土力学
室内试验指导书
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。
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4–1。
2. 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10～15min 。 4. 由最大孔径筛开始，顺序将各筛取下，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%。
（三）试验注意事项
1．将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。
2．筛析法采用振筛机，在筛析过程中应能上下振动，水平转动。
3．称重后干砂总重精确至±2g 。
4. 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。
（四）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。
%100?=
s
i
i m m X 式中 i X — 粒组百分含量，％； i m — 某粒组质量，g ； s m — 试样质量，g
2. 各筛盘及底盘上的土粒质量之和与筛前所称试样的质量之差不得大于1％。否则应重新试验。若两者差值＜1％，可视试验过程中，误差产生的原因，分配给某些粒组，最终各粒组百分含量之和应等于100％。
若粒径＜0.1mm 的含量大于10％，则将这一部分用沉降法继续分析。
3. 绘制颗粒大小分布曲线。以小于某粒径的土质量百分数为纵坐标，颗粒直径（mm ）的对数值为横坐标，绘制颗粒大小分配曲线。
4. 求不均匀系数（C u ）和曲率系数C c
不均匀系数（C u ）按下式计算： C u ＝d 60 /d 10
式中 C u — 不均匀系数（Cu ≥ 5, 不均匀土； Cu < 5, 均匀土）；
d 60— 限制粒径，颗粒大小分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土含量占总质量的60％；
d 10— 有效粒径，颗粒大小分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土含量占总质量的10％。
曲率系数按（C c ）下式计算：
C c ＝60
10230
d d d
式中 C c — 曲率系数（C c = 1 ~ 3，级配连续土；C c > 3 或 C c < 1，级配不连续土）；
d 30— 颗粒大小分布曲线上的某粒径，小于该粒径的土含量占总质量的30％。 5. 不均匀系数Cu 和曲率系数Cc 用于判定土的级配优劣： 如果 Cu ≥ 5且 C c = 1 ~ 3 ，级配 良好的土；
如果 Cu < 5 或 Cc > 3 或 Cc < 1， 级配 不良的土。
2 比重计法
比重计分析法是将一定量的土样(粒径＜0.1mm)放在量筒中，加水制成一定量的土悬液(例如1000 cm 3)，经过搅拌，使土的大小颗粒在水中均匀分布，成为均匀浓度的土悬液。静止悬液，让土粒沉降，在土粒下沉过程中，用比重计在悬液中测读出对应于不同时间的不同悬液密度，根据比重计读数和土粒的下沉时间，计算出粒径小于某一粒径D(rnm)的颗粒占土样总重的百分数。
（一）仪器设备
1. 比重计
甲种比重计 刻度单位以20℃时每1000ml 悬液内所含土粒质量的克数表示，刻度﹣5～50，最小分度值为0.5。
乙种比重计 刻度单位以20℃时每1000ml 悬液的密度表示，自0.995～1.020，最小刻度单位为0.0002。
2. 量筒 容积1000、500和250mL ；
3. 筛 孔径0.075mm 、0.1mm 、 0.25mm 、0.5mm 、1mm 、2mm ；
4. 烘箱(自动恒温控制)；
5. 天平 称量500g ，感量0.01g ；
6. 温度计 刻度0～50℃，最小刻度单位0.5℃；
7. 搅拌器；
8. 煮沸设备（附冷凝管）；
9. 化学药品（浓度25％氨水，4％六偏磷酸钠）；
10. 蒸馏水或清水（可取原地下水做比较试验，如对试验无影响可采用清水或自来水）；
11. 三角烧瓶、洗瓶、烧杯、蒸发皿、瓷皿、钵及橡皮头研棒，量杯，秒表、干燥器等。
（二）操作步骤
1. 比重计分析可采用天然含水量的土样来进行，若土样在分析前无法测定代表性的天然含水量时，允许用干土或风干土进行分析；
2. 取代表性干土样100～300g，放入瓷钵体内，用橡皮头研棒研散，然后过0.5mm 筛，如土中含大于0.5mm的颗粒时，需求出占试样总重的百分数，如数量多时则要用筛进行大于0.5mm的颗粒分析；
3. 根据干土或估计土的含水量，秤取一定数量的试样（秤量准确至0.01g)；使试样干重约为：粘土20g，粉质粘土30g，粘质粉土40g作为分析之用。并另取两个以上土样测定风干含水量（试样中易溶盐含量＞0.5％时须进行洗盐）；
4. 在盛有试样的三角烧瓶中，注入蒸馏水，使悬液体积约达200cm3，将瓶稍加摇荡后，放在煮沸设备上，用连接冷凝管下端的橡皮塞塞紧瓶口，进行煮沸，沸腾1小时后，冷却至室温。
5. 取1000cm3量筒一只，在量筒口放一大玻璃漏斗，并取0.1mm筛子1只，将烧瓶
内土液倒入筛中，使过筛的土液进入量筒，反复用蒸馏水冲洗，直至小于0.1mm颗粒全部
进入量筒；
6. 将留在0.1mm筛上的砂粒洗入蒸发皿内，倾去上部清水，烘干秤重，准确至0.01g，然后进行筛分析，求出0.5～0.25mm和0.25～0.1mm粒粗土重。
7. 注蒸馏水（或清水）入量筒，加4％浓度的六偏磷酸钠10mL，使筒内悬液达1000 mL；
8. 另取量筒一只，盛蒸馏水（或清水）1000cm3，将比重计放在其中，每逢需用比重计时，在前1分钟读出并记录比重计在蒸馏水（或清水）中的读数。每次用毕后，洗净放回蒸馏水（或清水）中。
9. 用搅拌器在量筒内沿整个悬液深度上下搅拌约1min，往返各约30次，使悬液均匀分布。
10. 取出搅拌器，同时立即计时。测经1、2、5、15、30、60、120和1440min时的比重计读数和悬液温度。每次读数均应在预定时间前10～20s将比重计小心放入悬液接近读数的深度，而且不得贴近筒壁。
11. 比重计读数均以弯液面上缘为准。甲种比重计应准确至0.5，乙种比重计应准确至0.002。每次读完后立即取出比重计放入有蒸馏水的量筒中。
（三）试验注意事项
1. 每次测得悬液密度后，应将比重计轻轻放在盛水的量筒中。
2. 比重计读数要迅速准确，不宜在悬液中放置时间过久。在正式试验前，必须多次练习比重计的准确读数方法。
3. 试验前量筒应放在固定平稳的地方，不得移动，并保持悬液温度稳定。
（四）计算及作图
1. L 值的求法 L = L 0 + L 1 －
A
V 20
式中 L — 土粒有效沉降距离（cm ）；
L 0— 浮泡中心至最底刻度的距离（cm ）； L 1— 最底刻度至读数之间的距离（cm ）； V 0— 比重计浮泡体积（cm 3）；
A — 1000mL 量筒的横断面积（cm 2）。
2. 计算土粒直径（d ） t
L
K
t g L d w s =-=
)(1800ρρη 式中 d — 土粒直径（mm ）；
