土力学实验教案
最新《土力学》教案
• 是良好的天然地基。
§1.3 第四纪沉积物（层）
• 第四纪沉积物（土）：地表岩石经风化、剥蚀、搬运，沉积下
来的年代不长，未经压紧，并呈松散状态的沉积物。建筑场地 一般涉及的都是第四纪沉积物。
将携带大量泥砂和石块，最后堆积在山谷的出口或山前平原 而形成的沉积物。
• 洪积物的堆积面积大小不一，从几平方米到数十平方公里，
在许多大山与平原交界处，各条沟的洪积物不断发展，相连 成片可形成洪积平原。
• 洪积物特征：
（1）具有磨圆分选现象，离山越远，颗粒越细；
（2）分布范围多为 扇形； 如右图所示
2. 矿物种类 （1）原生矿物：由岩浆冷凝而成，如石英、长石、角闪石，辉石、
云母等。 （2）次生矿物，由原生矿物风化产生，如长石风化产生高岭石、
角闪石风化产生绿泥石等。
二、岩石
1、岩石的类型 （1）按成因： ①岩桨岩（火成岩）：地壳下面融岩浆侵入地壳或喷出地面冷
凝结晶后而形成的岩石； ②沉积岩：岩石经风化、剥蚀、搬运至低洼处而沉积，在常温
• 土分布在地壳的表面，其工程性质相差极大。因此，进行工
程建设时，必须结合土的实际工程性质进行设计。
第一章 工程地质 §1.1 概 述
• 从上面分析可以看出，工程地质与道桥工程的关系极为密切，因
为各种道路和桥梁都是建在地球表面上的，都要与土打交道。建 筑场地的工程地质条件直接影响道桥的设计方案、施工与工程投 资。因此，首先讲一些有关土质学方面的内容。
常压下，受到压紧，化学物的胶结、再结晶或硬结等成岩作 用而形成的岩石。沉积岩石分布广泛，约占地球表面的75％。 ③变质岩：在高温高压下，或化学性活泼的物质作用下，使原 来岩石的结构、构造甚至矿物成份改变而形成的一种新的岩 石，称为变质岩。
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；ρw1——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 ss w s V m ρρρ==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⨯=swm 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：%1000221⨯--=m m m m ω 式中： W ——含水量（%） m 1——盒加湿土质量（g ） m 2——盒加干土质量（g ）m 0——铝盒的质量（g ），按盒号查表可得，由实验室提供。
3．土的密度ρ土单位体积的质量称为土的密度，g/cm 3。
在天然含水量情况下的密度称为天然密度，即Vm =ρ 测定密度的目的是为了了解土体内部结构的密实情况。
2024版《土力学》教学教案
1 2
密度和重度
土的密度是指单位体积土的质量，重度是指单位 体积土所受的重力。它们是土的基本物理性质指 标。
含水量
土的含水量是指土中水的质量与固体颗粒质量的 比值。含水量对土的工程性质有很大影响。
孔隙比和孔隙率
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孔隙比是指土中孔隙体积与固体颗粒体积的比值， 孔隙率是指土中孔隙体积占总体积的百分比。它 们反映了土的密实程度。
课程内容
涵盖土的物理性质、土的渗透性、 土的压缩性、地基承载力、土压 力与挡土墙、边坡稳定等基础知 识。
课程意义
为土木工程专业学生提供必要的 土壤力学知识，为后续的工程设 计、施工和管理打下基础。
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教学目标与要求
知识目标
掌握土的基本物理性质、力学性质及其工程应用；理解地 基承载力、土压力、边坡稳定等基本概念和原理。
01
能力目标
能够运用土力学知识分析实际工程问题， 具备初步的工程设计和施工能力。
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03
素质目标
培养学生的工程实践能力和创新思维， 提高学生的综合素质。
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教材及参考书目
教材
《土力学》（第X版），XXX主编，XX出版社。
参考书目
《基础工程》、《岩土工程勘察》、《土质学与土力学》等相关教材及专业书 籍。同时，鼓励学生阅读最新的学术论文和研究报告，了解土力学领域的最新 进展和动态。
有效应力是指土壤骨架所承担的那部分应力，它决定了土壤的压缩变形
特性。
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有效应力原理内容
有效应力原理表明，土壤的总应力等于土壤孔隙中的水压力和土壤骨架
承担的有效应力之和。
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有效应力与孔隙水压力的关系
《土力学教案》word版
《土力学教案》word版一、教案概述1. 课程名称：土力学2. 适用年级：大学本科一年级3. 课时安排：本学期共32课时，每课时45分钟4. 教学目标：使学生了解土力学的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生分析和解决土力学问题的能力。
二、教学内容1. 第一章土的性质与分类土的组成与结构土的物理性质土的力学性质土的工程分类2. 第二章土的渗透性渗透定律土的渗透系数土的渗透性影响因素渗透问题在工程中的应用3. 第三章土的压力与支撑力土的自重压力静止侧压力主动土压力被动土压力支撑力的计算与应用4. 第四章土的剪切强度与变形特性剪切强度定律土的抗剪强度指标土的变形特性土的变形模量土的泊松比5. 第五章土的稳定性分析土体稳定性的影响因素滑动面与安全系数土的抗滑稳定性分析方法土体稳定性计算实例三、教学方法1. 讲授法：讲解土力学基本概念、原理和公式，阐述土力学问题的解决方法。
2. 案例分析法：分析实际工程案例，使学生更好地理解土力学的应用。
3. 实验法：组织学生进行土力学实验，培养学生的实践操作能力。
4. 小组讨论法：分组讨论土力学问题，提高学生的团队合作能力。
四、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、作业、课堂表现等情况。
2. 期中考试：测试学生对土力学基本概念、原理和方法的掌握程度。
3. 期末考试：全面考察学生对本课程知识的掌握和应用能力。
4. 实验报告：评价学生在实验过程中的操作技能和分析问题能力。
五、教学资源1. 教材：推荐《土力学》（第四版），作者：李广信。
2. 辅助教材：推荐《土力学教程》，作者：李俊。
3. 网络资源：搜集相关土力学的学术论文、工程案例等，为学生提供丰富的学习资料。
4. 实验室设备：进行土力学实验，验证土力学原理。
5. 投影仪、PPT等教学设备：辅助课堂教学。
