10)三含水量试验 (12)四比重试验 (14)五界限含水量试验（液塑限联合测定法） (17)六压缩试验（杠杆式压缩仪法） (20)七直接剪切试验 (24)八三轴剪切试验 (27)九击实试验 (31)一颗粒分析试验颗粒分析就是用试验的方法求出小于某种粒径的颗粒所占土质量的百分数。
一、试验目的通过颗粒组分分析可以了解土中颗粒大小的分配情况，并能为土的分类及概略判断其工程地质性质、建材选料提供所需的材料。
二、试验方法颗粒分析试验可分为筛析法和密度计法，对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛析法测定，而对于粒径小于0.075mm的土粒则用密度计法来测定。
筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子，并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组，然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。
1 筛析法（一）仪器设备（1）标准筛一套：孔径分别为5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm；（2）普通天平：感量0.1g，称量500g；（3）振筛机：筛析过程中能上下震动；（4）其他：磁钵及橡皮头研棒、毛刷、白纸、尺等。
（二）操作步骤1. 用研棒轻轻碾压风干土，使之分散成单粒，用四分对角法取出代表性的试样，取样数量见表1–1。
土质学与土力学实验指导书
土质学与土力学实验指导书左明汉编湖南工业大学土木工程学院目录前言 1 实验注意事项 2 实验一、土的含水量实验 4 实验二、土的密度实验 6 实验三、液塑限联合测定法测定土的液塑限实验8 实验四、土的固结实验10 实验五、直接剪切仪测定土的抗剪强度实验13 实验六、土的击实实验16 实验七、三轴剪切实验20前言本指导书是配合建筑工程专业、道路与桥梁专业“土质学与土力学”的教材而编写的，编写时注意了以下几点：1、实验与讲课的关系。
实验内容主要配合讲课，加强理论与实践的联系，使讲课中的重要内容和原理能通过实验进一步巩固、提高、深化。
2、加强基本操作和技能的训练。
常用仪器、主要操作技能都作了文字说明，某些最基本的操作技能则尽可能在不同实验中多次运用，以利于反复训练。
3、培养独立思考和独立工作的能力。
在配合讲课的同时，实验内容的安排尽可能根据循序渐进的原则，由浅入深，由简到繁。
逐步培养学生独立观察、分析实验现象并归纳出结论的能力。
有些实验还要求学生独立设计实验步骤，自己组合、安装仪器设备，进一步培养学生解决具体问题的能力。
在编写过程中，参考了有关院校的资料。
由于水平有限，缺点和错误在所难免，希望批评指正。
实验注意事项为了确保实验顺利进行，达到预定目的，应做到下列几点：一、作好实验前的准备工作：1、预习实验指导书，明确本次实验目的、方法、步骤和注意事项。
2、预习与本次实验有关的基本原理。
3、对实验中所用到的仪器、设备、实验前应有一定的熟悉和了解。
4、必须清楚地知道本次实验所需记录的项目及数据处理的方法，事先做好记录表格。
5、除了解指导书所提方案外，应多设想一些其它方案。
二、遵守实验室的规章制度：1、严肃认真，保持安静。
2、爱护设备及仪器，严格遵守操作规程。
3、非本实验所用设备及仪器切勿任意动用。
4、实验完毕后，应将设备和仪器擦试干净，并恢复到原来正常状态。
三、认真做好实验：1、认真听取教师讲解。
2、清点有关实验用设备和器材。
土工实验指导书
土力学试验指导书1 概述土工试验包括的内容很多，本讲义主要介绍室内试验的一部分；{建筑地基基础设计规范》GBJ7—89规定的试验项目为：一、粘性土：颗粒分析，天然密度，天然含水率、比重、可塑性及抗剪强度。
二、砂土：颗粒分析，天然密度，天然含水率，比重及自然休止角。
三、碎石土：必要时可作颗粒分析。
对含粘性土较多的碎石土，宜测定天然土的天然含水量和可塑发生。
必要时，可作现场大体积密度试验。
四、岩石：必要时，应测定饱和状态的无侧限抗压强度。
土木工程，教学大纲规定的试验项目为：天然密度，天然含水量，流塑限试验，压缩试验和抗剪强度试验。
本试验指导书按《土工试验方法标准》编写，试验最后结果为SI单位。
2 密度试验密度试验的目的是测定土的单位体积的质量（称为密度），以便了解土的疏密和干湿状态，供换算土的其他物理力学指标和设计之用。
