土工实验指导书

土力学实验指导书攀枝花学院土木实践教学中心

目录

实验总则

一、土样采取

二、密度实验

三、含水率实验

四、界限含水率实验

五、相对密度实验

六、击实试验

七、压缩试验

八、直接剪切试验

九、渗透试验

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、土样采取

（一）实验要求与说明

土样是从土场、地基各部位取出的代表样品。根据实际工程需要可取原状土样或扰动土样。如果测定天然土基的性质则需取原状土样，即其天然结构未遭破坏，并具有天然含水量的土样。扰动土样即指结构破坏了的土样，凡是填方工程如土坝，土堤，土围堰等可取扰动土样。

取样的的大小和数量根据各部分土在总量中的比例按权数确定按实际需要定。[参阅《土工试验规程》]。

采样的土样需注明采取日期，土层部位，采土人员，并进行土样编号。

（二）原状土的采取

工程中一般有浅层和深层两种办法。浅层取样是在天然地面，地基的探坑，平洞内采取。操作方法如图1-1所示。首先在土上画一个直径大于15公分的圆，将圆以外的土削去，作成一个高30公分的土柱并将取土筒套在土柱上，其次即将土柱齐根切断、修平地面，盖上镀锌铁皮盖，再用浸好熔化石蜡的纱布条缠封缝隙，在布条上浇上熔化的石蜡以保持土样的天然状态和含水量。

深层原状土样的采取是在钻孔内利用取土器进行。

[

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。

2.天平：感量0.1克。

3.其它工具：钢丝锯、刮土刀、玻璃片、凡士林油等。 （四）实验步骤（环刀法）

1.将环刀内壁涂一薄层凡士林油，并将其刃口向下放在土样上；

2.切土时用钢丝锯（硬土用刮土刀），沿环刀外壁将土样削成略大于环刀外径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削，直至试样凸出环刀为止；

3.用钢丝锯将环刀两端余土削去，再用刮土刀刮平两端，将试样两端余土留作含水率实验用；

4.擦净环刀外壁，称环刀和试样合质量，准确至0.1克；

5.按下式计算土的湿度和干密度：

ρ=

V m d ρ=ω

ρ01.01+ 计算至0.013/g cm 。 （五）注意事项

1.用环刀切取试样，应尽量防止扰动，为避免环刀下压时挤压四周土样，要边

压边削，直至土样伸出环刀，然后用刮土刀一次校平，严禁用刮土刀在土面上来回抹平，如遇石子等其它杂物空洞要尽量避开，如无法避开视情况酌情补土。 2.本实验须进行两次平行测定，其平行差值不得大于0.03克/立方厘米，其计算平均值，取两位小数（克/立方厘米）。 （六）数据记录

密度实验

工程编号 实验者

1.环刀法适用于测定哪些土的密度？

2.测定密度时为什么要边压边削？

三、含水率实验

土的含水率是指土在温度100～105摄氏度下烘至恒重时失去水分的质量与达到恒重后干土质量的比值，以百分数表示。

（一）实验目的

测定土的含水率，以了解土的含水情况并提供计算土的干密度、土的孔隙比、饱和度及土的其它物理力学指标的基本参数。

（二）实验方法

室内实验的标准方法为烘干法。在野外如无烘箱设备或要求快速测定含水量时，可以依据土的性质和工程情况分别采用下列方法：

1.酒精燃烧法：取3～5克试样，用无水酒精浸湿燃烧至恒重，求其含水量。

2.比重法：适用于砂性土。

3.炒干法：适用于含砾石较多的土。

4.实容积法：适用于粘性土。

以下仅介绍烘干法。

（三）仪器及工具

1.温度能保持在100～105摄氏度的电热烘箱；

2.天平：感量0.01克；

3.其它工具：称量盒及干燥器等。

（四）实验步骤

1.取代表性试样，粘性土约15～30克，砂性土，约50g，放入称量盒内，盖好盒盖，立即称盒加湿土质量，准确至0.01克。

2.打开盒盖，将盒置于烘箱内，在105～110摄氏度的恒温下烘干。（烘干时间对于粘性土不得少于8h，对砂性土不得少于6h）。

3.将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称盒加干土质量，精确至0.01g。

4.按下式计算含水率

5.本实验需进行两次平行测定，取两次测值的平均值。允许平行差值：含水率<40％时，允许平行差值不得大于1％；含水率40％时，允许平行差值不得大于2％。否则需重新测试。

（五）操作注意事项

含水率实验的结果是否准确，关键在于取土的代表性，一般从取密度实验环刀两端余土测试，这样有助于了解土层的真实情况和对实验成果的分析。取样的数量、温度及烘箱时间等均会影响实验精度，但可以人为避免。

（六）数据记录

含水率试验

工程名称实验者

试验说明、天然扰动原状土

试验日期土

样

编

号

盒

号

盒加湿

土重

（克）

盒加干

土重

（克）

盒重

（克）

水重

（克）

干土重

（克）

含水率

（％）

平均含

水率

（％）

备注

年

月日

12 7 2 29 39.64 32.19 7.00 7.65 25.79 30.4 30

12 7 2 18 37.45 30.35 7.00 6.92 23.53 29.4 30

12 7 4 37 43.10 34.06 7.00 9.04 27.04 23.4 ×应重做12 7 4 6 33.45 26.55 7.00 6.80 19.65 24.6 ×应重做12 7 6 70 35.28 29.25 7.00 6.03 22.25 27.7 27 应重做

12 7 6 57 43.73 35.37 7.00 7.76 28.35 27.4 27 土内夹有砂

及砾

1.在含水率测定时如何选取具有代表性的试样？