六、第四章土的剪切强度与变形特性（续）土的剪切带发展土的应变软化现象土的残余强度三轴剪切试验土的剪切模量土的剪切强度公式的应用七、第五章土的稳定性分析（续）边坡稳定性分析地基承载力分析土体稳定性设计方法土体稳定性分析的数值方法稳定性分析在工程中的应用实例八、第六章土的动力特性土的动应力与动应变动三轴试验土的动力模量土的阻尼比地震作用下的土动力学问题土的动力特性在工程中的应用九、第七章土的工程应用土在基础工程中的应用土在地下工程中的应用土在道路工程中的应用土在水利工程中的应用土在边坡工程中的应用土在环境工程中的应用十、第八章土力学的实验技术与方法土的物理性质试验土的力学性质试验土的渗透性试验土的剪切强度试验土的动力特性试验实验数据处理与分析十一、第九章土力学数值分析方法土力学数值分析的基本原理有限元法在土力学中的应用有限差分法在土力学中的应用离散元法在土力学中的应用土力学数值分析软件介绍数值分析在土力学问题中的应用实例十二、第十章土力学与地基基础地基的概念与分类地基承载力理论地基变形控制原则地基处理技术地基基础设计方法地基基础在工程中的应用实例十三、第十一章边坡工程边坡稳定的影响因素边坡稳定性分析方法边坡稳定控制技术边坡加固与维护边坡工程实例分析十四、第十二章地下工程地下工程概述地下工程设计原则地下工程支护技术地下工程施工方法地下工程实例分析十五、第十三章土力学在环境工程中的应用土力学在土地利用规划中的应用土力学在地质灾害防治中的应用土力学在土壤污染控制中的应用土力学在生态系统保护中的应用土力学在环境工程实例分析中的应用十一、第十四章土力学在岩土工程中的应用岩土工程概述岩土工程设计原则岩土工程勘察方法岩土工程支护与加固技术岩土工程实例分析十二、第十五章土力学在结构工程中的应用结构工程概述结构工程设计原则结构工程与土力学的关系结构工程的地基处理技术结构工程实例分析十三、第十六章土力学在交通运输工程中的应用交通运输工程概述交通运输工程设计原则交通运输工程的土力学问题交通运输工程的地基处理技术交通运输工程实例分析十四、第十七章土力学在水利工程中的应用水利工程概述水利工程设计原则水利工程的土力学问题水利工程的地基处理技术水利工程实例分析十五、第十八章土力学发展趋势与展望土力学研究的新进展土力学在新技术中的应用土力学在可持续发展中的作用土力学教育与人才培养土力学未来发展趋势与挑战重点和难点解析土力学作为一门研究土壤性质及其与工程结构相互作用的学科，具有很强的实践性和应用性。
《土力学实验》课件
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果与讨论 • 实验总结与展望
目录
01
实验目的
了解土力学实验的重要性
土力学实验是研究土的力学性质的重要 手段，通过实验可以深入了解土的应力 、应变、强度等特性，为工程设计和施 工提供科学依据。
土力学实验对于培养工程技术人员的基本技 能和实践能力具有重要意义，能够帮助他们 更好地理解土力学理论，提高解决实际问题 的能力。
实验中遇到的问题及解决方案
问题一
实验数据波动较大：针对这一问题，学生们通过多次测量取平均值 的方法，减小了数据波动对实验结果的影响。
问题二
实验操作不够熟练：针对这一问题，老师加强了对学生的实验操作 培训，提高了学生的实验技能水平。
问题三
数据分析出现误差：针对这一问题，学生们加强了数据处理的训练 ，提高了数据分析的准确性。
结果讨论与改进建议
结果讨论
对实验结果进行深入讨论，分析实验中可能存在的误差和 不足之处，提出改进措施和优化方案。
01
改进建议
针对实验中存在的问题和不足，提出具 体的改进措施和建议，如改进实验设备 、优化实验步骤等。
02
03
展望未来
结合当前研究进展和未来发展方向， 对实验的进一步研究进行展望，为相 关领域的研究提供参考和借鉴。
学生还需要了解实验数据的分析和解释方法，能够根据实 验结果进行科学的分析和推断，为工程设计和施工提供可 靠的依据。
02
实验原理
土的物理性质
土的颗粒组成与级配
土的密度
土是由固体颗粒、水和空气组成的复 杂体系。颗粒组成和级配对土的物理 性质有重要影响。
土的密度是指单位体积内土的质量。 密度的大小反映了土的紧密程度。
《土力学》教案
5.了解双电层理论，深入理解结合水的性质。
6. 举例引入土的触变概念，增强对土的构造和结构的认识。理解灵敏度的含
义。
思考：颗粒级配曲线反映的是什么？
【本次课总结】
1．土是由固体（土粒）、液体（水）和气体（空气）三相所组成；
2．粒径级配曲线的特点及用途；
防灾科技学院防灾工程系
《土力学》教案
适用专业：土木工程、勘察技术与工程 教学年度：2009－2010 学年第一学期 教学班级：07601~07602 主讲教师：李巨文、肖专文等
防灾科技学院 防灾工程系
2009 年 9 月
防灾科技学院防灾工程系
《土力学》教案
授课教师
李巨文等
课程名称
土力学
授课专业班级 （章 节）题目 教学目的 教学重点 教学难点
注意：此时 e 已是“已知”的指标。根据各间接指标的定义，利用三相简图可 求得：
①
d
1
或
d
Gs 1 e
②
sat
(Gs e) 1 e
，
sat
Gs e 1 e
③
Gs 1 1 e
④ n＝1＋e e
或 n＝1－ d Gs
⑤ Sr
Gs e
【课堂思考】可否用其它简洁方法上述推导公式？如令 Vs＝1。
e Vv Vs
孔隙比是评价土的密实程度的重要物理性质指标。 ② 孔隙率——土中孔隙体积与土的总体积之比： n Vv 100％
V 孔隙率亦可用来表示同一种土的松、密程度。 ③ 饱和度——土中所含水分的体积与孔隙体积之比, 饱和度可描述土体
中孔隙被水充满的程度： Sr
《土力学》教学教案1
《土力学》教案参考书：《土力学》，张克恭，刘松玉主编，中国建筑出版社《土力学地基基础》清华大学（第三版）《建筑基础工学》，山肩帮男，永井兴史郎，富永晃司，伊藤淳志著，朝仓书店《土质力学》，山口柏树著，技报堂出版。
一、课程性质和任务土力学的主要任务是：保持土力学系统性和科学性，突出重点，避免与已修课程的简单重复，将重点放在与工程应用有密切关系的工程地质和土力学基本知识和基本理论上，以提高学生的理论水平和实际应用能力。
在学习本课程之前，应学完材料力学、结构力学等课程。
二、课程的基本内容绪论1．土力学的概念及学科特点(Concept of soil mechanics and its characteristics)2．土力学的发展史 (Development of soil mechanics)3．本课程的内容，要求和学习方法(Content, demand and study techniques)第1章土的物理性质及分类(Physical characteristics of soil and its sorts)1.1概述(Outline)1.2土的组成Soil constitution)1.2.1土中固体颗粒（Soil particle）1.2.2土粒粒度分析方法(Method of particle size analysis)1.2.3土中水和土中气(Water and air in soil)1.2.4粘土颗粒与水的相互作用(interaction of clay particle and water)1.2.5土的结构和构造(Soil structure)1.3土的三相比例指标(Phase relationship)1.3.1指标的定义(Definition of phase)1.3.2指标的换算(Conversion among phase)1.4无粘性土的密实度(Density of sandy-soil)1.4.1 沙土的相对密（实）度(Relative Density of sand)1.5粘性土的物理特征(Physical characteristics of clay)1.5.1粘性土的可塑性及界限含水量(Plasticity of clay and its consistencylimit (Atterberg limit) )1.5.2粘性土的可塑性指标(plastic index of clay)1.5.3粘性土的结构性和触变性1.5.4粘性土的胀缩性，湿陷性和冻胀性1.6土的分类标准(Soil classification)1.6.1 土的分类原则(Principle of sorting soils)1.6.2 土的分类标准 (Benchmark of soil sorts)1.7地基土的工程分类(Sorts of soil in engineering)1.7.1建筑地基土的分类(Soil sorts in architechtural foundation)1.7.2公路桥涵地基土的分类(Soil sorts in bridge