土力学试验指导书及报告书-2013版
土工试验指导书及
实验报告书
编者：陈海玉
适用课程：土力学
土力学与地基基础
2012.6
土工试验指导书
第一章 含水率试验
第一节 概述
土体含水率（ω）是土的物理性质指标之一。土体含水率高低与粘性土的强度和压缩具有密切的关系。土体在各种状态下的含水率是计算其它物理性质指标、测量其它物理状态指标的最基本试验。
第二节 试验原理
土样含水率是指土样在105℃至110℃的温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干土质量的比值，用百分数表示。即：
%100?-=
s
s
m m m ω （1-1） 式中：ω——土样含水率（%）；
m ——湿土质量，单位：克（g ）；
s m ——烘干土质量，单位：克（g ）。
含水率试验的室内试验方法以烘干法为标准方法。在野外，如条件不满足可依土的性质和工作条件选用如下试验方法：
1． 酒精燃烧法；
2． 比重法（适用于砂性土）； 3． 实容积法（适用于粘性土）； 4． 炒干法（适用于砾质土）。
含水率试验的上述方法在水中还会发生水解适用于无机土（有机质含量低于5%），对于有机质土和有机土，在温度较高时会发生分解，使测得的含水率偏高，从而造成试验误差。
有机质含量超过5%的有机质土和有机土，含石膏和硫酸盐矿物的土，因这些矿物晶体中含结晶水，因此需采用65℃~70℃温度将土烘干至恒重，测量其含水率。
上述各种试验方法都是利用水在加温后逐渐变成水蒸气的性质。加热一定时间后，在温度不高于110℃时，土中自由水全部变成气体挥发，之后土重不再发生变化，即处于恒重状态。这时挥发掉的水重s m m m -=ω。土恒重即认为是干土质量。对粘性土，s m 实际上是土粒质量与强结合水质量之和，因强结合水需要温度高于120℃才能析出，故将其作为固体颗粒的一部分。
第三节 烘干法测定含水率
一、仪器设备
烘干法仪器设备主要包括：
1．恒温烘箱：一般要求在50℃~200℃范围内能在任一点保持一定恒温范围。最常用的恒温范围在105℃~110℃，控制温度的精度高于±2℃；
2．天平：200g ，感量0.01g 。常用天平分机械天平和电子天平两类； 3．附属设备：铝盒（称量盒）、干燥器、铅丝篮、温度计等。 二、操作步骤
烘干法含水率试验操作主要步骤包括：
1．取代表性试样15~30g ，对于砾类土，取100g 以上试样。放入铝盒内，迅速盖好盒盖，称量1m ，准确至0.01g ，称量结果减去铝盒质量0m ，得到湿土质量01m m m -=；
2．揭开铝盒盖，将试样和铝盒一起放入恒温烘箱，在温度105℃~110℃下烘至衡重。在设定温度
下烘至恒重所需时间由土类和烘箱构造决定。一般砂土约需1~2小时，粉土和粉质粘土约6~8小时，粘土约10小时，有机质土用65℃~70℃烘干需48小时以上；
3．将烘干后的试样和铝盒取出，盖好铝盒盖后，放入干燥器内冷却至室温后，称铝盒加土质量2m ，准确至0.01g 。计算干土质量02m m m s -=；
4．按下式计算该试样的含水率：
%100%1000
22
1?--=?-=
m m m m m m m s s ω （1-2） 5．按前面的步骤进行两次平行试验，当两次测定含水率的差值在允许的范围内时，取其算术平均值作为该土样的含水率。两次测定的差值允许范围为：含水率低于40%时，不得大于1%；含水率高于40%时，不得大于2%。本允许范围是对均质土而言，对原状土由于非均质，样筒上下水在重力作用下重新分布使含水率差值增大，可适当放宽平行试验差值允许范围。
三、试验记录
试验记录包括土样描述、试验过程说明和记录表格三个主要组成部分。试样描述内容有：1.土样颜色；2.土样初步定名；3.土质均匀性及是否含有机质等。试验过程说明通常有：1.取样位置；2.试验方法；3.试验条件（如烘干法试验的温度、时间、试验设备等）。含水率试验记录表格见表1-1所示。在填写原始记录表格过程中，要求使用黑色圆珠笔或钢笔填写，特别注意严禁随意涂改试验记录，对于书写错误，用细线杠去错误数字（要能清楚看出错误数字），把正确数字写在旁边，试验人员要签章。
