土工试验报告

单元7 土工试验

土工试验的项目较多，每个试验项目都有几个不同的试验方法，本章选择的五项试验均参照国家现行标准《土工试验方法标准》GB/T 50123-1999和《土的工程分类标准》GB/50145-2007（以下简称《标准》）编制。

7.1 土的基本物理指标测定

一、试验目的

在实验室内直接测定土的密度、土粒比重、含水率三个实测指标，这三个指标称为土的三相基本试验指标。土的其它指标可以计算求得，称为换算指标。

二、试验方法

1. 测定土的密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法、灌砂法等。对于细粒土，采用环刀法；对于易破裂土和形状不规则的坚硬土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，一般用灌水法或灌砂法。

2. 根据土粒径的不同，土粒比重试验可分别采用比重瓶法、浮称法和虹吸筒法。对于粒径小于5mm的各类土，采用比重瓶法；对于粒径等于大于5mm的各类土，且其中粒径大于20mm的土质量小于总土质量的10％时，采用浮称法；对于粒径等于大于5mm的各类土，其中粒径大于20mm的土质量等于大于总土质量的10％时，采用虹吸筒法试验。

3. 含水率试验可分别采用烘干法、酒精燃烧法、炒干法、比重法等。

三、密度试验——环刀法

1.仪器设备

环刀；天平，感量0.1g；切土刀；推土器；游标卡尺；凡士林等。

2.试验步骤

(1) 用卡尺测出环刀的高和内径，并计算出环刀的容积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，刃口向下放在试样上。

(4) 用切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，到土样伸出环刀上部为止，削去环刀两端余土，使与环刀口面齐平。把削下的土样做含水率试验。

(5) 擦净环刀外壁，称量环刀加土的质量m2，准确至0.1g。

(6) 用推土器将试样从环刀中推出。

(7) 本试验应进行二次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/ cm3,取两次测定的算术平均值。

土工试验报告

根据所给的字数要求，以下是一个土工试验报告的范例：

土工试验报告

试验目的：通过进行不同土样的物理力学性质试验，了解土壤的工程性质和适用范围。

试验方法：选取三组不同的土样进行试验，包括黏土、砂土和黏砂土。首先进行土样采集和样品制备，然后按照相应的试验标准进行物理力学性质试验，包括颗粒级配试验、含水率试验、压缩试验等。

试验结果：根据试验结果，得出以下结论：

1. 颗粒级配试验结果表明，黏土和黏砂土颗粒较细，含有较多的粘土颗粒，而砂土颗粒较粗，含有较多的砂粒；

2. 含水率试验结果显示，黏土和黏砂土的含水率较高，而砂土的含水率较低；

3. 压缩试验结果表明，黏土的压缩性较大，具有较大的压缩系数，而砂土的压缩性较小，具有较小的压缩系数；

4. 通过比较试验结果，得出黏土适用于土工填筑和地基改良，砂土适用于路基和堆石填埋，黏砂土适用于护坡和排水工程。

结论：不同土样的物理力学性质各异，适用领域也有所不同。通过土工试验数据的比较和分析，可以准确判断土壤的工程性质和适用范围，为工程设计和施工提供科学依据。

总结：土工试验是评估土壤工程性质的主要手段，通过试验可以获得土壤的物理力学性质数据，并据此进行工程设计和施工。在进行土工试验时，应选择合适的试验方法和标准，确保测试结果的准确性和可靠性。同时，根据试验结果进行科学分析和结论推断，为工程项目提供技术支持和参考依据。

1 一、液塑限试验

实验一 液限实验

粘性土由于其含水率的不同而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。土由半固态转到可塑状态的界限含水率叫做塑限（pw ），土的可塑状态转到流动状态的界限含水率叫做液限（lw）。土的界限含水率，还和土的颗粒级配，矿物成分等有关，因此能反映出土的某些物理特性。