and culvert foundation)1.7.3公路路基土的分类(Soil sorts in roadbed foundation)思考题与习题（Problems）第2章土的渗透性及渗流(Soil permeability and seepage)2.1概述(Outline)2.2土的渗透性(Soil permeability)2.2.1土的层流渗透定律(permeability law)2.2.2渗透试验与渗透系数(permeability test and coefficient of permeability)2.3土中二维渗流及流网简介(2D seepage and introduction of flow net)2.3.1 二维渗流方程(Equation of 2D seepage)2.3.2 流网特征与绘制(Characteristic of flow net)2.4渗透破坏与控制(Breakage due to permeability and its control)2.4.1渗流力(seepage force)2.4.2流砂或流土现象(Sand boiling)2.4.3管涌现象和潜蚀作用（）思考题与习题第3章土中应力（Soil stress）3.1概述（Outline）3.2土中自重应力（Stress due to soil deadweight）3.2.1均质土中自重应力（Stress due to deadweight in homogeneous soils）3.2.2成层土中自重应力（Stress due to deadweight in layered soils）3.2.3地下水位升降时的土中自重应力（Stress due to deadweight when soil is layered）3.3基底压力（接触应力）(Attached Pressure)3.3.1 基本概念(Basic concept)3.3.2 基层压力的简化计算(Simplified method of calculating the contact pressure)3.3.3 基底附加应力(The contact pressure)3.3.4 桥台前后填土引起的基底附加应力(The additional contact pressure due to filling at the front and back of abutment )3.4地基附加应力(add-stresses of foundation)3.4.1竖向集中力下的地基附加应力(add-stresses of foundation due to a point vertical load)3.4.2矩形荷载和圆形荷载下的地基附加应力(add-stresses of foundation due to a uniform pressure in a rectangular area or in a circular area)3.4.3线荷载和条形荷载下的地基附加应力(add-stresses of foundation due to a line load and/or a pressure in a strip area)3.4.4非均质和各向异性地基中的附加应力(add-stresses in nonhomogeneous or anisotropic soils)思考题与习题(problems)第4章土的压缩性及固结理论(Soil compression and consolidation theory)4.1概述(Outline)4.2土的压缩性(Soil compression)4.2.1固结试验及压缩性指标(Consolidation test and the parameters of soil compression)4.2.2现场载荷试验及变形摸量(In-situ load test and distortion modulus)4.2.3土的弹性摸量(Elastic modulus)4.3饱和土中的有效应力(Effective stresses in saturated soil)4.3.1饱和土中的有效应力原理(Principle of effective stresses in saturated soil)4.3.2 土中水渗流时的土中有效应力(Influence of seepage on effective stresses)4.3.3 毛细水上升时的土中有效应力(Influence of suction on effective stresses)4.4土的单向固结理论(Theory of 1D consolidation)4.4.1饱和土的渗透（流）固结(Consolidation of saturated soils)4.4.2太沙基一维固结理论（Terzaghi’s t heory of consolidation）4.4.3土的固结系数(Coefficient of consolidation)思考题与习题(problems)第5章地基沉降(settlement)5.1概述(outline)5.2地基的最终沉降量(Final settlement)5.2.1按分层总和法计算最终沉降量(Final settlement: one dimensional method)5.2.2弹性力学公式计算最终沉降量(Final settlement by elastic equation)5.2.3变形发展三分法（斯肯普顿法）计算最终沉降量(Final settlement by Skepton-Bjerrum method) 5.2.4最终沉降量计算方法的讨论(Discussion on methods of calculating final settlement)5.3应力历史对地基沉降的影响(Influence of stress history on foundation settlement)5.3.1沉积土层的应力历史(Stress history of deposit layers)5.3.2地基固结沉降的计算(Calculating the consolidation settlement of foundation)5.4应力路径法计算地基沉降简介(Introduction of the stress path method )5.5地基沉降与时间的关系(Relationship between foundation settlement and time)5.5.1地基固结过程中任意时刻的沉降量(Settlement at any time during consolidation)5.5.2利用沉降观测资料推算后期沉降量(Estimating the later settlement by measurement)思考题与习题(problems)第6章土的抗剪强度(Shear strength)6.1概述(Outline)6.2土的抗剪强度理论(Theory of shear strength)6.2.1 库仑公式及抗剪强度指标(Coulmb equation and shear strength indexes)6.2.2莫尔-库仑强度理论及极限平衡条件(The Mohr-Coulmb failure criterion)6.3土的抗剪强度试验(Tests on shear strength)6.3.1直接剪切试验(Direct shear test)6.3.2三轴压缩试验(Triaxial compression test)6.3.3无侧限抗压强度试验()6.3.4十字板剪切试验6.4三轴压缩试验中的孔隙压力系数Coefficient of void stress in triaxial compression test 