第二章 密度试验
第一节 概述
土体的密度是土体直接测量所得的物理性质指标之一。土体密度大小与土的松紧程度、压缩性、抗剪强度等均有密切联系。土体密度是计算地基自重应力的重要参数。密度测试还是土体相对密实度等物理指标的测试方法。
单位体积土体质量叫土的密度，定义式为：
v
m
=
ρ （2-1） 式中：ρ——土样密度，单位g/cm 3； m ——土样质量，单位g ； V ——土样体积，单位cm 3。
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），用ρ表示。工程中常用的土体在不同状态下的密度有干密度（d ρ）、饱和密度（sat ρ）、浮密度ρ等。与密度相对应的常用指标——容重的定义为单位体积土体的重量。定义式为：
g V
mg
ργ==
（2-2） 式中：γ——土样容重，单位3
/m kN ，工民建规范称作重度； g ——重力加速度，一般取9.81m/s 2； 其余符号同前。
与不同状态下土的密度对应的不同状态土的容重分别记作：干容重d γ、饱和容重sat γ、浮容重γ'。 本章介绍湿密度的实验室测定方法。
第二节 试验原理
根据公式（2-1），密度试验方法即包括测定试样体积V 和质量m 。试验时，将土充满给定容积V
的容器，然后称取该体积土的质量m 。或者反过来，测定一定质量m 的土所占的体积。前者最常用的有环刀法、灌砂法、灌水法等。
第三节 环刀法
一、仪器设备
环刀法测试土的密度需要如下设备：
1．环刀：内径6.18cm ，高2cm 。体积定期校正为恒值，常用环刀体积为60cm 3； 2．天平：称量200g ，感量0.01g 。也可用称量1000g ，感量0.1g 的天平。 3．附加设备：切土刀，钢丝锯，凡士林等。 二、操作步骤
1．取原状土或制务的扰动土样，整平两端，将环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直向下压至约刃口深处，用切土刀（或钢丝锯）将土样切成略大于环刀直径的土柱后，边压边削，直至土样伸出环刀顶部，将两端余土削平；4
2．用切下的代表性土样测定含水率ω；
3．擦净环刀外壁，称环刀加土的质量1m ，准确至0.1g ； 4．按下式计算试样密度和干密度：
V
m m 0
1-=
ρ （2-3） ω
ρ
ρ01.01+=
d （2-4）
式中：ρ——试样密度，单位g/cm 3；
d ρ——试样干密度，单位g/cm 3； 1m ——环刀加试样质量，单位g ；
0m ——环刀质量，单位g ；
V ——环刀容积，单位cm 3；
ω——试样含水率，单位%。
5．按1至4的步骤进行两次平行测定，其平行差不得大于0.03g/cm 3，取其算术平均值作为试验结果。
三、试验记录
环刀法测定土的密度记录格式及成果可参考附表2-1。
第三章 颗粒分析试验（不做）
第一节 概述
颗粒分析试验是测定干土中各粒组含量占该土总质量的百分数。土的颗料大小、级配和粒组含量是土的工程分类的重要依据。土粒大小与土的矿物组成、力学性质、形成环境等均有直接联系。因此，土的颗料大小是土的重要特征。颗粒分析试验是土工基本试验之一，其成果的准确性常影响土工建筑物设计方案甚至稳定性。
第二节 试验原理
土粒的粒径变化范围非常大（粒径由大于60mm 到小于0.002mm ），故对不同的粒组采用不同的试验方法：粗粒组一般用筛析法，细粒组采用密度计法或移液管法。不同的试验方法其试验原理也不同。
一、粗粒组筛析法试验原理
对于粒径大于0.075mm 的粗粒土，一般采用筛析法分析土的颗粒大小。筛析法是采用不同孔径的