η— 水的动力粘滞系数（g/cm ﹒s ）； s ρ— 土粒密度（g/cm 3）；
w ρ— 水的密度（g/cm 3）；
g — 重力加速度（cm/s 2）；
L — 某一时间内的土粒沉降距离（mm ）； t — 沉降时间（s ）
对于某一种土而言，当温度一定时，s ρ、w ρ及η均为定值，故g
K w )1800s ρρη
－（＝为
一常数（表4–2）。
3. 计算小于某粒径土含量占土质量的百分数： 甲种比重计： )100D l s s s
C n m R C g P -++=
（‘
乙种比重计：
20)(100ωρD W s s s
C R R C g V
P --＝
℃ 或 c D l s s s
C n m R C V
P 020])1[(g 100ρ-++-=
式中 P — 小于某粒径土含量占土质量的百分数（％）；
V — 悬液体积（1000ml ）；
C s 、s C '— 分别表示乙种、甲种比重计比重校正系数； R s — 甲、乙种比重计悬液读数；
R W — 乙种比重计的清水（或蒸馏水）读数； C 020ωρ— 20℃时的水的密度（g/cm 3）；
l m 、n 、C D — 分布代表温度、弯液面和分散剂校正值。
4. 以＜d （mm ）土粒百分含量为纵坐标，颗粒直径的对数值为横坐标，绘制颗粒大小级配曲线。
表1–2 粒径系数g
K w )1800s ρρη
－（＝
值表
表1–4 温度校正值
土的级配曲线
二密度试验（环刀法）
土的密度是指土的单位体积质量。
一、试验目的
测定土的湿密度，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、试验方法
一般常用环刀法及蜡封法测定粘性土的密度，两者主要得区别在于测定土的体积的方法不同。环刀法适用于细粒土；蜡封法适用于土中含有粗粒或者坚硬易碎难以用环刀切割的土，或者试样量少，只有小块形状不规则时使用。
三、仪器设备
1. 环刀内径6～8cm，高2～3cm；
2. 天平感量0.1g；
3. 其它切土刀、钢丝锯、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。
2. 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。
3. 将环刀的刀口向下放在土样上面，然后用手将环刀垂直下压，边压边削使至土样
上端伸出环刀为止，削去两端余土修平，两端盖上平滑的圆玻璃片，以免水分蒸发。
4. 擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，秤取环刀加土的质量，准确至0.1g 。
五、试验注意事项
1. 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，取两次试验结果的算术平均值；
2. 密度计算准确至0.01 g/cm 3。
六、计算公式
1. 湿密度0ρ
V
m m V m 0
10-=＝
ρ （计算至0.01g/cm 3） 式中
0ρ— 湿密度（g/cm 3）
； m — 土的质量（g ）；
V — 环刀的体积（cm 3）； m 1 — 环刀加土的质量（g ）； m 0 — 环刀质量（g ）。 2. 干密度d ρ
w
01.010
d +ρρ＝
式中 d ρ— 干密度（g/cm 3）； 0ρ — 湿密度（g/cm 3）； w — 土的含水率（％）。
三 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。烘干时间对粘性土不得少于8 h ，对砂性土不得少于6 h 。对有机质超过5％的土，应将温度控制在65～70℃的恒温下烘干。
4. 将烘干的试样与盒取出，盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温，称干样加铝盒的质量，准确至0.01g 。
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。
3. 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。
六、计算公式
按下式计算土的含水率：
1000
22
1?--=
m m m m w (计算至0.1％)
式中w－含水量；
m－铝盒加湿土质量（g）；
1
m－铝盒加干土质量（g）；
2
m－铝盒质量（g）。
四比重试验
一、试验目的
测定土粒的比重，为计算土的孔隙比、饱和度以及为其他土的物理力学试验(如颗粒分析的比重计法试验、压缩试验等)提供必需的数据。
二、试验方法
通常采用比重瓶法（适用于粒径小于5mm的各类土），在用比重瓶法测定土粒体积时，必须注意所排除的液体体积确能代表固体颗粒的真实体积。土中含有气体，试验时必须把它排尽，否则影响测试精度，可用沸煮法或抽气法排除土内气体。所用的液体为蒸馏水。若土中含有大量的可溶盐类、有机质、胶粒时，则可用中性溶液，如煤油、汽油、甲苯和二甲苯，此时，必须采用抽气法排气。
三、仪器设备
1. 比重瓶容量100cm3或50cm3；
2. 分析天秤感量0.001g，称量200g；
3. 砂浴（或可调电加热器）；
4. 真空抽气设备；
5. 温度计测定范围0～50℃，精确至0.5℃；
6. 其他恒温水槽；烘箱、蒸馏水、中性液体、小漏斗、干毛巾、小洗瓶、磁钵及研棒、孔径为5mm筛等。
四、操作步骤
1. 取有代表性的风干土样约100g，充分研散并全部过5mm的筛。将过筛风干土及洗净的比重瓶在100～105℃下烘干，取出后置于干燥器内冷却至室温称量后备用。
2. 将比重瓶烘干，冷却后称得瓶的质量。
3. 称烘干试样15g，经小漏斗装入比重瓶中，称得瓶加试样的质量。
4. 将已装有干试样的比重瓶，注蒸馏水至瓶的一半处，稍加摇动后放在砂浴上煮沸排气。煮沸时间自悬液沸腾时算起，粘土约1h，粉土、砂土约0.5h。煮沸时应注意不使
土粒溢出瓶外。然后，将比重瓶取下冷却。
5. 将事先煮沸并冷却的蒸馏水注入瓶中，如是短颈比重瓶，应注水近满瓶，如是长颈瓶，注水至略低于刻度处，然后置于恒温水槽内（水温20℃），使瓶内外水温相同。
6. 取出比重瓶，用滴管加蒸馏水至满瓶（或刻度），擦干瓶表面，称得瓶、试样和水的总质量。
7. 倾去悬液，洗净比重瓶，注入与试验时同温度的煮沸过的蒸馏水近于满瓶（或刻度）然后放入恒温水槽15min ，取出后用滴管加蒸馏水至满瓶（或刻度），擦干瓶表面，称得瓶及水的质量。
8. 用中性液体代替蒸馏水测定可溶盐、粘土矿物或有机质含量较高的土的土粒密度时，常用真空抽气法排除土中空气。抽气时真空度应接近0.101325MPa ，从达到0.101325MPa 时算起，抽气时间一般为1～2h ，直至悬液内无气泡逸出为止，其余步骤同前。
五、试验注意事项
1. 煮沸（或抽气）排气时，必须防止悬液溅出瓶外，火力要小，并防止煮干。必须将土中气体排尽，否则影响试验成果。
2. 必须使瓶中悬液与蒸馏水的温度一致。
3. 称量必须准确，必须将比重瓶外水分擦干。
4. 若用长颈式比重瓶，液体灌满比重瓶时，液面位置前后几次应一致，以弯液面下缘为准。
5. 本试验必须进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.02，取两次测值的平均值。
六、计算公式
试样的密度（s ρ），应按下式计算：