6.5饱和粘性土的抗剪强度6.5.1不固结不排水抗剪强度（不排水抗剪强度）6.5.2固结不排水抗剪强度6.5.3固结排水抗剪强度6.5.4抗剪强度指标的选择6.6应力路径在强度问题中的应用6.7无粘性土的抗剪强度思考题与习题第7章土压力7.1概述7.2挡土墙侧的土压力7.3朗肯土压力理论7.3.1主动土压力7.3.2被动土压力7.3.3有超载时的主动土压力7.3.4非均质填土的主动土压力7.4库伦土压力理论7.4.1主动土压力7.4.2被动土压力7.4.3粘性土和粉土的主动土压力7.4.4有车辆荷载时的土压力7.4.5朗肯理论与库伦理论的比较思考题与习题第8章地基承载力8.1概述8.2浅基础的地基破坏模式8.2.1三种破坏模式8.2.2破坏模式的影响因素和判别8.3地基临界荷载8.3.1地基塑性区边界方程8.3.2地基的临塑荷载和临界荷载8.4地基极限承载力8.4.1普朗德尔和赖斯纳极限承载力8.4.2太沙基极限承载力8.4.3汉森和魏锡克极限承载力8.5地基容许承载力和地基承载力特征值思考题与习题第9章土坡和地基的稳定性9.1概述9.2无粘性土坡的稳定性9.3粘性土坡的稳定性9.3.1整体圆弧滑动法土破稳定分析9.3.2毕肖普条分法土破稳定分析9.3.3杨布条分法土破稳定分析9.3.4土体抗剪强度指标及稳定安全系数的选择9.3.5坡顶开裂时的土破稳定分析9.3.6土中水渗流时的土破稳定性9.4地基的稳定性思考题与习题第10章土在动荷载作用下的特性10.1概述10.2土的压实性10.2.1击实试验及压实度10.2.2土的压实机理及其影响因素10.3土的振动液化10.3.1土的振动液化机理及试验分析10.3.2影响土液化的主要因素10.3.3坡顶开裂时的土破稳定分析10.4反复荷载下土的强度和变形特性10.5土的动力特征参数简介思考题与习题绪论土力学的概念及学科特点土力学是研究土体的一门力学，它是研究土体的应力﹑变形﹑强度﹑渗流及长期稳定性的一门学科。
土力学与基础工程实验方案
实验一土的基本物理性质指标试验密度测试实验一、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。
四、试验仪器设备：环刀（内径，高20mm，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。
5、本实验需进行二次平行测定，其平行差值不得不大于/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Ｍ式中ρ—湿密度g/cm3ρd—干密度g/cm3Ｍ1—环刀及土的质量(g) Ｍ2—环刀的质量(g ) Ｍ—湿土的质量(g)v—环刀的体积g/cm3 W——含水率%含水率测试（在试验三一起做）（1）定义土的含水率是指土在温度105—110℃下烘到恒重时所失去的水分重量与达到恒重后干土重量的比值，以百分数表示。
（2）试验目的测定土的含水率，以了解土的含水情况。
含水率是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和分析其它物理力学性质不可缺少的一个基本指标。
（3）试验方法烘干法、酒精燃烧法、炒干法和比重法、实容积法等。
本实验采用常用的烘干法。
（4）仪器设备1）电子天平：感量。
2）烘箱：保持温度105～110℃的自动控制的电热恒温烘箱。
3）铝盒：根据所用铝盒号码可从实验室查出其重量。
4）干燥器：通常常用附有氯化钙干燥剂的玻璃干燥缸。
土力学实验指导书
土力学实验指导书浙江科技学院建筑工程学院2004年5月学时：2学时 一、目的要求：测定土在天然状态下单位体积的质量。
二、试验方法适用范围 一般粘性土，宜采用环刀法易破碎，难以切削的土，可采用蜡封法对于砂土与砂砾土，可用现场的灌砂法或灌水法。
三、仪器设备符合规定要求的环刀，精度为0.01g 的天平，其他：切土刀，凡士林等。
四、操作步骤（1）测出环刀的容积V ，在天平上称环刀质量m 1。
（2）取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。
（3）环刀取土：在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀刃口向下放在土样上，随即将环刀垂直下压，边压边削，直至土样上端伸出环刀为止。
将环刀两端余土削去修平（严禁在土面上反复涂抹），然后擦净环刀外壁。
（4）将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环刀与湿土的总质量m 2五、数据记录与计算1、数据记录密度试验记录表（环刀法）2、计算土的密度：按下式计算 Vm m V m 12_==ρ 要求：密度试验应进行2次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/cm 3,取两次试验结果的平均值。
学时：2学时 一、目的要求：土的含水率是土在105—1100C 下烘于恒量时所失去的水的质量和干土质量的百分比值。
土在天然状态下的含水率为土的天然含水率。
试验的目的：测定土的含水率。
二、试验方法适用范围（1）、烘干法：室内试验的标准方法，一般粘性土都可以采用。
（2）、酒精燃烧法：适用于快速简易测定细粒土的含水率。
（3）、比重法：适用于砂类土。
三、仪器设备烘箱：采用电热烘箱；天平：称量200g,分度值0.01g ；其他：干燥器，称量盒。
四、试验操作步骤（1）取代表性试样，粘性土为15—30g,砂性土、有机质土为 50g,放入质量为m 0的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量m 1，精确至0.01g.（2）打开盒盖，将试样和盒放入烘箱，在温度105——1100C 的恒温下烘干。
烘干时间与土的类别及取土数量有关。
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<环刀法）实验三 A、液限、塑限实验<用光电式液塑限测定仪法）B、塑限实验<搓条法）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<本实验方法适用于有机物的含量不超过干土质量的5%的土，如有机物含量在5~10%之间的土，仍采用本方法时，应在记录中注明）。
p1EanqFDPw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<温度105℃~110℃）；<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<砂性土、有机质土为50克），放入称量盒内，盖好盒盖，称盒加湿土质量。
DXDiTa9E3d <2）打开盒盖、放入烘箱，在温度105℃~110℃下烘干至恒值,烘的时间一般为：对砂性土不得少于6小时,对粘性土不得少于8小时.RTCrpUDGiT<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%。
土力学试验教程
试验课程教学大纲一、目的与要求：二、试验内容及提纲试验一筛析法测定砂土的粒度成分一、试验目的二、基本原理三、仪器设备、四、操作步骤五、计算及误差分配1．计算各粒组的百分含量，准确至小数后一位式中:x i——某粒组百分含量，%m i ——某粒组质量，g, m s——试样质量，g六、注意事项七、思考题试验二土的三相实测指标试验土的三相实测指标为土的天然密度、土的含水量、土粒密度。
通过测定土的天然密度，了解土的疏密和干湿状态，供换算土的其它物理性质指标和工程设计以及控制施工质量之用。
通过测定土的含水量，了解土的含水情况，供计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和其它物理力学性质指标。