分析筛，由上至下孔径自大到小叠在一起。试验时，取质量为s m 的干土放入最上的筛里，通过筛析后，得到不同孔径筛上土质量si m ，进而计算出粒组含量和累积含量。
二、粗粒组密度计法试验原理
司笃克斯（Stocks ）研究微小球体在水中下沉时，发现球体的运动近似满足如下规律； 1．小球体在水中沉降的速率是恒定的；
2．小球体沉降速率大小与球体直径d 的平方成正比。 上述规律可用下式表示：
()241800d g
G G v C w wt s η
ρ
-=
（4-1）
式中：d ——颗粒直径，mm ；
v ——颗粒沉降速率，cm/s ；
C w
4ρ——4℃时水的密度，34/0.1cm g C w = ρ； wt G ——水温C T 时水的比重；
η——水温C T 时水的动力粘滞系数，s kPa ?-210； s G ——土粒比重；
g ——重力加速度，2/81.9s m g =。
由式（4-1）知，颗粒比重一定时，颗粒愈大，在水中沉降的速率愈快。现将一定质量s m 的土与水搅拌成总体积为V 的均匀悬液，然后观察悬液中颗粒下沉情况和悬液浓度的变化。为研究方便，取距悬液表面为L 的薄层MN 来分析，如图4—1所示。
试验开始时（0=t 时刻），悬液均匀，悬液中自上至下各粒组均匀分布，然后土粒开始下沉，大颗粒下沉比较快，细颗粒下沉比较慢。设在i t t =时刻，i d d =的颗粒刚好从悬液表面下沉到MN 层，那么该时刻在MN 层中，没有i d d >的颗粒，而d ≤i d 的颗粒浓度与起始时刻(0=t 相同)。因此，如果我们已知L ，则i d d =颗粒下沉速度为：
i
i t L
v =
（4-2） 将（4-2）代入（4-1）得：
i i t L k d 1= （4-3）
式中：1k ——粒径计算系数()???
?
?
?
-=
g
G G k C w wt s 411800ρη
与悬液温度和土粒比重有关，可由图4-6查出。
式（4-3）将测量粒径i d 的问题转化为测定任一时刻i t 及相应落距L 的问题。在密度计法颗粒分析试验中，不固定L ，而是测量i t 时刻密度计读数i r ，将L 定义为密度计在液面读数i r 至密度计浮泡形心距离i L ，i L 与i r 的关系可通过密度计率定获得。
现在若再算出d ≤i d 的颗粒占总土质量百分含量i P ，问题就解决了。由于i t t =时刻，距悬液表面为i L 的MN 层中，只有d ≤i d 的颗粒存在，i d d >的颗粒浓度为零，d ≤i d 的颗粒浓度i q 与起始时刻（0=t ）相同。如果测出i t t =时刻MN 层中d ≤i d 的颗粒浓度i q ，可以算出量筒中d ≤i d 的颗粒质量si m 为：
V q m i si ?= （4-4）
密度计法量测MN 层（密度计形心处）的密度i r ，密度i r 与浓度i q 成正比，见式（4-6）和（4-7）所示。在移液管法试验中，i t t =时刻，在MN 层中吸取3
cm V i 的悬液，烘干后得到土粒质量为si m '，则可计算出i d d <土粒浓度为：i si i V m q /'=。然后由式（4-4）计算d ≤i d 的颗粒质量si m 。移液管法计算土粒粒径的方法与密度计法相同。
我们知道，量筒中土粒总质量为s m ，因此，d ≤i d 的颗粒百分含量i P 为：
%100%100??=?=
s
i s si i m V
q m m P （4-5） 式中：i P ——d ≤i d 的颗粒百分含量（％）； si m ——量筒中d ≤i d 的颗粒质量（g ）； s m ——量筒中土粒总质量（g ）； i q ——d ≤i d 的颗粒浓度（g/cm 3）； V ——量筒中悬液体积（cm 3）。 2
密度计浮泡形心处悬液浓度i q 与密度计读数i r 的关系为：
甲种密度计：i w w s s i r G G G G V q ????
