【精选】土力学与基础工程实验指导书

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1、1土力学与基础工程试 验 指 导 书（土木工程实验室 编）福建省武夷学院环境与建筑工程系2011022目 录1、 概述11 土工试验的目的和要求12 试验考核13 试验内容及日程安排2、 土工试验课的要求21 试验室的纪律要求2. 2 试验与试验报告的要求3、 试验的内容实验一 土的含水率试验实验二 土的密度试验实验三 土的颗粒大小分析试验实验四 界限含水率试验 实验五 直接剪切试验实验六 土的击实试验 实验七 标准贯入试验(选作)31、概述11 实验目的与要求土力学与地基基础是一门实践性很强的学科。在完成土的工程地质性质的研究的理论知识后，通过这次实习（1） 加深对工程地质性质理论知识的理解

2、；（2） 认识重力触探现场测试方法和标准贯入试验方法。（3） 加深对土的常规试验（室外取土、土样制备、密度试验、含水量试验、击实试验等）的理解及感观认识和动手操作能力。本次实习要求学生在预习基础上，严格按试验规程操作，记录真实试验数据，并进行试验结果的整理及提交试验报告。12、实验态度在整个试验过程中，既要以探索的精神，发挥自己的学识，提出独立见解，又要以科学的态度严肃认真地对待每项试验步骤，绝不允许任意涂改试验数据，故意地与预期结果相吻合。在试验过程中要求同学们做到：（1） 明确试验目的，试验前对该项材料的性质及技术要求应有一定程度的了解；（2） 建立严格的科学工作秩序，遵守试验室各项制度及

3、试验操作规程；（3） 密切注视试验中出现的各种现象，并分析其原因；（4） 试验数据按有关规定进行处理，在此基础上，对试验结果作出实事求是的结论。13、实验考核1、形式：单独评定实习成绩2、成绩评定标准：1） 、学习态度及考勤 20%2） 、实习过程的操作表现 40% 3） 、书面实习成果 40%3、考核办法：由实习指导教师根据学生实习中的表现和实习成果来评定。14 实验内容及日程安排时间 试验内容天然含水量试验测定土的天然密度土的颗粒大小分析试验界限含水率试验直接剪切试验击实试验标准贯入试验完善试验成果、提交试验报告各项试验的试验目的、实验仪器、操作步骤与要求及成果整理所需表格如附件所示。2、

4、土工实验课的要求421 实验室的纪律要求(1).进入试验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。(2).进入试验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。试验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开试验室。(3).要爱护试验仪器设备，严格按照试验操作规程进行试验，同时注意人身安全，非本次试验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。(4).在试验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向试验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。(5).试验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各试验小组轮流做全室的

5、卫生整理。(6).完成实验后，经教师同意后方可离开试验室。2. 2 实验与实验报告的要求(1).每次做试验以前，要认真阅读试验指导书，熟悉试验内容和试验方法步骤。(2).要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行试验，认真记录好试验数据。(3.)在试验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为试验课考核成绩 的一部分。(4).要认真填写、整理试验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持试验报告的整洁。(5).试验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。3、实验内容实验一 土的含水率试验（一） 、实验目的土的含水率指土在 1051100C 下烘于恒量时所

6、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称为土的天然含水率。所以，试验的目的：测定土的含水率。 （二） 、实验方法适用范围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） 、烘干法实验1、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。2、操作步骤（1）取代表性试样，粘性土为 1530g,砂性土、有机质土为 50g,放入质量为 m0的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量 m1，精确至 0.01g.（2）打开盒盖，将试样和盒放入烘箱，在温度 1

7、051100C 的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于 8 小时；砂类土不得少于 6 小时；对含有机质超过 10%的土，应将温度控制在 65700C 的恒温下烘至恒量。（3）将烘干后的试样和盒取出，盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温，称干土加盒质量 m2 为，精确至 0.01g。3、计算含水率：按下式计算 5%10221mmwsw要求：（1）计算准确至 0.1%；（2）本试验需进行 2 次平行测定，取其算术平均值，允许平行差值应符合下表规定。含水率（%） 小于 10 1040 大于 40允许平行差值（%） 0.5 1.0 2.05、本试验记录格式详见报告实验二 土的密度试验

8、（一） 、实验目的测定土在天然状态下单位体积的质量。（二） 、实验方法与适用范围1、一般粘性土，宜采用环刀法2、易破碎，难以切削的土，可采用蜡封法3、对于砂土与砂砾土，可用现场的灌砂法或灌水法。（三） 、环刀法的试验1、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。2、操作步骤（1）测出环刀的容积 V，在天平上称环刀质量 m1。（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

9、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 m23、计算土的密度：按下式计算 Vm12_4、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/cm3，取两次试验结果的算术平均值；密度计算准确至 0.01 g/cm3.5、本试验记录格式详见实验报告实验三 土的颗粒大小分析试验 （一） 、试验目的颗粒大小分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数，借以明确颗粒大小分布情况，供土的分类与概略判断土的工程性质及选料之用。6（二）试验方法与适用范围1、筛析法：适用于粒径大于 0.075mm 的土。2、密度计法：适用于粒径小于 0.075mm 的土。