通过测定土粒密度，为计算土的孔隙比、饱和度以及为土的其它物理力学试验提供必须数据。
Ⅰ天然密度试验（环刀法）Ⅱ天然含水量（烘干法）Ⅲ测定土粒密度（比重瓶法）Ⅰ天然密度试验（环刀法）一、基本原理用已知质量及容积的环刀切取原状土样，使之与其体积保持一致，定义单位体积的土的质量即为土的密度，其计算公式如下式：式中：ρ——土的天然密度（g/cm3）m——环刀的质量（g）1m——环刀与土样的质量（g）2二、仪器设备三、操作步骤四、注意事项Ⅱ天然含水量（烘干法）一、基本原理二、仪器设备三、操作步骤本次试验为平行测定，允许误差≤±0.5%计算式如下：式中：W——土的含水率（%）m——称量盒加温土之质量（%）1m——称量盒加干之质量（g）2m——称量盒之质量（g）计算精度（0.1%）四、注意事项五、思考题Ⅲ测定土粒密度（比重瓶法）一、基本原理二、仪器设备三、操作步骤4．将抽气后的比重小心装满蒸馏水，并加盖，恒温至室温即可，并称量之（0.01g或0.001g）。
注意擦净比重瓶外缘。
5．测定瓶加水之质量倾倒称量后的瓶加水加土，洗净后装满蒸馏水，注意擦净比重瓶外缘，然后。
称量之，得瓶加水之质量mbw6．计算土粒的密度--土粒之密度（g/cm3）式中：ρs--土粒之质量（g）mdm--比重瓶+水（g）bw--比重瓶+水+土总质量（g）mbwsρw--4℃时蒸馏水的密度（g/cm3）7．本次试验需进行两次平行测定，试验允许误差≤±0.02g/cm3四、注意事项五、思考题试验三测定粘性土的液限、塑限含水率I 测定粘性土的液限含水率（锥式仪法）一、基本原理二、仪器设备三、操作步骤四、计算及试验误差式中：W L--土的液限含水率（%）m--湿土+盒的质量（g）1--干土+盒的质量（g）m2--干土的质量（g）ms本次试验需二次平行测定，允许误差≤±1%。
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，不得大于2%，取二者的算术平均值。
3、液限、塑限联合测定根据用圆锥仪测得的入土深度与其相应的含水量在双对数坐标上具线性关系的特性，本实验用水电式液、塑限联合测定仪（见图1）测得土在不同含水量时的圆锥入土深度，绘制其关系直线图（见图2），据入土深度在图上找出该试样的液限和塑限。
土力学试验教学设计
土力学试验教学设计一、立项背景土力学是土工学的重要分支学科，主要研究土壤的力学性质及其变形规律。
土力学试验是土力学教学重要的实验环节，通过设计合理的试验方案、运用适当的实验仪器及方法，可以有效地帮助学生理解土性能力学知识，培养其科学研究和创新能力。
因此，本文旨在探讨如何进行土力学试验教学设计，提高教学效果和学习成果。
二、试验项目选择在教学设计初期，首先要确定试验项目。
针对不同的学生和教学要求，可以选择不同的试验项目。
这里，我们以常规的五个试验项目为例进行分析：1.压缩试验：测试不同土样在不同荷载条件下的应力-应变关系、固结指数等参数。
2.剪切试验：测试土样在不同应力状态下的剪力-应变关系，可以用于确定土的剪切强度。
3.固结试验：模拟实际场地土壤的固结行为，测试土样在固结过程中的孔隙水压力变化、固结指数等参数。
4.等渗压缩试验：模拟土的自重压力和周围水位的作用下，测量土样在等渗条件下的压缩变形。
5.动孔压缩试验：通过向土样施加周期性荷载，模拟路基或软土地基的动荷载作用下的变形情况。
三、试验方案设计在确定试验项目后，需要根据教学目标和实验要求，设计合理的试验方案。
具体包括以下几个方面：1.试验方法：选择合适的试验方法，以达到较准确的数据结果。
2.土样采集：根据试验要求，正确采集土样，并加以处理、包装和标记。
3.试验条件：确定合适的试验条件，包括温度、湿度、荷载条件等，以确保试验数据的可靠性。
4.数据处理：对试验所得数据进行处理和分析，以求得正确的试验结果。
5.报告撰写：编写试验报告，对试验结果和数据进行详细的分析和解释，达到加深学生对土力学知识的认识和理解的目的。
需要注意的一点是，试验方案设计时需要根据组织和实际情况进行适当的调整和改进，以达到实验目的和教学要求。
四、实验装置和仪器对于不同的试验项目，需要选择不同的实验装置和仪器。
以下是常用的土力学试验仪器：1.压缩试验仪2.剪切试验仪3.固结试验仪4.等渗压缩试验仪5.动孔压缩试验仪在使用这些仪器时，需要正确地进行操作和维护，以确保试验数据的精确和可靠。
《土力学实验》教学大纲
《土力学实验》教学大纲《土力学实验》教学大纲一、课程简介《土力学实验》是土木工程专业的一门重要实验课程，旨在通过实验操作，加深学生对土力学理论知识的理解，掌握土的基本性质和工程特性，培养学生进行土工实验的能力和解决实际工程问题的能力。
本课程与理论教学紧密结合，为后续的专业课程学习和实际工程应用打下坚实的基础。
二、课程目标1、理解土的基本性质和工程特性，熟悉土工实验方法和步骤。
2、掌握土力学实验仪器设备的操作和维护方法，能够正确使用各种测量工具。
3、培养学生进行土工实验的能力，提高学生的实践操作技能和解决实际工程问题的能力。
4、培养学生的团队协作精神，提高学生的综合素质。
三、课程内容1、实验基本知识（实验的目的、要求、实验前的准备工作等）。
2、土的基本性质和工程特性，包括土的物理性质、力学性质、化学性质等。
3、土工实验方法及步骤，包括土的密度实验、含水率实验、液塑限实验、压缩实验、剪切实验等。
4、土力学实验仪器设备的操作和维护方法，包括土壤测试仪、液塑限测定仪、全自动压缩仪、剪切实验装置等。
5、实验数据的处理和分析，包括数据的整理、归纳、解释和推断等。
6、实验报告的撰写，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果、实验结论等。
7、实际工程案例分析，通过案例分析，让学生了解土力学实验在工程中的应用和实践。
四、课程安排1、课时安排：本课程共32个课时，每个课时45分钟。
2、实验安排：本课程共安排8个实验，每个实验2个课时。
3、考核方式：本课程采用平时成绩和期末考试相结合的方式进行考核。
平时成绩主要根据学生的实验操作和实验报告质量进行评定，占总成绩的60%；期末考试主要考查学生对土力学实验理论和实验技能的掌握情况，占总成绩的40%。
五、教学资源1、师资队伍：本课程拥有一支经验丰富、技术过硬的师资队伍，教师具有博士学位和高级职称，能够保证教学质量。
2、实验设备：本课程拥有先进的土工实验设备，包括土壤测试仪、液塑限测定仪、全自动压缩仪、剪切实验装置等，能够满足教学需求。
《土力学》实验指导书(1)
《土力学》实验指导书河北联合大学建筑工程学院2012年11月目录教学实验注意事项 (3)实验一土的密度试验 (5)土的含水量试验 (6)土的液限、塑限试验 (7)实验二土的压缩固结试验 (10)实验三土的直接剪切试验 (13)试验记录表 (17)教学实验注意事项为确保实验顺利进行, 达到预定的实验目的, 必须做到下列几点:一、作好实验前的准备工作:1．预习实验指导书, 明确本次实验的目的、方法和步骤。
2. 弄清与本次实验有关的基本原理。
3. 对实验中所用到的仪器、设备实验前应事先阅读有关仪器的使用说明。
4．必须清楚地知道本次试验需记录的数据项目及数据处理的方法, 并事前作好记录表格。
5．除了解实验指导书中所规定的实验方案外, 亦可多设想一些其它方案。
二、遵守实验室的规章制度:1. 实验时应严肃认真, 保持安静。
2. 爱护设备及仪器, 并严格遵守操作规程, 如发生故障应及时报告。
3. 非本实验所用的设备及仪器不得任意动用。
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. 注意听好教师对本次实验的讲解。
2. 清点实验所需设备, 仪器及有关器材, 如发现遗缺, 应及时向教师提出。
3．实验时, 应有严格的科学作风, 认真细致地按照实验指导书中所要求的实验方法与步骤进行。