对一般粘牲土，多采用环刀法，即用一定体积的环刀切土，然后称重，得出环刀内土的体积和质量即可算出土的密度。
如果土样易碎裂，难以切削，可改用蜡封法。
现场条件下，对粗颗粒土，可用灌砂法或灌水法。
环刀法1．仪器设备（1）环刀，内径61.8mm和79.8mm，高度20mm。
（体积分别为60cm3和100cm3）。
（2）天平：称量500g，最小分度值0.18或称量200g，最小分度值0.018。
（3）其它：修土刀、刮刀、凡士林油等。
2．操作步骤（1）在环刀内壁涂一层薄薄的凡士林油，并将其刃口向下放在土样上。
（2）用修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压，边压边削，到土样伸出环刀为止。
（3）用刮土刀仔细刮平两端余土，注意刮平时不得使土样扰动或压密。
（4）擦净环刀外壁，称量环刀加土的质量，准确至0.01g 。
（5）按下式计算土的密度()00ρ+-=m m m Vρ ——土的密度（3/g cm ）0m m +——环刀加土的质量（g ）V ——环刀体积（cm 3） 3．试验记录与计算测量时，为了减小误差，要求测两次，且两次平行测定的允许值，不得超过0.03g/cm 3密度试验 （环刀法）工程编号： 试验者： 钻孔编号： 计算者： 试样说明： 校核者：结果分析：附：1．当土样坚硬、易碎或含有粗颗不易修成很规则形状，采用环刀法有困难时，一般采有蜡封法——将要测定密度的土样，称出质量后浸入刚熔化的石蜡中，使试样表面包上一层蜡膜，分别称量蜡加土在空气及水中的质量，已知蜡的密度，通过简单的计算便可求得土的密度。
土质学与土力学试验指导书及报告书
3.透水石。
4.变位量测设备。
5.其它：天平、秒表、烘箱、刮土刀、铝盒等。
三、试样
1.根据工程需要切取原状土样或制备所需湿密度的扰动土样。
2.用钢丝锯将土样修成略大于环刀直径的土柱。然后用手轻轻将环刀垂直下
压，边压边修，直至环刀装满土样为止。再用刮刀修平两端，同时注意刮平试样
时，不得用刮刀往复涂抹土面。
表 2 固结试验表
土样含水量ω＝ 土样高度 h0=
土样面积 F＝ 原始孔隙比 e0=
试验说明：
50
100
300
400
压缩曲线
孔 隙 比 e
0 50 100
200
300
400
500
垂直压力 p (kPa)
实验四 直剪试验
一、目的与适用范围 适用于测定粘质土的抗剪强度指标。 试验方法种类：慢剪，快剪，固结快剪。
二、仪器设备 1.直剪仪 2.环刀：内径 61.8mm，高 20mm。 3.位移量测设备：百分表或传感器。
直至盆内悬液澄清，最后将全部土粒倒在 0.074mm 筛上，用水冲洗，直到筛上 仅留大于 0.074mm 净砂为止。
5.将大于 0.074mm 的净砂烘干称量，进行细筛分析。 6.如小于 0.074mm 的颗粒质量超过总土质量 10%，有必要时，取样做沉降 分析试验。 五、 结果整理 1.按下式计算小于某粒径颗粒质量百分数：
X = A ×100% B
式中：X―小于某粒径颗粒质量百分数,%； A―小于某粒径颗粒质量,g； B―试样的总质量，g。
2.在半对数坐标纸上，以小于某粒径的颗粒质量百分数为纵坐标，以粒径为 横坐标。绘制颗粒大小级配曲线。
3.按下式计算不均匀系数：
Cu
《土质学与土力学》.doc
《土质学与土力学》室内试验指导书姚多喜蔡劲松编写目录试验一含水量试验 (1)试验二密度试验（环刀法） (2)试验三比重试验 (3)试验四颗粒分析试验 (5)试验五界限含水量试验（液塑限联合测定法） (11)试验六压缩试验 (13)试验七直接剪切试验 (15)试验八渗透试验 (17)试验九击实试验 (19)试验十无侧限抗压强度试验 (21)试验十一三轴剪切试验 (23)试验记录 (26)试验须知1.试验前要认真阅读试验指导书，明确所作实验的目的、要求和注意事项。
2.必须遵守实验室规章制度，遵守课堂纪律保持安静。
3.试验课必须专心听讲，服从指导教师的安排和指导，按照操作归程认真操作，正确读数，细心观察，认真记录，不得草率敷衍，拼凑数据。
4.试验报告必须独立完成，不得抄袭别人的数据。
5.爱护仪器设备，不准动用与本次试验无关的仪器设备。
如发生仪器设备损坏要及时向指导教师报告，属责任事故的，按有关规定赔偿。
6.试验完毕后做好整理工作，将试剂、材料、工具和仪器放回原处，洗刷器皿，清扫试验场地，切断电源、水源、气源，经指导教师检查合格后方可离开。
试验一 含水量试验土的含水量(也称土的湿度)是土在温度100～105℃下烘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。