? ??-?-=
65.265.212020 （4-6） 乙种密度计： ()120
-?-=
i w s s
i r G G G q （4-7）
式中：V ——悬液体积（规范规定3
1000cm V =）；
s G ——土粒比重（若未做比重试验，对粘土及粉质粘土可取2.70，砂土及粉土可取
2.65）；
20w G ——20℃时水的比重（998232.020=w G ）；
i r ——i t 时刻经校正后的密度计读数，见试（4-10）。
第三节 筛析法
一、仪器设备
筛析法试验仪器主要包括：
1．分析筛，分析筛据孔径大小分粗筛和细筛两类：土工试验中常用的粗筛一般为圆孔，孔径为100，80，60，40，20，10，5，2mm ；细筛一般为方孔，等效孔径为2.0，1.0，0.5，0.25，0.10，0.075mm 。不同国家和不同部门使用的分析筛孔径大小分级有些差别；
2．分析天平，分析天平依称量范围和精度需要两种：（1）称量10kg ，感量1g ，（2）称量1000g ，感量0.1g ；
3．摇筛机，规范规定摇筛机能够在水平方向摇振，垂直方向拍击。摇振次数为100~200次/分钟，拍击次数为50~70次/分钟；
4．辅助设备，辅助设备包括：烘箱、量筒、漏斗、瓷杯、研钵、瓷盘、毛刷、匙、木碾、白纸等。 二、操作步骤 筛析法试验步骤包括：
1．从风干的松散土样中，用四分法取土。取土数量按表4-1执行； 表4-1 筛分法取土数量 最大粒径（mm ）
2≤ 10≤
20≤
40≤
40>
取样质量（g ） 100~300
300~900
1000~2000
2000~4000
4000以上
2．将试样过2mm 筛，分别称出筛上和筛下土质量。取2mm 筛上土倒入依次叠好的粗筛的最上层筛
中，取2mm 筛下土倒入依次叠好的细筛的最上层筛中（分析筛自上至下孔径自大至小叠放）。用摇筛机充分筛析至各筛上土粒直径大于筛孔孔径，一般摇筛15~30min ；
3．由最大孔径筛开始，顺序将各筛取下，将留在各筛上的土分别称量，准确至0.1g 。各筛上土质量之和与总土质量之差不得大于总土质量的l ％；
4．计算粒组含量和累积含量，画出级配曲线，得到各特征粒径，分析土的级配，据规范定名。 三、筛析法计算公式 1．粒组含量X ：
%100?=
m
m X i
（4-8） 2．累积含量P ：
%100?=
m
m P A
（4-9） 式中：X ——某粒组百分含量（％）；
P ——小于某粒径土粒占总土质量百分含量（％）； m ——试样总质量（g ）； i m ——某粒组土粒质量（g ）； A m ——小于某粒径土粒质量（g ）。 四、试验记录及试验成果 筛析法试验记录及试验成果包括： 1．筛析法试验记录表，见表4-2；
2．颗粒大小级配曲线（累积分布曲线），见图4-2；
3．获得特征粒径10d 、30d 、60d ，计算曲率系数c c 、不均匀系数u c ； 4．据土的分类标准给土分类定名。
第四章 界限含水率（稠度）试验
第一节 概 述
界限含水率试验主要内容是测试细粒土的液限含水率（ωL ）和塑限含水率（ωP ），简称液限和塑限，由此获得塑性指数I p =ωL －ωP 、液性指数I l =（ω－ωP ）/I P ，由ωL 和I P 利用塑性图上对土进行分类和利用I L 判断天然土所处的状态，其次是测试土的缩限ωS 。本章仅介绍液限和塑限的试验方法。
粘性土随着含水率的变化，其物理状态和力学性质也发生明显的变化。如图5-1所示。土体在不同含水率下可能处于如下不同的状态：