wt
s s
s m m m m ρρ2
1-+=
（精确至0.01g/cm 3）
式中 m s — 土粒的质量（g ）；
m 1— 瓶加水加土的质量（g ）； m 2— 瓶加水的质量（g ）；
wt ρ— t ℃时蒸馏水的密度（g/cm 3）。
五界限含水量试验（液塑限联合测定法）
一、试验目的
细粒土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是区分粘性土的可塑状态和流动状态的界限含水量；塑限是区分粘性土可塑状态与半固体状态的界限含水量。
测定土的液限时含水量，用以计算土的塑性指数和液性指数，作为粘土类土的分类以及估算地基土承载力等的一个依据；测定土的塑限，并与液限试验和含水量试验结合，来计算土的塑性指数和液性指数，作为粘性土的分类以及估算地基土承载力的一个依据。
二、试验方法
土的液限试验：采用锥式法
土的塑限试验：采用搓条法
土的液、塑限试验：采用液塑限联合测定法
本次试验采用液塑限联合测定法（适用于粒径小于0.5mm颗粒组成及有机质含量不大于干土质量5%的土）。
三、仪器设备
1. 液、塑限联合测定仪：包括带标尺的圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关；
2. 试样杯：直径40～50mm，高30～40mm；
3. 天平：称量200g，感量0.01g
4. 其他：烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm的筛、凡士林等。
四、操作步骤
1. 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，取0.5mm筛下的
代表性土样200g，分成3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使分别接近
液限、塑限和二者中间状态的含水量，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，对较干的试样充分搓揉，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. 按3～5的步骤分别测试其余2个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。
五、试验注意事项
1. 土样分层装杯时，注意土中不能留有空隙。
2. 每种含水率设三个测点，取平均值作为这种含水率所对应土的圆锥入土深度，如三
点下沉深度相差太大，则必须重新调试土样。
六、计算与制图
1. 计算含水量按下式计算土的含水率：
1000
22
1?--=
m m m m w (计算至0.1％)
式中 w － 含水量；
1m － 铝盒加湿土质量（g ）； 2m － 铝盒加干土质量（g ）；
0m － 铝盒质量（g ）
。 2. 绘制圆锥下沉深度h 与含水量w 的关系曲线
以含水量为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数纸上绘制h ～w 的关系曲线。如图5–1所示。
（1）三点连一条直线。
（2）当三点不在一直线上，通过高含水量的一点分别与其余两点连成两条直线，在圆锥下沉深度为2mm 处查得相应的含水量，当两个含水量的差值小于2%，应以该两点含水量的平均值与高含水量的点连成一线。
（3）当两个含水量的差值大于或等于2%时，应补做试验。 3. 确定液限、塑限
在圆锥下沉深度h 与含水量w 关系图上，查得下沉深度为17mm 所对应的含水量为液限W L ；查得下沉深度为2mm 所对应的含水量为塑限W P ，以百分数表示，准确至0.1％。 4. 计算塑性指数和液性指数
塑性指数： P L P W W I -= 液性指数： P
P
L I W W I -=
式中 W 、W L 、W P 分别为天然含水率、液限及塑限。
含水率（％）
80100
2
3457896圆锥下沉深度 h （m m ）
5–1 圆锥入土深度与含水率关系图
六 压缩试验（杠杆式压缩仪法）
一、基本原理
土的压缩就是土在压力作用下体积逐渐缩小的过程，压缩试验是将土样放在金属容器内，在有侧限的条件下施加压力，观察在不同压力下的压缩变形量，测定土的压缩系数、压缩模量、固结系数等有关压缩性指标，了解土的压缩性，作为设计计算的依据。本试验采用杠杆式压缩仪。
土样放在不能发生侧向变形的压缩环内，在垂直压力作用下，只有可能发生垂直方向的变形，因此，在试验时，只要测出在相应压力下的垂直变形，即可求的孔隙比与压力的关系。
设压缩前试样的高度为h 0，孔隙比为e 0，试样中土粒的净高为h s 。在某一压力P i
作用下，其压缩量（即垂直变形）为△h i ，试样的高度由原来的h 0减小到h i （如图1），其相应的孔隙比为：
s s
i i h h h e －＝
土粒体积孔隙体积＝
（1）
因为试样的初始孔隙比按照定义应为
s s
00h h h e -＝
（2）
图6－1 压缩过程中土样孔隙比的变化
所以
00
s e 1h h +＝
（3）
而初始孔隙比e0可按下式计算
1
)1(e 0
00-+ρρW
S W G ＝
（4）
式中：S G — 土粒的比重； 0W — 压缩前试样的含水量；
W ρ— 水的密度（g/cm3）
；
0ρ— 压缩前试样的密度（g/cm3）
。
上式h 0，G S 为已知，需在试验前测出
0γ，0W ，由（4）算出e 0
，代入（3）式算出
hs ，再在试验过程中测出各级压力P i 作用下的△h i （h i ＝h0－△h i ），代入（1）式即算出e i 。
二、仪器设备
杠杆式压缩仪，包括加压及传压装置，压缩容器和百分表（精度0.01mm ）；
环刀，面积30cm 2
，高为2cm ；
其它 烘箱、铝盒、切土刀、凡士林、滤纸、钟表等
三、操作步骤
1.按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动试样。
2.将环刀内壁涂上一薄层凡士林，刃口向下，放在试样上端表面，先用两手将环刀轻轻地下压，再用削土刀将上下两端多余的土削去并与环刀齐平。
3.擦净粘在环刀外壁的土屑，称环刀与土的重量（精确至0.1g ），求得试样在试验前的密度，同时去环刀四边修削下来的试样重约10g 左右放入铝盒，称得铝盒与土的重量后，再放入烘箱烘至恒重，再称重量，以测得试验前的含水量。
4. 先在压缩仪底的透水石上加仪润湿的滤纸，再将试样连同环刀一起推入压缩仪内，在套上导环，然后在试样顶面再放一润湿的滤纸，继而加上透水石，再放上传压板和钢球最后将压缩仪放置在容器底板上。
5.将压缩仪放置到容器的底板上后，适当移动并使传压板上的钢球正好对中加压横梁，此时轻轻按下杠杆，使加压横梁正好与钢球接触（注意：不能使其受力），与此同时将测微表固定在表夹上并使测微表的短针正好对准“5”，再将测微表上的长针调整到零。至此，试验的准备工作已经就绪。
6.开始加荷试验
根据实际需要确定加荷级数及大小。荷重级数通常使按25、50、100、200、400……（kPa ）的顺序施加，每级荷重的稳定历时，要求在一小时内变形量不超过0.005mm 。