一、试验目的测定土的含水量，以了解土的含水情况，是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和其他物理力学性质不可缺少的一个基本指标。
二、试验方法本试验采用烘干法测定。
烘干法适用于粘性土、砂土和有机质含量土类三、仪器设备1. 烘箱 采用温度能保持在105～110℃的电热烘箱；2. 天平 称量500g ，感量0.01g ；3. 其它 干燥器、铝盒等。
四、操作步骤1. 称空铝盒的质量，准确至0.01g 。
2. 取代表形试样15～30g ，放入铝盒内，并立即盖好盒盖，称试样加铝盒的质量，准确至0.01g 。
3. 揭开盒盖，将盒盖套在盒底下，一起放入烘箱，在100～105℃下烘至恒定质量。
土质学与土力学实验报告
土质学与土力学实验报告一、引言土质学与土力学是土木工程领域中非常重要的两个学科，它们研究的是土壤物理性质和土壤力学特性。
土质学主要研究土壤的组成、结构、水分特性以及与土壤相关的其他性质；而土力学则关注土壤的力学行为，如承载能力、压缩性、剪切性等。
通过对土质学与土力学的实验研究，可以深入了解土壤的性质和行为，为土木工程的设计和施工提供科学依据。
二、实验目的本实验旨在通过对土质学与土力学的实验研究，掌握土壤的基本性质和力学特性，并通过实验数据的分析与解读，加深对土壤行为的理解。
三、实验内容1. 土壤颗粒分析实验：该实验主要通过筛分方法，将土壤按照颗粒大小进行分类，并计算出不同颗粒级配的百分比。
通过该实验可以了解土壤的颗粒组成及其分布特点。
2. 液塑限实验：该实验主要通过塑限试验和液限试验，确定土壤的塑性指数和液性指数，从而评价土壤的塑性和液性特征。
3. 压缩特性实验：该实验主要通过压缩试验，研究土壤的压缩性质，包括压缩曲线、压缩系数等。
通过该实验可以了解土壤在不同应力条件下的变形行为。
4. 剪切强度实验：该实验主要通过直剪试验或剪切箱试验，研究土壤的剪切强度特性，包括剪切强度参数、剪切曲线等。
通过该实验可以了解土壤在受到剪切力作用时的变形和破坏行为。
四、实验结果与分析1. 土壤颗粒分析实验结果：根据实验数据，可以统计出土壤的颗粒级配曲线，并计算出不同级配的百分比。
通过分析曲线和百分比数据，可以判断土壤的颗粒组成及其分布特点，进而评价土壤的工程性质。
2. 液塑限实验结果：根据塑限试验和液限试验的数据，可以计算出土壤的塑性指数和液性指数。
通过这些指数的计算，可以判断土壤的塑性和液性特征，为土壤的工程应用提供参考。
3. 压缩特性实验结果：通过压缩试验得到的压缩曲线和压缩系数等数据，可以分析土壤在不同应力条件下的变形行为。
这些数据可以用于土壤的沉降计算和地基设计等方面。
4. 剪切强度实验结果：通过直剪试验或剪切箱试验得到的剪切强度参数和剪切曲线等数据，可以评价土壤的剪切强度特性，并分析土壤在受到剪切力作用时的变形和破坏行为。
土质学与土力学试验指导书
《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 (10)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》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。
张光永2008年8月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。
《土力学》实验指导书
《土力学》实验指导书王保林编土木建筑学院实验中心2013年9日前言《土力学》是土木工程和交通工程（道路与桥梁方向）专业的一门重要的专业基础课。
土力学实验是土力学课程教学的重要组成部分。
土力学实验主要是测定土的物理力学性质指标，为土木工程的设计、施工提供必要的测试数据和资料。
掌握土力学实验技术，不但对于巩固课堂所学理论知识、增强对土的工程性质的理解起重要作用，而且是学习土工实验方法和实验技能的主要途径。
因此，要求学生必须认真对待每个实验，做好实验前预习。
土的物理力学性质指标很多，实验项目也很多。
根据课程教学大纲要求，结合我院实验条件，本实验指导书仅列出土木工程和交通工程（道路与桥梁方向）专业的五个基本教学实验（有些实验可合并为综合试验）。
每个实验的方法和标准主要是根据《土工试验方法标准》（GB/T 50123-1999）结合教学要求而编写的。
同时也参考了一些其他行业规范的标准。