4．对于带电或贵重的设备及仪器, 在接线或布置后应请教师检查, 检查合格后, 才能开始实验。
5. 在实验过程中, 应密切观察实验现象, 随时进行分析, 若发现异常现象, 应及时报告。
6. 记录下全部测量数据, 以及所用仪器的型号及精度、试件的尺寸、量具的量程等。
7. 教学实验是培养学生动手能力的一个重要环节, 因此学生在实验小组中虽有一定的分工, 但每个学生都必须自己动手, 完成所有的实验环节。
8．学生在完成试验全部规定项目后, 经教师同意可进行一些与本实验有关的其它实验。
9．实验记录需要教师审阅签字, 若不符合要求应重做。
土力学教案
《土力学》教案主要内容：土的毛细性；土的渗透性；土在冻结过程中的水分迁移与集聚重点内容：土的毛细现象及其危害；达西定律；冻土现象及其对工程的危害土中水的运动规律土中水并非处于静止不变的状态，而是在不停的运动着。
土中水的运动原因和形式很多，主要有：（1）在重力作用下，地下水的渗流-----土的渗透性问题。
（2）土在附加应力作用下孔隙水的挤出-----土的固结问题。
（3）由于表面张力作用产生的水份移动-----土的毛细现象。
（4）在电分子引力作用下，结合水的移动-----冻结时土中水的迁移。
（5）由于孔隙水溶液中离子浓度的差别产生的渗附现象等。
地下水的运动影响工程的设计方案、施工方法、施工工期、工程投资以及工程长期使用，而且，若对地下水处理不当，还可能产生工程事故。
因此，在工程建设中，必须对地下水进行研究。
本章重点研究土中水的运动规律及其对土性质的影响。
§3.1 土的毛细性一、土的毛细现象1．定义：是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上或其它方向移动的现象。
这种细微孔隙中的水被称为毛细水，对工程产生一定的影响。
2. 影响（1）毛细水上升引起路基冻害。
（2）对于房屋建筑，毛细水上升会引起地下室过分潮湿，需解决防潮问题。
（3）毛细水的上升可能引起土的沼泽化和盐渍化，对工程建设及农业生产都产生影响。
下面主要介绍毛细现象中的几个概念。
二、毛细水带土层是由于毛细现象所润湿的范围称为毛细水带，可分如下三种（见P31图2－1）。
1、正常毛细水带（又称毛细饱和带）它位于毛细水带的下部，与地下潜水相连通。
这部分毛细水主要是由潜水面直接上升而形成的，毛细水几乎充满了全部孔隙。
该水带会随着地下水位的升降而作相应的移动。
2、毛细网状水带它位于毛细水带的中部。
当地下水位急剧下降时，它也随着急速下降，这时在较细的毛细孔隙中有一部分毛细水来不及移动，仍残留在孔隙中。
而在较粗的孔隙中因毛细水下降，孔隙中留下气泡，这样使毛细水呈网状分布。
土力学实验教案（5篇）
土力学实验教案（5篇）第一篇：土力学实验教案实验一液、塑限试验一、目的测定细粒土的液限含水率、塑限含水率、塑性指数、液性指数、确定土的工程分类。
二、试验方法液塑限联合测定法三、仪器设备1、光电式液限、塑限联合测定仪，试样杯2、天平，称量200g，最小分度值0.1g。
3、其它：烘箱、铝盒、调土刀、刮土刀、凡士林等。
四、试验步骤1、本次试验原则上应采用天然含水率的土样进行，也允许用风干土制备土样，土样过0.5mm筛后，喷洒配制一定含水率的土样，然后装入密闭玻璃广口瓶内，润湿一昼夜备用（土样制备工作实验室已预先做好）。
2、将已制备好的土样取出调匀后，密实地装入试样杯中（土中不能有孔洞），高出试样杯口的余土，用刮土刀刮平，随即将试样杯放在升降底座上。
3、接通电源，调平底座，吸放安扭调到“吸”的状态，把装有透明光学微分尺的圆锥仪，在锥体上抹以薄层凡士林，使电磁铁吸稳固锥仪。
并使光学微分尺垂直于光轴（可从屏幕上观察，刻度线清晰，并在屏幕居中位置）。
4、调节零点，使读数屏幕上的零线与光学微分尺影像零线重合，按下“手”（即手动）按钮，使仪器处于备用状态。
5、转动升降座，待试样杯上升到土面刚好与圆锥仪锥尖接触时，按“放”按钮，圆锥仪自由下落，历时5秒，当音响讯号自动发出声响时，立即从读数屏幕上读出圆锥仪下沉深度，平行两组试验。
6、把升降座降下，细心取出试样杯，剔除锥尖处含有凡士林的土，取出锥体附近的试样不少于15-30g放入称量铝盒内，称量得质量m1，并记下盒号，测定含水率。
7、将称量过的铝盒，放入烘箱；在105℃～110℃的温度下烘至恒量，取出土样盒放入玻璃干燥皿内冷却，称干土的质量m2。
8、重复2～7条的步骤，测试另二种含水率土样的圆锥入土深度和含水率9、以含水率为横坐标，以圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制含水率与相应的圆锥入土深度关系曲线，如图1-2所示。
三点应在一根直线上，如图中A线。
如果三点不在同一直线上，通过高含水率的一点与其余两点连两根直线，在圆锥入土深工为2mm处查得相应的两个含水率，用该两含水率的平均值的点与高含水率的测点作直线，在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17mm对应的含水率为液限，查得下沉深度为2mm对应的含水率为塑限。
土力学教案
项目名称项目一、土的颗粒级配判别学时6学习型工作任务某工程场地土的颗粒级配判别教学目标知识目标 1.土的土的形成、组成、结构2.土的粒组概念、划分标准及其颗粒分析方法技能目标1.掌握砂土筛分实验，评价颗粒级配；2.培养学生对实验结果的计算、绘图描述能力；3.以土的级配为核心，结合实际工程分析问题的能力。
态度目标1、与人合作沟通的能力2、组织协调能力3、严谨的科学态度，认真负责的职业素养能力训练及职业素养养成任务分小组完成砂土筛分实验，个人单独整理实验成果，个人绘制颗粒大小分布曲线图，判断土的级配教学重点砂土筛分实验教学难点级配评价教具多媒体、土工试验室、教学方法以项目为载体：1、咨询（教师讲解、布置任务），2、计划（学生制定任务计划），3、实施（学生实操，实现计划），4、检查（教师检查学生成果），5、总结评价教学组织形式土的土的形成、组成、结构讲解→布置任务→学生制定计划→教师讲解实操内容→土学生实操→整理实操内容→教师指导、监督、检查整个过程→总结评价作业成果实验报告、颗粒大小分布曲线图教学过程一、教师讲解土的土的形成、组成、结构1.1土的概念与基本特征1．2土的生成：岩石的风化产物1．3土的组成土＝土粒（固相）＋水（液相）＋空气（气相）（一）土的固体颗粒1.土的粒径和粒组概念2.土的颗粒级配（1）确定各粒组相对含量的方法——颗粒分析试验⎩⎨⎧≥mmdmmd0.075075.0——筛分法——比重计法试验成果——颗粒级配曲线（2）级配曲线的特点：半对数坐标⎩⎨⎧土质量含量（％）纵坐标－小于某粒径的）粒粒径（横坐标－对数坐标－土mm（3）判别土体级配好坏的指标⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧10602301060dddCddCcu＝曲率系数＝不均匀系数当同时满足C u≥5,C c=1~3时，土的级配良好，否则，级配不良。
3.土粒的矿物成分⎩⎨⎧原生矿物次生矿物(一）中的水和气（1）土中水⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧强结合水—对土性质影响大—弱结合水结合水用—受重力和表面张力作—毛细水—受重力作用自由流动—重力水自由水（2）土中气体{非封闭气体—对土的性质影响大—封闭气体(二）土的结构⎪⎩⎪⎨⎧<)005.0005.0~075.0(m mm m形式（粒径—是粘性土的主要结构—絮状结构）粒径—以粉粒为主的土—蜂窝结构—常见于砂土、碎石土—单粒结构二、布置任务测定校园小黄楼后身场地土的湿密度和含水量.三、学生制定计划，教师讲解实操内容四、学生实操，整理实操内容五、教师指导检查六、总结评价七、课后作业教学内容备注教学过程作业。
土力学教案.