本次试验由于受课时的限制，统一按50、100、200、400（kPa ）等四级荷重顺序施加，每级荷重的历时为10分钟，即每加一级荷重经过10分钟，记下测微表的读数，然后加下一级荷重，余类推，直至第四级荷重施加完毕为止。
四、试验注意事项
1．首先装好试样，再安装量表。在装量表的过程中，小指针需调至整数位，大指针调至零，量表杆头要有一定的伸缩范围，固定在量表架上。
2．加荷时，应按顺序加砝码；试验中不要震动实验台，以免指针产生移动。
五、成果整理
1.按下式计算试样的初始孔隙比e 0 1)1(e 0
00-+ρρW
S w G ＝
式中：
S G — 土粒的比重；
0w — 压缩前试样的含水量；
W ρ— 水的密度（g/cm 3）
；
0ρ— 压缩前试样的密度（g/cm 3）
。
2.计算试样的颗粒（骨架）净高h s
00
s e 1h h +＝
式中：h0 — 试样初始高度（mm ） 3.计算某级压力下变形稳定后的孔隙比e i
s
i
0i h h
e e ∑?－
＝
式中：
∑?hi — 某级压力下试样高度的累计变形量，mm ；
4.计算某级压力下的压缩系数a 1-2和压缩模量Es
i 1i 1
i i 21p p e e a -++-－＝
（MPa -1）
21i
s a e 1-+＝
E （MPa -1）
式中 P i — 某一级荷重值，MPa 。
求压缩系数a 1-2时，统一规定：P 1=100KPa ，P 2=200KPa 。可以用压缩系数a 1-2来判
断土的压缩性：若a 1-2＜ 0.1MPa -1，为低压缩性；0.1MPa -1≤a 1-2＜0.5MPa -1
，为中压缩
性；a 1-2≥0.5MPa -1
，为高压缩性。
5.作孔隙比e 和压力p 的关系曲线，并将计算结果填入成果表中。
以孔隙比e 为纵坐标，压力p 为横坐标，绘制孔隙比与压力的关系曲线。
七 直接剪切试验
一、试验目的
直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。通常采用四个试样为一组，分别在不同的垂直压力σ下，施加水平剪应力进行剪切，求得破坏时的剪应力τ，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角υ和凝聚力c 。直剪试验分为快剪（Q ）、固结快剪（CQ ）和慢剪（S ）三种试验方法。 二、试验方法
《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。
土力学实验指导书淮海工学院土木工程学院
实验一含水率实验 一、实验目的 测定土的含水量，了解土的含水情况，是计算土的孔隙比、液性指数和其他物理力学性质不可缺少的一个基本指标。适用范围：粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。 二、试验方法 烘干法、酒精燃烧法、炒干法。本试验用烘干法。 三、试验原理 土的含水量是土在温度105～110O C下烘干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。 四、试验设备 烘箱：保持温度105～110O C的自动控制的电热烘箱、电子分析天平、铝制秤量盒、削土刀等。 五、操作步骤 1、先秤量好带有编号的盒盖、盒身的两个铝盒，分别记录重量数值g0并填入表1中。 2、从原状或扰动土样中，选取具有代表性的试样约15～30g或用切环刀土样时余下的试样；对有机质土、砂类土和整体状构造冻土取样为50g左右，放在秤量盒内，立即盖好盒盖，称盒盖、盒身及湿土的重量，准确至0.01g，将数值g1填入表1中。 3、打开盒盖，放入烘箱中在温度105～110O C下烘至恒重，烘干时间对粘性土、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65～70O C的恒温下烘至恒重。取出土样，盖好盒盖，秤重并记录干土及铝盒的重量，将数值g2填入表1中。 六、计算含水率 W=(g1-g2)/(g2-g0)×100% 其中W—含水率g0——铝盒重量，单位为g。 g1——铝盒加湿土的重量，单位为g。g2——铝盒加干土的重量，单位为g。 七、注意事项： 本试验必须对两个试样进行平行测定，测定的差值：当含水率小于40%时为1%；当含水率等于、大于40%时为2%。取两个侧值的平均值，以百分数表示。
土力学与基础工程试验指导书 班级: 姓名: 山东科技大学土木建筑学院实验中心编
试验一、 密度试验 一、实验目的 掌握用环刀法测定土的密度,以便了解土的松密程度和干湿状态。 二、基本原理 当原状土切入环刀时，土的体积就等于环刀的容积，将切满土的环刀称重，将此重 减去环刀重即为土重，土重除以环刀容积即可求得土的密度。 三、仪器设备 环刀：内径6.18cm，高2cm；天平：量程200克，感量0.1克。 其他：切土刀，方玻璃片，凡士林。 四、试验步骤 1、按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样轻轻放稳后，将土样表面大致削平。 2、将准备好的环刀在其内壁上涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上表面中央。 3、然后垂直下压，边压边削，直至土样伸出环刀为止，此时用切土刀将伸出环刀的土细心削平，立即拿一方玻璃片盖上以免水分蒸发；然后再削平另一面。 4、将切满土样的环刀的四周擦净，称重精确至0。1克。 五、成果整理及计算 土的密度可按下式计算： 式中；γ── 土的密度，g／cm3； w──试样加环刀重，g； 1 w──环刀重，g； 2 v──环刀容积，cm3； 计算至0。01克／厘米 3 六、试验纪录表格： 密度试验（环刀法） 环刀编号 环刀重+土重（g） 环刀重（g） 土重（g） 环刀容积（cm3） 密度（g／cm3） 试验二、 含水量试验 一、试验目的：
掌握烘干法测定土的含水量，了解土的含水情况。 二、基本原理： 利用土烘干前后的重量差可得土中失去的水重，水重、干土重的比即为土的含水量。 三、仪器设备： 烘箱、天平、干燥器、铝盒等。 四、试验步骤： 1、用切土刀选取代表性土样15～30g放在小铝合内（约装满半铝盒， 砂土应多些）， 注意擦去盒口外周围的浮土，立即盖好并称重得w 1 ，精确至0.01g； 2、打开铝盒盖，放入烘箱（可交指导老师放），在100～1050c的温度下烘至恒重（砂土烘干时间不少于2小时；粉土试样少于30 g者烘干时间不少于3小时；粉质粘土和粘土试样少于30g者则不少于10小时）。 3、将烘干土样铝盒取出放入干燥器内（由实验室负责），冷却后取出立即盖好并称 重得w 2 ,精确至0.01g 五、成果整理及计算： 按下式计算土的含水量： ω＝w w w w 12 20 ? ? ×10000 式中：ω──土的含水量，以百分数计； 1 w──烘干前试样重加铝盒重，g； 2 w──烘干后试样重加铝盒重，g； w──铝盒重，g，计算至0.100。 六、试验纪录表格： 含水量试验（烘干法）