限于水平有限，不妥之处，请批评指正。
编者2013年9月目录实验一含水率实验（烘干法）实验二密度实验（环刀法）实验三液限和塑限实验（液、塑限联合测定法）实验四直接剪切实验实验五压缩实验实验一、含水率实验（烘干法）一、实验目的及用途土的含水率表示土中含水的比例，为土体中水的质量与干土质量的比值，用百分数表示。
0100%1100%wd d m m w m m ⎛⎫=⨯=-⨯ ⎪⎝⎭式中： w —— 含水率 (%)；w m —— 土样中水的质量（g ） d m —— 土样中干土质量（g ）0m —— 土样总质量（g ）土的含水率是土的几项基本物理指标中较重要的一个。
利用含水率可计算土的干密度、重度、空隙比、饱和度及黏性土的状态指标。
含水率测定方法比较多。
烘干法适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。
二、实验设备及用品 1、烘箱（干燥箱）：应能控制温度在 105 ~ 110o C 之间；2、天平：称量200g ，最小分度值0.01g ；称量1000g ，最小分度值0.1g ；3、烘土盒、调土刀、干燥器等。
土质土力学指导大纲
《土质土力学》课程教学大纲与指导（56学时）参考教材：《土力学》（中国建筑工业出版社，东南大学等）一、课程的性质与任务本课程是土木工程及其相近专业的一门十分重要的专业基础课，是从事土木建筑工程专业人员应该熟悉和掌握的岩土工程基本理论知识，是与岩土工程实践联系紧密的基础理论和经验总结。
学习本课程的主要任务是：1. 理解土力学的基本概念、原理和理论。
2. 掌握土力学基本工程问题的计算方法。
二、课程基本要求学习本课程应该具备工科数学分析、理论力学、材料力学、结构力学、工程地质学等先修课程的基础知识。
通过本课程学习，了解土的成因和分类方法，熟悉土的基本物理力学性质，掌握地基沉降、地基承载力、土压力计算方法和土坡稳定分析方法，具有应用土力学的基本原理和方法解决实际工程中稳定、变形等问题的能力，为基础工程、地基处理、挡土结构与基坑工程、岩土工程测试与检测技术、环境岩土工程、地质灾害防治与评估、地下建筑施工、特种基础工程、土动力学与工程抗震等工作打好理论基础。
三、课程基本内容第1章绪论1、教学目的和教学要求掌握地基与基础的概念，熟悉地基的分类，了解本学科的内容和特点。
2、教学内容和重点知识解析（1）土质学与土力学的概念及其研究对象（2）土质学与土力学的发展与展望（3）本课程的学习内容重点知识解析：（1）土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体，是由母岩经风化作用生成的大小悬殊的颗粒。
（2）地基是受上部结构荷载影响的一部分土层；基础是建筑物（构筑物）向下传递荷载的下部结构，是建筑物的组成部分。
第2章 土的组成1、教学目的和教学要求（1）熟练掌握三种风化作用、土的结构与构造、黏土矿物组成、土的粒径级配曲线、结合水的性质。
（2）掌握土粒大小与形状、土中水的分类。
（3）了解土中气体对工程性质的影响。
2、教学内容和重点知识解析第一节 土的生成及物质成分土的生成、土的成分重点知识解析：（1）土由母岩经风化作用生成，包括生成物理风化、化学风化、生物风化作用。
土力学基础实验指导书
福州大学土木工程学院本科实验教学中心学生实验指导书土力学基础实验实验指导书岩土与地下工程实验中心土力学基础实验室编 2007年7月21日目录1土的物性指标实验2侧限压缩实验3直接剪切实验4常规三轴实验5土压实性试验6粘性土强度及压缩性的试验7土压力的模型试验研究前言土力学基础试验是土木工程专业的一门技术基础科学。
做为一门课程其任务是通过介绍土力学基础试验的基本测试技术和试验方法，使学生获得专业所必需的试验基本技能，具备解决一般土工问题的能力，并对学生进行科学研究试验能力的培养，是土木工程专业高级技术人材所必需的基本训练的一部分。
为了达到预期目的，试验课必须注意以下几方面问题：一、试验前认真预习指导书和课本有关内容，同时应复习其它已学有关课程的有关章节，充分了解各个试验的目的要求、试验原理、方法和步骤，并进行一些必要的理论计算。
一些控制值的计算工作，试验前必须做好。
二、较大的小组试验，应选出一名小组长，负责组织和指挥整个试验过程，直至全组试验报告都上交后卸任，小组各成员必须服从小组长和指导教师的指挥，要明确分工，直辖市工作，不得撤离各自的岗位。
三、试验开始前，必须仔细检查试件和各种仪器仪表是否安装稳妥，荷载是否为零，安全措施是否有效，各项准备工作是否完成，准备工作完成，要经指导教师检查通过后，试验才能开始。