式中：Q——竖向集中力；
s——竖向集中力作用下地表任意点沉降； r——地表沉降计算点与竖向集中力作用点的 水平距离；
E0 ——地基土变形模量；
v——土的泊松比。 在实际工程中，荷载总是作用在一定面积上的局部荷载。 只是当计算点离开荷载作用范围的距离与荷载作用面的尺寸 相比很大时，可以用一集中力Q来代替局部荷载，并利用上
束时应力与应变关系的参数之一。
在P－S曲线上，开始一段呈直线，即认为荷载较小时，土体 是线弹性的，因而可利用弹性理论公式求得土的变形模量。 其计算公式为：
式中：b——承压板的宽度或直径； p=pcr——p-s曲线上a点所对应的压力； s——p-s曲线上a点的沉降量；
ω——沉降影响系数，刚性的方形承压板取
下面主要介绍国内常用的几种实用沉降计算方法，即弹性
理论法、分层总和法和应力面积法。
一、弹性理论法
1．基本假设 (1)地基为均质的、连续的、各向同性的、半无限空间线 性变形体； (2)基底与地基始终保持接触。
2．竖向集中力作用下地表沉降量 若在地表面作用一竖向集 中力，如上图所示，计算
地表面某点（其坐标为
式近似计算。
3．绝对柔性基础（抗弯刚度为零）沉降量计算
（1）均布矩形荷载作用在地基表面 ①角点下的沉降
则
式中： sc——矩形柔性基础均布荷载作用下角 点的沉降量；
ωc——矩形柔性基础均布荷载作用下角点沉
降影响系数，可由l/b查P105表4－4； δc——矩形柔性基础均布荷载作用下角点沉降系数。 ②任意点沉降——角点法 如基础中心点的沉降为
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《土力学与基础工程》实验教案绪论一、土工试验的对象和作用土工试验是对土的工程性质进行测试，并获得土的物理性指标（如密度、含水率、土粒比重等）和力学性指标（如压缩模量、抗剪强度指标等）的实验工作，从而为工程设计和施工提供可靠的参数，它是正确评价工程地质条件不可缺少的前提和依据。
土是自然界的产物，其形成过程、物质成分以及工程特性是极为复杂的，并且随其受力状态、应力历史、加载速率和排水条件等的不同而变得更加复杂。
、所以，在进行各类工程项目设计和施工之前，必须对工程项目所在场地的土体进行土工试验，以充分了解和掌握土的各种物理和力学性质，从而为场地岩土工程地质条件的正确评价提供必要的依据。
因此，土工试验是各类工程建设项目中首先必须解决的何题。
从土力学的发展历史及过程来看，从某种意义上也可以说土力学是土的实验力学，如库仑(Coulomb)定律、达西(Darcy)定律、普洛特(Practor))压实理论以及描述土的应力一应变关系的双曲线模型等，无一不是通过对、土的各种试验而建立起来的。
因此，土工试验又为土力学理论的发展提供依据，即使在计算机及计算技术高度发达的今天，可以把土的复杂的弹塑性应力一应变关系纳人到岩土工程的变形与稳定计算中去，但是土的工程性质的正确测定对于这些计算模型的建立以及模型中参数的确定仍然是一个关键伺题。
所以，土工试验在土力学的发展过程中占有相当重要的地位。
采用原位测试方法对土的工程性质进行测定，较之室内土工试验具有不少优点，原位测试方法可以避免钻孔取土时对土的扰动和取土卸荷时土样回弹等对试验结果的影响，试验结果可以直接反映原位土层的物理状态，某些不易采取原状土样的土层（如深层的砂），只能采用原位测试的方法。
但在进行原位测试时，其边界条件较为复杂。
在计算分析时，有时还需作不少假定方能进行，如十字板剪切试验结果整理中的竖向和水平向抗剪强度相等的假定等，并且有些指标还不能用原位测试直接测定，如应为路径、时间效应及应变孩率等对主的性状的影响。
室内土工试验由于能进行各种模拟控制试验以及进行全过程和全方位的量测和观察，在某种程度上反而能满足土的计算或研究的要求。
因此，室内土工试验又是原位测试所代替不了的。
任何试验都有其一定的局限性，土工试验一样也有其局限性。
其实，当土样从钻孔中取出时，就已产生两种效应使该土样偏离了实际情况，一是取土、搬运及试验切土时的机械作用扰动了土的结构，降低了土的强度；二是改变了土的应力条件，土样产生回弹膨胀。
这两种效应统称为扰动，扰动使试验指标不符合原位土体的工程性状。
除此以外，试样的数量也是非常有限的，一层土一般只能取几个或十几个试样，试样总体积与其所代表的土层体积相比，相差悬殊；同时，土还是各向异性的，在垂直方向上与在水平方向上，其性质指标是不相同的。
而室内土工试验的应力条件是相对理想和单一化的，如固结试验是在完全侧限条件下进行的，三轴压缩试验也仅是轴对称的，这些条件均与实际土层的受力条件不尽相符。
因此，土工试验有一定的局限性，另外，土工试验成果因试验方法和试验技巧熟练程度的不同，也可能会有较大差别，这种差别在某种程度上甚至大于计算方法所引起的误差。
二、土工试验项目（1）土的含水率试验（2）土的密度试验（3）土的液限塑限试验（4）土的击实试验（5）土的渗透试验（6）土的压缩固结试验（7）土的直剪试验一、概述土的密度ρ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紧程度，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，也是挡土墙土压力计算、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。
土的密度一般是指土的天然密度。
二、试验方法及原理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、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。
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。
1．仪器设备(1)恒质量环刀：内径6. 18cm(面积30cm2）或内径7. 98cm(面积50cm2），高20mm，壁厚1.5mm；(2)称量500g、最小分度值0. 1g的天平；(3)切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。
2. 操作步骤(1) 按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样，其直径和高度应大于环刀的尺寸，整平两端放在玻璃板上。
(2) 在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀的刀刃向下放在土样上面，然后用手将环刀垂直下压，边压边削，至土样上端伸出环刀为止，根据试样的软硬程度，采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平，并及时在两端盖上圆玻璃片，以免水分蒸发。