实验一：密度试验（环刀法） 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。 实验二：含水率试验（烘干法） 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：土的压缩、固结试验 一、概述 标准固结试验就是将天然状态下的原状土或人工制备的扰动土，制备成一定规格的土样，然后在侧限与轴向排水条件下测定土在不同荷载下的压缩变形，且试样在每级压力下的固结稳定时间为24h。 二、试验方法与原理 1. 仪器设备 (1) 固结容器。由环刀、护环、透水板、加压上盖等组成，土样面积30cm2或50cm2，高度2cm。 (2）加荷设备。可采用量程为5～l0kN的杠杆式、磅秤式或气压式等加荷设备。 (3) 变形量测设备。可采用最大量程l0mm, 最小分度值0.0lmm的百分表，也可采用一准确度为全量程0. 2％的位移传感器及数字显示仪表或计算机。
3.2.2 尾矿的渗透特性 影响上游法筑坝尾矿库安全稳定性的诸多因素中，尾矿库的渗流状态是最重要的因素之一。只有深入分析尾矿库的渗流状态，才能确定合理的筑坝工程指标，选择合适的排渗方案，从而保证尾矿库的安全[65,73,74]。 目前，国内外对尾矿库进行渗流分析时很少考虑尾矿的渗透系数随填埋位置和时间的变化。近代土力学的研究表明，土的渗透特性与土中孔隙的多少和孔隙的分布情况密切相关。随着尾矿的排放，下部堆积尾矿的上覆土压力逐渐增加。在上覆土压力的作用下，尾矿将逐渐排水固结，随着固结的进行，尾矿孔隙比逐渐减小，而孔隙比的减小必然引起渗透系数的变化。堆积尾矿的渗透系数与上部固结压力和孔隙比之间存在何种关系是一个值得探讨的问题[75-76]。本文通过室内试验的方法，研究不同固结压力和孔隙比条件下各类尾矿的渗透系数变化情况，从而为尾矿库渗流稳定性分析提供科学依据。 （1）固结—渗透联合测定装置说明 ①固结—渗透联合测定装置构造说明 现有技术中进行土样渗透试验主要仪器为《土工试验方法标准》[68]（GB/T50123-1999）中所述的“常水头渗透试验”中的常水头渗透仪和“变水头渗透试验”中的变水头渗透仪。上述仪器仅能进行单纯的渗透试验，但无法定量并均匀施加固结压力，因此很难精确得到孔隙比，导致试验数据不准确。 针对目前常见渗透试验装置存在的不足，为了减少同一试验中相同土样的制备数量和消除同一试验相同土样在制备过程中产生的误差，作者在70型渗透仪的基础上进行了合理改进，自行研制了固结—渗透联合测定装置，该装置不仅实现了定量、均匀施加固结压力，精确测定单一固结压力下的渗透系数的基本目的，而且实现了针对一个土样可以连续精确测定不同固结压力条件下土样的渗透系数，得到固结压力—孔隙比—渗透系数的定量变化规律，弥补了普通渗透装置由于无法定量、均匀施加固结压力，导致无法精确测定固结压力条件下土样的渗透系数，同时也不能连续测定不同固结压力下土样渗透系数的不足，提高了固结压力下渗透系数的测量精度而且大大减少了测定不同固结压力条件下土样渗透性的试验次数，该参数精度的提高使相关问题的研究更贴近实际。 固结—渗透联合测定装置的详细构造如图3.6所示：
土力学实验指导书 目录 土力学实验的目的 (1) 一、颗粒分析试验 (1) [附1-1]筛析法 (1) [附1-2]密度计法（比重计法） (2) 二、密度试验（环刀法） (5) 三、含水率试验（烘干法） (5) 四、比重试验（比重瓶法） (6) 五、界限含水率试验 (8) 液限、塑限联合测定 (8) 六、击实试验 (10) 七、渗透试验 (11) [附7-1]常水头试验（70型渗透仪） (11) [附7-2]变水头试验（南55型渗透仪） (12) 八、固结试验（快速法） (13) 九、直接剪切试验 (15) 十、相对密度试验 (16) 十一、无侧限抗压强度试验 (18) 十二、无粘性土休止角试验 (19) 十三、三轴压缩试验 (20)
土力学实验指导书 《土力学实验》的目的 土力学试验是在学习了土力学理论的基础上进行的，是配合土力学课程的学习而开设的一门实践性较强的技能训练课。根据教学计划的需要，安排试验内容，以突出实践教学，突出技能训练。 试验课的目的：一、是加强理论联系实际，巩固和提高所学的土力学的理论知识；二、是增强实践操作的技能；三、是结合工程实际，让学生掌握土工试验的全过程和运用实验成果于实际工程的能力。 《土力学实验》的内容及要求 土力学实验指导书是依据中华人民共和国水利部发布《土工试验规程》（SL237－1999）规范编写的。根据教学大纲要求，安排下列实验项目。也可根据实验学时选做。 一、颗粒分析试验 [附1－1] 筛分法 （一）试验目的 测定干土各粒组占该土总质量的百分数，以便了解土粒的组成情况。供砂类土的分类、判断土的工程性质及建材选料之用。 （二）试验原理 土的颗粒组成在一定程度上反映了土的性质，工程上常依据颗粒组成对土进行分类，粗粒土主要是依据颗粒组成进行分类的，细粒土由于矿物成分、颗粒形状及胶体含量等因素，则不能单以颗粒组成进行分类，而要借助于塑性图或塑性指数进行分类。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。 （三）仪器设备 1．标准筛：孔径10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm； 2．天平：称量1000g，分度值0.1g； 3．台称：称量5kg，分度值1g； 4．其它：毛刷、木碾等。 （四）操作步骤 1．备土：从大于粒径0.075mm的风干松散的无粘性土中，用四分对角法取出代表性 的试样。 2．取土：取干砂500g称量准确至0.2g。 3．摇筛：将称好的试样倒入依次叠好的筛，然后按照顺时针或逆时针进行筛析。振摇时间一般为10～15分钟。 4．称量：逐级称取留在各筛上的质量。 （五）试验注意事项 1．将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。 2．筛析法采用振筛机，在筛析过程中应能上下振动，水平转动。 3．称重后干砂总重精确至 2g。 （六）计算及制图 1．按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数：
土力学技能训练任务书 地质工程专业 兰州大学土木工程与力学院 2006年8月 土力学是一门实践性很强的专业基础课，它是利用力学知识和土工试验技术来研究土的强度和变形及其规律的一门科学。在土力学理论教学同时，配套28学时的土力学技能训练。考虑到土工试验对象土体的特殊性，土工试验并不是按照严格的课时经行，而是集中几天时间完成。 一、技能训练目的 土力学技能训练是课堂教学的继续和发展，使学生把所学知识与实际密切的结合起来。系统的练习土力学基本常规试验过程，了解各项试验之间的内在联系，训练学生的动手能力，掌握实验基本技能，培养独立思考、分析问题和解决现场施工问题的能力。从而，为将来从事地质工程建设打下良好的基础。 二、技能训练项目 1、土的密度实验 2、土的含水率实验 3、土粒比重实验 4、土的颗分实验 5、土的塑限实验 6、土的液限实验 7、土的击实实验 8、土的渗透实验 9、土的压缩实验 10、土的剪切实验 三、技能训练要求 （一）技能的要求 1、掌握土的密度、含水率、土粒比重标准实验方法操作技能； 2、掌握粗粒土的筛分法和细粒土密度计法实验方法操作技能； 3、掌握细粒土的液、塑限实验方法操作技能； 4、掌握土的渗透试验的常水头和变水头法操作技能； 5、掌握土的击实实验操作技能； 6、掌握土的固结实验操作技能； 7、掌握土的剪切实验操作技能。