四、试验时应严肃认真，密切注意观察试验现象，及时加以分析和记录，要以严谨的科学态度对待试验的每一步骤和每一个数据。
五、严格遵守实验室的规章制度，非试验中仪器设备不要乱动；试验用仪器、仪表、设备，要严格按规程进行操作，遇有总是及时向指导教师报告。
六、试验中要小心谨慎，不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。
七、试验结束后，要及时卸下荷载，使仪器、设备恢复原始状态，以后小心卸下仪器仪表、擦净、放妥、清点归还，经教师认可并把试验记录交教师签字后离开。
八、试验资料应及时整理，按时独立完成试验报告，除小组分工由别人记录的原始数据外，严禁抄袭。
土质学与土力学试验指导书试验名称土的液塑限试验试验
土质学与土力学实验指导书（1）一、试验名称:土的液塑限试验二、试验目的：测定土的液、塑限，用于计算土的塑性指数与液性指数，作为黏土分类以及估算地基承载力等的一个依据。
三、实验原理：大量的试验表明，在以含水量为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标的双对数坐标系中，土壤的含水量一一圆锥下沉深度符合线性关系。
因此，根据有关标准规定（建设部：锥尖角30°,锥体重76g,贯入土中2mm时为塑限，10mm时为液限；交通部：锥尖角30°,锥体重100g,贯入土中2mm时为塑限，20mm时为液限。
）,可从依据试验数据绘制的某土壤样品的含水量一一圆锥下沉深度的直线上查得该类土壤的液、塑限。
四、试验设备光电式液塑限联合测定仪（GYS-2, GYS-3）,天平，烘箱。
五、内容和要求（试验步骤）1. 调节仪器底角螺钉，使水准器水泡居中，接通电源。
2.将仪器后部开关打开，仪器前部电源灯亮，按下“吸 /放”键，使吸/放指示灯亮。
3.放入圆锥仪，使电磁铁吸牢圆锥仪（此时投影屏上的线条字迹应清晰，圆锥仪无晃动，反之则未吸好，应重新吸好）。
4.转动微调旋钮，使投影屏零线与微分尺零线重合。
5.将预先制备好的三份具有不同含水量的土样取出一份，密实填入试样杯中，填满后沿杯口刮平土样表面，然后将试样杯放在测定仪的升降座上。
6.选择圆锥仪下落方式，若选择手动落下方式，则按下“手/自”键，使手/自键指示灯灭，若选择自动落下则相反。
7.在“手动”状态下，转动升降座旋钮，使试样杯上升。
当土样与锥尖接触时，蜂鸣器发出一声声响，此时停止升降座上升，按下“吸 /放”键，电磁线圈断电，圆锥仪下落，仪器自动计时，5秒后再发一声声响，此时应立即在投影屏上读出圆锥仪入土深度（1mm/大格，0.1mm/小格）。
8.若“手/动”灯亮，当土样与锥尖一接触，电磁线圈断电，圆锥仪下落，并开始自动计时，5秒后发出一声声响，此时应立即读数。
9.转动升降座旋钮，使试样杯下降，取下圆锥仪与试样杯；从试样杯中取出部分土样放入铝盒中，封好，称重，并记录重量M0与铝盒编号。
广东某大学土质学与土力学试验指导书
土质学与土力学试验指导书试验一土粒比重试验（比重瓶法）一、定义：1. 物理学定义 : 指土固体颗粒单位体积的重力。
即：————————————（ 1 ）γ S : 土粒的比重； W S ：土粒的重力 m s ：土粒的质量； V S ：土粒的体积。
2. 材料定义 : 给定体积材料的质量和同体积某一标准材料质量。
设给定材料质量为 m ，体积为 v ，同体积的某一标准材料质量为m t , 则给定材料的比重 :( 无量纲 ) ——————————————（ 2 ）如选用 4 ℃时蒸溜水做为标准材料，则 :给定材料的比重 : ———————————（ 3 ）前述某一标准材料的比重 : —————————（ 4 ）则有 : —————————（ 5 ）由（ 5 ）式可知 . 即使试验时无法使用 4 ℃蒸溜水 , 我们也可以采用其他的某一标准材料进行试验。
3.<< 土规 >> 定义 : 指土在温度 105 ℃ -110 ℃下烘干至恒量时的质量与同体积的 4 ℃时的蒸溜水质量的比值 . 即 :（无量纲）————————————（ 6 ）按 << 土规 >> 中 , 土的常用物理指标计算中已将γ S 改为ρ s á ( γ s= ρ s á· g)设土粒体积为 Vs, 则有：—————————————（ 7 ）由于蒸溜水在 4 ℃时其密度ρ w4 =1g/cm 3 , 故 Gs 在数值上等于ρ S 。