10、3、移液管法：适用于粒径小于 0.075mm 的土。4、若土中粗细兼有，则联合使用筛析法及密度计法或移液管法。（三） 、筛分法实验1、 仪器设备：（1）符合 GB600385 的要求的试验筛。粗筛：圆孔，孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；细筛：孔径为 2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、0.075mm。（2） 、天平：称量 1000g 与称量 200g。（3） 、台秤：称量 5kg.。（4） 、振筛机：应符合 GB990988 的技术条件。（5） 、其他：烘箱、研钵、瓷盘、毛刷、木碾等。2、操作步骤（无粘性土的筛分法）（1）从风干、松散的土样中，用四分法按下列

11、规定取出代表性试样： 粒径小于 2mm 颗粒的土取 100g300g 最大粒径小于 10mm 的土取 300g1000g 最大粒径小于 20mm 的土取 1000g2000g 最大粒径小于 40mm 的土取 2000g4000g 最大粒径小于 60mm 的土取 4000g 以上。称量准确至 0.1g；当试样质量多于 500g 时，准确至 1g。（2）将试样过 2mm 细筛，分别称出筛上和筛下土质量。（3）取 2mm 筛上试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中；取 2mm 筛下试样倒入依次叠好的最上层筛中，进行筛析。细筛宜放在振筛机上震摇，震摇时间一般为 1015min。（4）由最大孔径筛开始，顺序

12、将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇晃，如仍有土粒漏下，应继续轻叩摇晃，至无土粒漏下为止。漏下的土粒应全部放入下级筛内。并将留在各筛上的试样分别称量，准确至 0.1g。（5）各细筛上及底盘内土质量总和与筛前所取 2mm 筛下土质量之差不得大于 1%；各粗筛上及2mm 筛下的土质量总和与试样质量之差不得大于 1%。注：若 2mm 筛下的土，小于试样总质量的 10%，则可省略细筛筛析；若 2mm 筛上的土，小于试样总质量的 10%，则可省略粗筛筛析。3、计算与制图（1） 计算小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数：xBAdm式中：X小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数；mA小于某粒径的试样质量，g

13、；mB当细筛分析时或用密度计法分析时所取试样质量（粗筛分析时则为试样总质量） ，g；dx粒径小于 2mm 或粒径小于 0.075mm 的试样质量占总质量的百分数，如试样中无大于 2mm 粒径或无小于 0.075mm 的粒径，在计算粗筛分析时则 dx100%。（2）绘制颗粒大小分布曲线。以小于某粒径的试样质量占总质量的百分数为纵坐标，以粒径在对数横坐标上进行绘制（详见教材） 。然后求出各粒组的颗粒质量的百分数。（3）计算级配指标 不均匀系数： 106dcu23c7 曲率系数 实验四 界限含水率试验（一） 、实验目的和适用范围1、 细粒土由于含水率不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体

14、状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水率；塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水率；缩限是细粒土从半固体状态继续蒸发水分过渡到固体状态时体积不再收缩的界限含水率。2、本试验的目的是测定细粒上的液限、塑限和缩限，划分土类、计算塑性指数，供设计、施工使用。各项含水率的测定按 SL2370031999含水率试验的烘干法进行。3、本规程适用于粒径小于 0.5mm 颗粒组成及有机质含量不朋于干土质量 5%的土。（二） 、引用范围GB/T1540694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。一扁：室内土工仪器。GB796187碟式液限仪 。SL11395光电式液塑限联合测定仪校验方法 。SL237

15、0031999含水率试验 。SL2370041999密度试验 。（三） 、液限塑限联合测定法3.1 仪器设备3.1.1 液塑限联合测定仪。1 圆锥仪：锥质量为 76g，锥角 300。2 读数显示：宜采用光电式、游标式，百分表式。光电式液塑限联合测定仪如图 3.1.3。3 测定仪的基本参数应符合 GB/T1540694 4.1.1.2 的规定。3.1.2 试样杯：直径 4050mm；高 3040mm。3.1.3 天平：称量 200g，分度值 0.01g。3.1.4 其他：烘箱、干燥缸、铝盘、调土刀、筛 （孔径 0.5mm） ，凡士林等。3.2 仪器设备的检定和标准3.2.1 液、塑限联合测定仪的标准应按 SL113 95 规定的校验方法进行。3.2.2 天平应按相应的检定规程进行检定。3.3 操作步骤3.3.1 液限、塑限联合试验，原则上采用天然图 3.1.1 光电式液塑限联合测定仪示意图1-水平调节螺丝；2-控制开关；3-指示灯；4-零线调节螺丝；5-反光镜调节螺丝；6-屏幕；7-机壳；8-物镜调节螺丝；9-电磁装置；10-光源调节螺丝；11-光源；12-圆锥仪；13-升降台；14-水平泡8含水率的土样制备试样，但也允许用风干土制备试样。3.3.2 当采用天然含水率的土样时，应剔除大于 0.5mm 的颗粒，然