（二）训练成果： 1、对试验数据要进行认真地分析整理； 2、试验数据要准确，试验成果可靠，绘图要正确，各项都要符合规范要求； 3、技能训练报告字迹要清楚，不得涂改，必须按着要求自己编写，不得抄袭他人成果。 （三）训练的态度： 要以严肃的科学态度，对每项试验负责，认真地按着试验规程进行操作。如有不符合规范要求的试验成果，应重新进行试验，不许涂改原始数据凑合了事。 （四）训练纪律： 1、要爱护实验室的仪器设备，如仪器设备的损坏，根据损坏的程度和具体情况加以不同的赔偿； 2、严格遵守作息时间； 3、试验后要清洗试验仪器，清扫试验环境。 四、技能训练成绩评定 根据学生在技能训练期间试验的态度与纪律、试验操作与动手能力、试验数据成果的分析整理与报告、试验的考试成绩等综合评定。训练成绩的等级，按着学校的统一规定进行。 五、技能训练的日程安排 为了达到技能训练的目的，在有限的时间内，顺利完成各试验项目，考虑各项试验和各组试验的交叉，技能练训的具体时间安排如下。根据实际情况，也可作适当调整。 前一天试验室工作人员准备好全部试验用样。
《土力学》实验指导书 周玲编 思源学院城市建设分院
目录 教学实验注意事项.............................错误!未定义书签。实验一土的密度试验 ........................错误!未定义书签。实验二土的含水量试验 .....................错误!未定义书签。实验三土的颗粒分析试验 .. (7) 实验四土的液限、塑限试验10 实验五土的压缩固结试验 (13) 实验六土的直接剪切试验 (16) 实验七土的击实试验19 参考资料： 1、《土工试验方法标准》 GB/T 50123-1999 2、《公路土工试验规程》 JTG E40-2007 3、《中华人民共和国行业标准土工试验规程》SL 237-1999
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。 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．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。 8．实验记录需要教师审阅签字，若不符合要求应重做。 四、写好实验报告 实验报告是实验的总结，通过写实验报告，可以提高学生的分析能力，因此实验报告必须由每个学生独立完成，要求清楚整洁，并要有分析及自己的观点。实验报告应具有以列基本内容： 1．实验名称、实验日期、实验者及同组人员。 2．实验目的、实验原理、方法及步骤筒述。 3．实验所用的设备和仪器的名称、型号。 4．实验数据处理、对实验结果的分析讨论。
园林学院 土力学实验报告 学生姓名 学号2009041001 专业班级土木工程091 指导教师李西斌 组别第三组 成绩
实验目录 前言 (1) 实验一含水量试验 (2) 实验二密度实验 (5) 实验三液限和塑限试验 (7) 实验四固结试验 (13) 实验五直接剪切试验 (18)
前言 土是矿物颗粒所组成的松散颗粒集合体，其物理力学性质与其他材料不同；土力学是利用力学的基本原理和土工试验技术来研究土的强度和变形及其规律性的一门应用学科。 土的天然含水率、击实性、压缩性、抗剪强度是水利工程中的四大问题，他们的好坏与否直接关系到水利工程的经济效益与安全问题，因此在工程中作好土料的指标实验，确定出相应标对水利工程具有十分重要的意义。
实验一 含水量试验 一、概述 土的含水率 是指土在温度105~110℃下烘干至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。 含水率是土的基本物理性质指标之一，它反映了土的干、湿状态。含水率的变化将使土物理力学性质发生一系列变化，它可使土变成半固态、可塑状态或流动状态，可使土变成稍湿状态、很湿状态或饱和状态，也可造成土在压缩性和稳定性上的差异。含水率还是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等不可缺少的依据，也是建筑物地基、路堤、土坝等施工质量控制的重要指标。 二、实验原理 土样在在105℃～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s m ，挥发掉的水分质量为w s m m m =-。 三、实验目的 测定土的含水量，供计算土的孔隙比、液性指数、饱和度等不可缺少的一个基本指标。并查表可确定地基土的允许承载力 四、实验方法 含水率实验方法有烘干法、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实验的标准方法。在此仅用烘干法来测定。 烘 烘干法是将实样放在温度能保持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。 （一）仪器设备 （1）保持温度为105~110℃的自动控制电热恒温烘箱； （2）称量200g 、最小分度值0.01g 的天平； （3）玻璃干燥缸；
土力学综合性试验报告 专业土木工程 班级道路与桥梁工程121班 学号201202014227 姓名熊祥森 指导教师杨迎晓陈华 所在学院城建学院 完成时间2014年12月26日
目录 土力学综合性试验一 (3) 土力学综合性实验二 (5) 土力学综合性实验三 (10) 《土力学综合性试验一》 姓名：熊祥森班级：道桥121 组别：四组 实验名称：地基土层的鉴别与划分日期2014/10/27
注：NO.97，IL指数=0.26 0.25〈IL〈0.75之间，为可塑状态IP指数=18.1 IP指数〉17 ，为黏土 孔隙比=0.798 孔隙比〈0.8为膨胀土NO.98,，IL指数=0.25 0〈=IL〈=0.25之间，为硬塑状态IP指数=18.4 IP指数〉17 ，为黏土 孔隙比=0.774 孔隙比〈0.8为膨胀土 NO.99，IL指数=0.25 0〈=IL〈=0.25之间，为硬塑状态IP指数=14.0 10〈IP指数〈=17为粉质黏土 孔隙比=0.691 孔隙比〈0.8为膨胀土 NO.100，IL指数=0.25 0〈=IL〈=0.25之间，为硬塑状态IP指数=17.9 IP指数〉17 ，为黏土 孔隙比=0.794 孔隙比〈0.8为膨胀土
综合性试验二 一、试验目的 模拟施工现场的压实条件，测定试验土在一定击实次数下的最大干密度和相应的最优含水率，为施工控制填土密度提供设计依据。 二、试验方法 本试验采用轻型击实试验方法，每层击数25下，例如水库堤防、铁路路基填土均采用轻型击实。 三、试验设备 击实试验仪用电动自动操作的，主要的仪器设备有：1、击实仪：包括击实筒、击锤及导筒等。2、天平：称量200g，分度值0.01g。3、台秤：称量10kg，分度值5g。4、标准筛：孔径为20mm、40mm和5mm标准筛。5、试验推出器：宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶，如无此类装置，也可用刮刀或修土刀从击实筒中取出试样。6、其他：烘箱，喷水设备，碾土设备，盛土器，修土刀和保湿设备等。仪器的标签和仪器如下图： 备土： 1、用锤子将工程土样敲碎，用铲子拌和均匀，铲入0.5mm的筛孔当中 2、用0.5mm的筛孔过筛，取小于0.5mm的土样进行制备。 3、估计风干含水率：W风干=3% 干土称重1900/袋m s=(1900)/(1+0.03)=1845g m w= m s*(w目标-w风干)*0.01