————————————————（ 8 ）二、目的 :测定土的颗粒比重 , 它是土的物理性基本指标之一。
三、适用范围：适用于粒径小于 5mm 的土。
四、主要仪器设备1. 比重瓶 : 容量 100( 或 50)ml2. 天平 : 称量 200g , 感量 0.001g 。
3. 恒温槽 : 灵敏度 1 ℃。
4. 砂浴。
5. 真空抽气设备。
6. 温度计：刻度为 0-50 ℃，分度值为 0.5 ℃。
土质土力学实验指导书
土质土力学实验指导书
（1）土的含水率实验
了解测试土的含水率的方法及适用条件，掌握烘干法、酒精燃烧法测试土的含水率。
（2）土的液塑限实验
掌握用光电式液塑限联合测定仪测定土的锥入深度h并测出土的相应含水率w，在双对数坐标纸上画出h—w关系图，得出土的液限与塑限，并会运用塑性图对细粒土进行分类。
（3）土的密度实验
了解测试土的密度的各种方法及适用条件，掌握环刀法测土的密度。
（4）土的固结（压缩）实验
掌握用固结仪测试土在各级荷载下的压缩变形，学会画e—P曲线，并用α1—2评价土的压缩性。
土的固结压缩实验为一综合性实验，由于课时所限，含水率实验内容应在第一次实验课内完全掌握。
该实验内容涉及到本门课程的多章内容，确定的实验指标较多，包括土的密度、、土的颗粒密度、土的孔隙比、土的压缩指数、土的压缩模量、土的压缩系数等，并用压缩模量、压缩系数对土的压缩性进行评价。
（5）土的直剪实验
掌握用直剪仪对土进行剪切，测试不同压力下土的抗剪强度，画出S—P图，求得土的抗剪强度指标粘聚力C及摩擦角φ，如时间允许，进行三轴实验的原理讲解与演示。
（6）土的击实实验
掌握标准击实仪的操作方法，画出击实曲线，求出土的最大干密度与最佳含水率。
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（6）土的击实实验
掌握标准击实仪的操作方法，画出击实曲线，求出土的最大干密度与最佳含水率。
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《土质学与土力学》课程实验指导书土木工程专业适用南京工业大学土木工程学院目录土质学与土力学实验注意事项 (1)实验仪器操作细则 (2)实验一：土的液限、塑限和含水量试验 (3)实验二：颗粒分析试验 (6)实验三：土的压缩试验 (10)实验四：土的直接剪切试验 (12)实验五：土的三轴剪切试验 (14)土质学课程实验注意事项1、实验前必须阅读有关教材及本实验指导书，初步了解实验内容要求与步骤。
2、试验仪器有许多是易碎、易损及贵重的，应先了解仪器性能和使用方法，然后再动手，不是本次试验仪器不要触摸。
3、实验记录应用正楷填写，不可潦草，并按规定准确填写试验日期、交报告日期等。
4、各项记录须于试验进行时立即记下，不可另以纸条记录，事后誉写；详细记录试验过程中出现的异常现象。
5、记录数字若有错误，不得涂改，也不可用像皮擦拭，而应在错误数字上划一斜杠，将改正之数记于其旁。
6、简单计算及必要的检验，应在试验进行时算出。
7、实验结束时，应把实验记录交给指导教师审阅，符合要求并经允许，方可收拾仪器结束实验，并按实验开始时领取仪器的位置，归还仪器与工具。
8、在规定时间内上交试验记录及整理的试验成果。
9、试验室内不能打闹、大声喧哗，注意保持公共场所。
试验仪器操作细则1、试验仪器必须爱护，防止振动、日晒、雨淋，不应将仪器作为玩具或嬉闹工具。
2、使用仪器设备时，要阅读技术说明书，熟悉技术指标、工作性能、注意事项。
3、仪器设备通电前，确保供电电压符合仪器设备规定输入电压值。
4、机械类设备仪器操作时用前加润滑油，用后擦拭干净。
5、制取土样的刀、锯器具要符合国家标准，制取原状土的容器体积质量要进行试验前校定。
6、具体实验按实验规程严格执行，认真做好实验数据记录。
7、实验完毕，整理好实验相关数据，并写出文字整理和数据报告，交实验室留档。
8、一切仪器工具若发生故障，应及时向指导教师或实验室工作人员回报，不得自行处理，若有损坏，遗失应写书面检查，进行登记、酌情赔偿。
实验一土的液、塑限和含水量试验学时：2学时实验性质：操作型实验一、目的要求：掌握土的液、塑限和含水量试验的基本原理，了解试验的仪器设备，熟悉试验方法和操作步骤，掌握液限、塑限和含水量的计算方法和试验成果的整理。
二、试验原理：（一）、含水量试验原理：土样含水量是指土样在105℃至110℃温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干质量的比值，用百分数表示为：()%100⨯-=ssmmmω。