(3)擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，然后称取环刀加土质量，准确至0. 1g。
环刀法试验应进行两次平行测定，两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3.，并取其两次测值的算术平均值。
一、概述土的含水率是指土在温度105-110℃下烘到衡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。
二、试验方法及原理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。
烘干法是将试样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法，是室内测定含水率的标准方法。
1．仪器设备(1)保持温度为105110℃的自动控制电热恒温烘箱或沸水烘箱、红外烘箱、微波炉等其他能源烘箱；(2)称量200g、最小分度值0. 0lg的天平；(3)装有干燥剂的玻璃干燥缸；(4)恒质量的铝制称量盒。
2．操作步骤(1)从土样中选取具有代表性的试样15~30g（有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g)，放人称量盒内，立即盖上盒盖，称盒加湿土质量，准确至0. 0lg。
(2)打开盒盖，将试样和盒一起放人烘箱内，在温度105^-110℃下烘至恒量。
试样烘至恒量的时间，对于粘土和粉土宜烘8~10h，对于砂土宜烘6~8h。
对于有机质超过干土质量5％的土，应将温度控制在65~70℃的恒温下进行烘干。
(3)将烘干后的试样和盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放人干燥器内冷却至室温。
(4)将试样和盒从干燥器内取出，称盒加干土质量，准确至0. 0lg。
烘干法试验应对两个试样进行平行铡定，并取两个含水率测值的算术平均值。
当含水率小于40％时，允许的平行测定差值为1％；当含水率等于、大于40%时，允许的平行测定差值为2％。
实验三：土的液塑限试验一、概述界限含水率试验要求土的颗粒粒径小于0. 5mm, 且有机质含量不超过5%，且宜采用天然含水率的试样，但也可采用风干试样，当试样中含有粒径大于0. 5mm的土粒或杂质时，应过0.5mm的筛。
二、液限试验（圆锥仪液限试验）液限是区分粘性土可塑状态和流动状态的界限含水率，测定土的液限主要有圆锥仪法、碟式仪法等试验方法，也可采用液塑限联合测定法测定土的液限。
圆锥仪液限试验就是将质量为76g的圆锥仪轻放在试样的表面，使其在自重作用下沉人土中，若圆锥体经过5s恰好沉人土中10 mm深度，此时试样的含水率就是液限。
1.仪器设备(1)圆锥液限仪；(2)称量200g,最小分度值0. 0lg的天平；(3)烘箱、干燥器；(4)铝制称量盒、调土刀、小刀、毛玻璃板、滴管、吹风机、孔径为0.5mm的标准筛、研钵等设备。
2.操作步骤(1)选取具有代表性的天然含水率土样或风干土样，若土中含有较多大于0.5mm的颗粒或夹有多量的杂物时，应将土样风干后用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，然后再过0.5mm的筛。
(2)当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g，将试样放在橡皮板或毛玻璃板上搅拌均匀；当采用风干土样时，取过0.5mm筛的代表性土样200g,将试样放在橡皮板上用纯水将土样调成均匀膏状，然后放人调土皿中，盖上湿布，浸润过夜。
(3)将土样用调土刀充分调拌均匀后，分层装人试样杯中，并注意土中不能留有t空隙，装满试杯后刮去余土使土样与杯口齐平，并将试样杯放在底座上。
(4)将圆锥仪擦拭干净，并在锥尖上抹一薄层凡士林，两指捏住圆锥仪手柄，保持锥体垂直，当圆锥仪锥尖与试样表面正好接触时，轻轻松手让锥体自由沉人土中。
(5)放锥后约经5s,锥体人土深度恰好为10 mm的圆锥环状刻度线处，此时土的含水率即为液限。
(6)若锥体人土深度超过或小于l0mm时，表示试样的含水率高于或低于液限，应该用小刀挖去沾有凡士林的土，然后将试样全部取出，放在橡皮板或毛玻璃板上，根据试样的干、湿情况，适当加纯水或边调拌边风干重新拌和，然后重复（3）~（5）试验步骤。
(7)取出锥体，用小刀挖去沾有凡士林的土，然后取锥孔附近土样约10~15g,放人称量盒内，测定其含水率。
液限试验需进行两次平均测定，并取其算术平均值，其平行差值不得大于2％。
三、塑限试验（滚搓法）塑限是区分粘性土可塑状态与半固体状态的界限含水率，测定土的塑限的试验方法主要是滚搓法。
滚搓法塑限试验就是用手在毛玻璃板上滚搓土条，当土条直径达3mm时产生裂缝并断裂，此时试样的含水率即为塑限。
1．仪器设备(1) 200mm×300mm的毛玻璃板；(2)分度值0. 02mm的卡尺或直径3 mm的金属丝；(3)称量200g,最小分度值0. 0lg的天平；(4)烘箱、干燥器；(5)铝制称量盒、滴管、吹风机、孔径为0. 5mm的筛、研钵等。
2. 操作步骤(1)取代表性天然含水率试样或过0.5 mm筛的代表性风干试样100g, 放在盛土皿中加纯水拌匀，盖上湿布，湿润静止过夜。
(2)将制备好的试样在手中揉捏至不粘手，然后将试样捏扁，若出现裂缝，则表示其含水率已接近塑限。
(3)取接近塑限含水率的试样8~10g, 先用手捏成手指大小的土团（椭圆形或球形），然后再放在毛玻璃板上用手掌轻轻滚搓，滚搓时应以手掌均匀施压于土条上，不得使土条在毛玻璃板上无力滚动，在任何情况下土条不得有空心现象，土条长度不宜大于手掌宽度，在滚搓时不得从手掌下任一边脱出。
(4)当土条搓至3 mm直径时，表面产生许多裂缝，并开始断裂，此时试样的含水率即为塑限。
若土条搓至3 mm直径时，仍未产生裂缝或断裂，表示试样的含水率高于塑限；或者土条直径在大于3 mm时已开始断裂，表示试样的含水率低于塑限，都应重新取样进行试验。
(5)取直径3mm且有裂缝的土条3-5g,放人称量盒内，随即盖紧盒盖，测定土条的含水率。
塑限试验需进行两次平均测定，并取其算术平均值，其平行差值不得大于2％。
四、液、塑限联合测定法液、塑限联合测定法是根据圆锥仪的圆锥人土深度与其相应的含水率在双对数坐标上具有线性关系的特性来进行的。
利用圆锥质量为76g的液塑限联合测定仪测得土在不同含水率时的圆锥人土深度，并绘制其关系直线图，在图上查得圆锥下沉深度为l0mm（或17mm)所对应的含水率即为液限，查得圆锥下沉深度为2mm所对应的含水率即为塑限。