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（％）。 （7）根据试样所要求的含水量，按式计算制备试样所需的加水量： m w= 0.01(w－w h)．m s 式中：m w ——土样所需加水质量（g）； m s ——干土质量（g）； w ——制备试样所要求的含水量（％）； w h ——风干含水量（％）。 （8）根据试验所要求的干密度按下式计算制备试样所需的风干含水率时的总土质量： m=(1＋0.01w h) ．ρd．V 式中：m——制备试样所需的风干含水量时的总土质量；
土力学试验教学指导书 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
《土力学》 学生实验指导书 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 土木工程防灾减灾实验教学示范中心
试验一界限含水率试验 1.实验目的和要求 界限含水率试验的目的是测定土的液限、塑限，对黏性土进行工程分类，判断土的状态，供设计施工使用。本实验要求学生掌握液塑限联合测定仪的使用方法，并使用该仪器进行圆锥下沉深度的测试。能应用双对数坐标系采用作图的方法处理实验数据。 2.实验原理 对于同一种黏性土，土粒与土中水相互作用很显著，含水率的变化会产生力学性质的变化。黏性土随着土中含水率的不同，处于不同的状态。1911年瑞典科学家阿太堡（Atterberg）将土从液态过渡到固态的过程分为流动状态、可塑状态、半固态、固态，并规定了各个界限含水率，称为阿太堡限度，分别为液限、塑限和缩限。 w表示；土由可塑状土由可塑状态转为流动状态的界限含水率称为液限，用符号 L w表示；土由半固态不断蒸发水分，则态转为半固态的界限含水率称为塑限，用符号 p 体积逐渐缩小，直到体积不再收缩时，对应的界限含水率称为缩限，即土由半固态转 w表示，低于缩限的土样含水率的减少不会引起土体积为固态的界限含水率，用符号 s 的缩小。 所谓可塑状态，是指黏性土在某个含水率范围内，可用外力塑成任何形状而不产生裂纹，并且当外力移去后，仍能保持既得的形状，土的这种性能称为可塑性。液限和塑限为可塑状态的上限、下限含水率。 土的界限含水率决定于土的散布程度、颗粒形状、矿物成分以及填充于土的孔隙中的盐类成分和浓度，与土的生成条件有密切关系。 界限含水率均用百分数表示，习惯上不带%符号。 3.仪器设备 1）电子天平：称量1000g，感量0.01g； 2）烘箱：电热烘箱或温度能保持105℃～110℃的其他能源的烘箱 3）液、塑限联合测定仪：光电式 4）试杯：内径为40mm，高度30mm
土力学实训总结转眼间，一周的实训马上就要结束了。这才觉悟到时间如白驹过隙，过得飞快。现在想起刚学这门课的时候对什么都觉得不知道老师讲了也不是很懂。就连出去跟老师在外面的铁路线路上实习。自己也是看热闹。对于许多东西都事是而非。即便老师讲了对于初次接触的我也只是觉得好奇。根本忘了自己学习的目的。 在实训的过程中我根据任务指导书上的要求，通过查课本把自己以前没有搞懂的问题认真的全都弄明白了。在每一个细节上都很认真地完成了。尤其是缩短轨配置的计算，把自己以前老搞混淆的计算步骤现在也搞清楚了。对于自己不懂的地方我也虚心的请教同学、和老师。经过同学和老师的耐心讲解自己以前不会的也彻底懂了，自己由以前对这门课的讨厌也变得喜欢。 实习过程中我对土力学的：土的密度试验，土的界限含水率试验，土的剪切试验，土的固结试验以及土的击实试验，都有了了解。现将了解到的知识总结如下： 实验一土的含水率试验 （一）、试验目的 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称为土的天然含水率。所以，试验的目土的含水率指土在的：测定土的含水率。 （二）、烘干法试验 1.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 ，精确至0.01g. 的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量m 1 （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。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65——700C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m 为，精确至0.01g 2 实验二土的密度试验 （一）、试验目的 测定土在天然状态下单位体积的质量。 （二）、试验方法与适用范围 1、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 2、计算土的密度：按下式计算 3、要求：①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；②密度计算准确至0.01 g/cm3. 实验三土的界限含水率试验 （一）、试验目的 细粒土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水量；塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水量。 本试验的目的是测定细粒土的液限、塑限，计算塑性指数、给土分类定名，共设计、施工使用。 实验四土的击实试验 （一）、试验目的 本试验的目的是用标准的击实方法，测定土的密度与含水率的关系，从而确定土的最大干密度与最优含水率。 轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土，重型击实试验适用于粒径小于20mm 的土。 （二）、计算与制图 以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，即为击实曲线。曲线峰值点的纵、横坐标分别代表土的最大干密度和最优含水率。如果曲线不能得出峰值点，应进行补点试验。 计算数个干密度下的饱和含水率。以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，在击实曲线的图中绘制出饱和曲线，用以校正击实曲线。 实验五土的固结试验 （一）、试验目的 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、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期固结压力等。 （二）、试验方法
南华大学 城市建设学院土力学实验报告 2012/05/21