式中，ω——代表土样含水量（%）；m湿土质量（g）；ms烘干土质量（g）。
土样在在105℃至110℃温度下加热，土中自由水会变成气体挥发，土恒重后，即可认为是干土质量ms，挥发掉的水分质量为水重ms=m-ms。
（二）、液限、塑限试验原理：粘性土随着含水量变化，其物理状态和力学性质发生明显的变化。
重塑土处于液态时在自重作用下不能保持其形状，发生类似于液体的流动；土体处于可塑状态，在重力作用下能保持形状，在外力作用下将发生塑性变形而不断裂，外力消失后能保持外力消失前一时刻的形状而不变，有一定的抗剪强度。
通过给予试样一个小的外力，在一定时间内变形达到规定值时的含水量。
塑限试验利用土体处于可塑时，在外力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）时发生断裂底特点。
试验时给予一定外力，使试样变形达到规定刚好出现裂缝时所对应底含水量作为塑限含水量。
三、试验方法：液限测定可以采用锥式液限仪法以及液、塑限联合测定仪法；塑限测定可以采用挫滚法以及液、塑限联合测定仪法；四、仪器设备：（一）、液、塑限联合测定法仪器设备：锥式液限仪、液、塑限联合测定仪、毛玻璃板、调土刀、0.5mm孔径分析筛、凡士林、纯水、恒温烘箱、天平、铝盒、干燥器、铅丝篮等。
（二）、锥式液限仪法仪器设备：锥式液限仪（图1.1）、毛玻璃板、调土刀、0.5mm孔径分析筛、凡士林、纯水、恒温烘箱、天平、铝盒、干燥器、铅丝篮等。
（三）、滚搓法塑限试验仪器设备：锥式液限仪、液、塑限联合测定仪、毛玻璃板、调土刀、0.5mm孔径分析筛、凡士林、纯水、恒温烘箱、天平、铝盒、干燥器、铅丝篮等。
五、试验步骤：（一）、液、塑限联合测定法试验步骤：图1.1 锥式液限仪l 本试验宜采用天然含水率试样，当土样不均匀时，采用风干试样，当试样中含有粒径大于0. 5mm的土粒和杂物时，应过0. 5mm筛。
2 当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g；采用风干试样时，0. 5mm筛下的代表性土样200g，将试样放在橡皮板上用纯水将土样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。
3 将制备的试样充分调拌均匀，填入试样杯中，填样时不应留有空隙，较干的试样应充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。
4 将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。
5 调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座、使圆锥尖接触试样表面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s 后测读圆锥下沉深度(显示在屏幕上)，取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g ，放入称量盒内，测定含水率。
6 将全部试样再加水或吹干并调匀，重复本条3至5款的步骤分别测定第二点、第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。
液塑限联合测定应不少于三点。
（注：圆锥入土深度宜为3~4mm ，7~9mm ，15~17mm 。
）7 以含水率为横坐标，圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲线，如图1.2所示。
三点应在一直线上如图中A 线。
当三点不在一直线上时，通过高含水率的点和其余两点连成二条直线，在下沉为2mm 处查得相应的2个含水率，当两个含水率的差值小于2％时，应以两点含水率的平均值与高含水率的点连一直线如图中B 线，当两个含水率的差值大于、等于2％时，应重做试验。
8 在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17mm 所对应的含水率为液限，查得下沉深度为10mm 所对应的含水率为10mm 液限，查得下沉深度为2mm 所对应的含水率为塑限，取值以百分数表示，准确至0. 1％。
9 塑性指数应按下式计算：p L P w w I -=。
式中，P I ——塑性指数；L w ——液限(％)；P w ——塑限(％)。
液性指数应按下式计算：PPL I w w I -=0。