一、试验目的：

测定土的液限，液性指数（IL）和稠度等。对粘性土进行分类；作为估算地基承载力的一个依据。

二、试验方法：

液限实验，采用圆锥仪法。

三、试验原理：

圆锥仪液限实验就是将质量为76g的圆锥仪放在式样表面，使其在自重作用下沉入土中，若圆锥仪超过5s恰好沉入土中10mm深度，此时式样含水率是液限。

四、仪器设备

1、圆锥液限仪；

2、称量200g，最小分度值0.01g的天平；

3、烘箱；

4、铝制称量盒，调土刀，小刀，毛玻璃板，液滴，吹风机，孔径为0.05mm的标准筛，研钵设备。

五、试验步骤

（1）选取具有代表性的天然含水量或风干土样，若土中含有较多大0.5mm的顺粒或夹有大量的杂物时，应将土样风干后用带橡皮头的研材研碎或用木棒在橡皮板上压碎，然后再过0.5mm的筛；

（2）取过筛的土样不少于200g分别放入三个调土碗里，加不同数量的蒸馏水，土样的含水量分别控制在液限、略大于塑限和二者的中间状态。用调土刀调匀，然后用玻璃片或湿布覆盖，静置24h备用；

（3）将制备好的土样用调土刀调拌均匀，分层密实地填入试样杯中，能留有空隙。试杯装满后，刮去余土与杯边齐平，并将实样放在底座上；

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（4）将圆锥仪擦拭干净，锥尖涂少许凡士林，两指捏住圆锥手柄，保持椎体垂直，当圆锥仪锥尖与式样表面正好接触时，轻轻松手让椎体自由沉入土中；

（5）放椎体后约经5s,椎体如土深度恰好为100mm的圆锥环状刻度线处，此时的土的含水率即为液限；

（6）若椎体入土深度超过或小于100mm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，然后将式样全部取出，放在毛玻璃上，根据式样的干湿程度，适当加水或边调办边风干重新拌合，然后重复（3）-（5）的实验步骤；

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土工试验指导书

及试验报告

2 实验一 含水量、密度、相对密度测定

A 实验要求

（1） 由实验室提供扰动土样,或由学生现场取样，要求学生测定该土样的含水量、密度和相对密度;

（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（Sr）、干土密度（ρd）和饱和密度（ρsat）等物理指标；

（3） 观察原状土样。

B 实验方法

一、 含水量试验

土的含水量是土在100℃～105℃下烘至恒重时所失去的水份质量与土颗粒质量的比值,用百分数表示。

本试验采用烘干法或酒精燃烧法，烘干法为室内试验的标准方法。

（一） 仪器设备：

1、 恒温电烘箱

2、 无水酒精

3、 天平（感量0.01g)

4、 称量盒(又叫烘土盒）

5、 干燥器（用无水氯化钙作干燥剂）

（二） 试验步骤：

1、 选取有代表性的试样不少于20g（砂土或不均匀的土应不少于50g）,酒精燃烧法的试样大约5~6 g放入称量盒内立即盖紧，称称量盒和湿土质量（m1）并准确至0.01g。记录称量盒号码、称量盒质量（m3)和m.

2、 打开称量盒，放入电烘箱中在100℃~105℃温度下烘至恒重。(烘干时间一般自温度达到100℃~105℃算起不少于6小时）.然后取出称量盒，加盖后放进干燥器内，使冷却至室温。

3、 从干燥器中取出称量盒，称取称量盒加干土的质量（m2），准确至0.01g,并将此质量记入表格内。

4、 本试验须进行二次平行测定。

（三） 计算：

按下式计算含水量：

W（%)＝（m1－m2)／（m2－m3） ×100％ 计算至0.1％

式中：m1－m2 试样中所含水的质量；

m2－m3 试样土颗粒的质量。

（四） 有关问题说明：

1、 含水量试验用的土应在打开土样包装后立即采取(或直接现场取土），以免水份改变，影响结果.

2、 本试验须进行平行测定，每组学生取两次试样测定含水量，取其算术平均值作为最后成果。但两次试验的平行差值不得大于下列规定：