实验一：土的重度、含水率试验 实验名称：土的重度、含水量实验实验成绩： 实验同组人：罗**、白**、方**、王**、张**、符** 实验教师签名： 实验地点：城建西301 实验日期：2012年 03 月 28 日 实验目的： 1.熟悉土工实验中环刀、天平、烘箱等基本设备的操作方法； 2.通过本试验掌握土体的天然含水率试验方法，了解含水率指标在工程中的应用，并配合其它试验计算土的干密度、孔隙比及饱和度等其它指标； 3.通过本试验掌握土体的天然密度试验方法，了解天然密度指标在工程中的应用，并配合其它试验计算土的干密度、孔隙比及饱和度等其它指标。并初步了解土体密度大小与土的松紧程度、压缩性、抗剪强度的关系。 实验原理： 土体中的自由水和弱结合水在105℃～110℃的温度下全部变成水蒸气挥发，土体粒质量不再发生变化，此时的土重为土颗粒质量加上强结合水质量，将挥发掉的水份质量与干土质量之比为土体含水率。即土体含水率是指土颗粒在105℃～110℃的温度下烘干（或酒精烧干）至恒重时所失去的水份质量与烘干土质量的比值，用百分数表示。 单位体积土体质量称做土的密度，定义式为： p 0=m /V 式中：ρ －土样湿密度（g/cm3）； m －土样质量（g）； V－土样体积（cm3）。 实验室内直接测量的密度为湿密度(对原状土称作天然密度)。 ω0=m w/m s 式中：ω —土样含水率(％)； m w —土体所失去水分的质量(g)； m s —烘干后土颗粒质量(g)。 实验仪器设备（实验条件）： 1.恒温烘箱：恒温范围在105℃～110℃，温度控制精度高于±2℃； 2.天平：称量200g，最小分度值0.01g； 3.其它工具：铝盒(称量盒)、开土刀、干燥器、温度计等。 （a）环刀：内径61.8mm和79.8mm，高20mm； （b）天平：称量500g，最小分度值0.1g的天平； （c）其它工具：切土刀，玻璃板、钢丝锯，凡士林等 实验过程（内容、步骤、原始数据等）： (1)实验内容：
土力学实验指导书 编写：崔树琴铜陵学院 罗传华安徽地矿局三二一地质队 铜陵学院 2010年10月
实验一 密度试验和含水量试验 一、密度试验 （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/cm 3。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。 （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。 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。 环刀法操作简便且准确，在室内和野外均普遍采用，但环刀法只适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。 1、仪器设备 （1）恒质量环刀，内径6.18cm(面积30cm 2)或内径7.98cm （面积50cm 2），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 。 3、成果整理 按式下式分别计算湿密度和干密度： V m m V m 1 2-== ρ 式中 ρ—湿密度（g/cm 3），精确至0.01g/cm 3； m —湿土质量（g ）； 2m —环刀加湿土质量（g ）； 1m —环刀质量（g ）； V —环刀容积（cm 3）。 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/cm 3 并取其两次测值的算术平 均值。 4、试验记录 密度试验记录见试验报告中的土的侧限压缩试验（固结试验）中的表格。 二、含水量试验 (一）、概述 土的含水量w 是指土在温度105~110℃下烘干至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。 含水量是土的基本物理性质指标之一，它反映了土的干、湿状态。含水率的变化将使土物理力学性质发生一系列变化，它可使土变成半固态、可塑状态或流动状态，可使土变成稍湿状态、很湿状态或饱和状态，也可造成土在压缩性和稳定性上的差异。含水率还是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等
《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
土力学实验报告参考书 （3-5人1份、其实验步骤学生可自行适当简化） 含水率试验 一、实验目的 测定土的含水率，是指土在温度100～105℃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，为验证型试验。 二、实验条件 烘箱；电子天平；称量盒；干燥器等。 三、实验内容 用烘干法测定，取土样20—30克，在100°—105°温度下，烘6—8小时，称干土质量，计算出含水量。 四、实验步骤 （1）取代表性土样 15～30 g ，放入称量盒内，立即盖好盒盖，放天平上称量，准确至0. 1g 。 （2）揭开盒盖，套在盒底，放入烘箱，在温度105～110℃下烘至质量恒定。 （3）将烘干后的土样，盖好盒盖收入干燥器内冷却至室温，称干土质量（准确至0.1g ）。 （4）按下式计算含水率 （5）本试验需进行2次平行测定，取其算术平均值 五、实验结果 六、讨论 七、参考文献 密度试验 一、实验目的 测定土的密度，了解土的疏密程度和干湿状态。指土的单位体积质量，其单位为g/cm 3，为验证型试验。 二、实验条件 环刀；电子天平；修土刀，刮刀，凡士林油等。 三、实验内容 环刀法测定，用60cm 3环刀开出土样，两面刮平，称出单位体积质量，计算出密度。 四、实验步骤 （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试样上。 （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 %100)()()(?-++-+= m m m m m m m w s s
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0.1g 。 （5）按下式计算土的密度： 五、实验结果 六、讨论 七、参考文献 比重试验 一、实验目的 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，为验证型试验。 二、实验条件 烘箱、比重瓶、恒温水槽、砂浴、温度计、纯水、孔径2mm 筛等。 三、实验内容 用比重瓶法测定：取烘干土样20克，放入比重瓶内，加蒸馏水放在电砂浴上，煮30—40分钟，使土粒分散并排出气体，加清水至满，沉淀8—10小时，称重计算出比重。 四、实验步骤 （1）将烘干土过2mm 筛，然后取20g ，装人比重瓶内，称试样和瓶的总质量，准确至 0.001g 。 （2）将纯水注入比重瓶中至一半处，将瓶放在砂浴上煮沸30—40分钟，煮沸时间自悬液沸腾时算起，避免瓶中悬液溢出瓶外。 （3）将煮沸冷却至室的纯水，注满比重瓶，塞紧瓶塞。 （4）将比重瓶置于恒温水槽内，待瓶内水温稳定，且瓶内上部悬液澄清，然后取出比重瓶，擦干瓶外壁，称比重瓶、水、试样总质量，准确至0.001g 。称量后应立刻测出瓶内水的温度，准确至0.5℃。 （7）根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水总质量的关系曲线中查得瓶、水总质量。 （8）按下式计算比重： 式中：G s ——土的比重； V m ρ= T G m m m m m m G w bws b bs bw b bs s --+-=