式中，P I ——液性指数，计算至0. 01。
（二）、锥式仪液限试验步骤：1 制备试样：可采用天然含水量土样或风干土样制备。
采用天然土样时，剔除大于0.5mm 土粒，取代表性土样约200g ，拌和均匀即可；对风干土样，过0.5mm 筛，取筛下土约200g ，加水加至液限附近，调成糊状，拌和均匀后密封于保湿缸中静置24小时，使水分均匀分布。
1. 2 圆锥下沉沉深度与含水率关系曲线2、装土样于调土杯中：将备好的土样再仔细拌均一次，然后分层装入试杯中；用手掌轻拍试杯，使杯中空气逸出；待土样填满后，用调土刀抹平土面，使之与杯缘齐平。
3、放锥：（1）在平衡锥尖部分涂上一薄层凡士林，以拇指和食指执锥柄，使锥尖与试样面接触，并保持锥体垂直，轻轻松开手指，使锥体在其自重作用下沉入土中；注意，放锥时在平稳，避免产生冲击力。
（2）放锥15s 后，观察锥体沉入土中的深度，以土样表面与锥接触处为准；若恰为10mm （锥上有刻度标志），则认为这时的含水率就为液限。
若锥体入土深度大于或小于10mm 时，表示试样含水率大于或小于液限；此时，应挖去沾有凡士林的土，取出全部试样放在调土杯中，使水分蒸发或加蒸馏水重新调匀，直至锥体下沉深度恰为10mm 时为止。
有些圆锥还刻有17mm 的标志，若锥体下沉深度恰为17mm ，此时的含水量即为17mm 液限，等效碟式液限。
4、测液限含水率：将所测得的合格试样，挖去沾有凡士林的部分，取锥体附近试样少许（约15~20g ）放入铝盒中测定其含水率，此含水率即为液限。
5、平行测定：本实验须做两次平行测定，计算准确至0.1%，取其结果的算术平均值；两次实验的平行差值不得大于2%。
（三）、滚搓法塑限试验步骤：1 取0. 5mm 筛下的代表性试样100g ，放在盛土皿中加水拌匀，湿润过夜。
2 将制备好的试样在手中揉捏至不粘手，捏扁，当出现裂缝时，表示其含水率接近塑限。
3 取接近塑限含水率的试样8～10g ，用手搓成椭圆形，放在毛玻璃板上用手掌滚搓，滚搓时手掌的压力要均匀地施加在土条上，不得使土条在毛玻璃板上无力滚动，土条不得有空心现象，土条长度不宜大于手掌宽度。
4 当土条直径搓成3mm 时产生裂缝，并开始断裂，表示试样的含水率达到塑限含水率。
当土条直径搓成3mm 时不产生裂缝或土条直径大于3mm 时开始断裂，表示试样的含水率高于塑限或低于塑限，都应重新取样进行试验。
5 取直径3mm 有纵向裂缝的土条3—5g ，测定土条的含水率。
6 本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值小于2%，取两次测值的平均值。
（四）、含水量试验步骤：1 取代表性试样15～30g ，放入铝盒内，迅速盖好铝盒盖，称量m 1，减去铝盒质量m 0，准确至0.01g 。
2 揭开盒盖，将试样和盒一起放入恒温箱烘烤至恒重，温度设定为105～110℃。
粘土约需10小时左右。
3 将烘干后的试样和铝盒取出，盖好盒盖，放入干燥器内冷却至室温，称铝盒加土质量m 2。
干土质量m s =m 2-m 0，减去铝盒质量m 0，准确至0.01g 。
4 按下式计算该土样的含水量：%1000221⨯--=-=m m m m m m m s s ω。
5 按前面的步骤进行两次平行试验，当两次测定的含水量差值在含水量低于40%时不大于1％，在含水量高于40%时，不大于2%时，取两次平行试验的平均值作为含水量。
实验二 颗粒分析试验学 时：2学时 实验性质：操作型实验 一、目的要求：掌握土颗分和相对密度实验操作方法，实验数据分析与整理，利用试验数据判断土的组成，级配性质。
二、试验原理：（一）、筛析法颗粒分析试验原理：对应于粒径大于0.075mm 的粗粒土，一般用筛析法分析土颗粒大小。
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。
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）、比重计法颗粒分析试验原理：对应于粒径小于0.075mm 的细粒土，采用比重计法。
小球体在水中下沉时满足：①小球体在水中沉降的速度是恒定的；②小球体沉降速率与球体直径d 的平方成正比。
比重计法正是利用这一原理来进行颗粒分析的。
密度计是测定液体密度的仪器。
它的主体是个玻璃浮泡，浮泡下端有固定的重物，使密度计能直立地浮于液体中；浮泡上为细长的刻度杆，其上有刻度数和读数。
目前，使用的有甲种密度计和乙各密度计两种型号，本试验采用甲种密度计。