1、液态：土体重塑后，在自重作用下不能保持其形状，发生类似于液体的流动现象。同乎没有强度；
2、可塑态：土体重塑后，在自重作用下，能保持其形状。在外力作用下，将发生持续的塑性变形而不产生断裂，外力消失后，即保持外力消失前那一时刻的形状不变。有一定的抗剪强度；
3、半固态：在较小的外力作用下，产生弹性变形为主的变形，当外力超过一定值后，土体发生断裂。土体体积随含水率减小而减小；
4、固态：变形性质类似于半固态，但其体积趋于稳定，不随含水率变化而变化。
我们把液态与可塑态分界处的含水率叫液限含水率（简称液限，记作ωi ），可塑态与半固态分界处的含水率叫塑限含水率（简称塑限，记作ωP ），半固态与固态分界处的含水率叫缩限含水率（简称缩限ωS ）。实际上，土体不同状态之间的过渡是渐变的，为了使用上的方便，将给定的试验方法得到
的含水率称作界限含水率。本章介绍中华人民共和国国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）中规定的液限和塑限试验方法。
第二节试验原理和试验方法
一、液限试验原理和方法
重塑土处于液态时，在自重作用下发生流动，而处于可塑态时，必须施加外力作用才发生变形。由此我们知道，在两种态的分界处，土从不能承受外力向能承受一定外力过渡。试验时，给予试样一个小的外力作用，在一定的时间内，变形量达到规定值时的含水率叫做液限含水率。规范中给出了两种液限试验方法：锥式液限仪法和喋式液限仪法。并以前者为标准方法。
1、锥式液限仪法：锥式液限仪法用圆角为30°，质量为76g的不锈钢圆锥，在重力作用下，5秒钟内刺入深度为17mm时对应的试样含水率为液限含水率。我国交通部规范规定的锥式液限仪质量为100g，5秒钟内刺入深度为20mm时对应的试样含水率为液限含水率；
2、喋式液限仪法：喋式液限仪法是在规定的试样喋中盛土，在土中以特制开槽器开一宽2mm的槽，以一定的能量（落高10mm）让土样喋与硬橡胶基座碰撞，这一过程中，土向槽内流动，当槽两侧土靠拢长度为13mm，撞击次数为25次，对应的试样含水率定义为液限含水率。
二、塑限试验原理和方法
塑限试验利用土体处于可塑态时，在外力作用下产生任意变形而不发生断裂；土体处于半固态时，当变形达到一定值（或受力较大）时发生断裂的特点。试验时给予一定外力，使试样变形达到规定值刚好出现裂缝时所对应的含水率作为限含水率。国标中据此给出了两种试验方法：搓滚法和液、塑限联合测定仪法，并且以后者为标准。
1、搓滚法塑限试验：用手掌在手玻璃板上搓土条，当土条直径刚好在3mm时出现裂缝，对应的含水率叫塑限含水率，这种方法是国内外大多土工试验方法所采用的方法；
2、液、塑限联合测定仪法：采用与锥式液限仪完全相同的仪器，通过与搓条法对比，得到76g圆锥在5秒钟内锥尖入土深度为2mm时对应的含水率与搓条法得到的塑限接近，因此，定义76g圆锥仪在5秒钟内锥尖入土深度为2mm时对应的含水率为塑限含水率。
为了减少锥式液限仪在试验过程中人为因素的影响，提高试验精度，我国设计出了液、塑限联合测定仪，并规定以此仪器为准，将76g圆锥在5秒钟内入土深度为2mm时对应的含水率为塑限。交通部规范给出了100g圆锥联合测定仪法的液限含水率ωL与塑限入土深度h P经验关系式，由此关系式据ωL查h p，然后由圆锥入土深度与含水率的关系图查出塑限ωP。
三，锥式液限仪测液限试验步骤
1、制备试样：可采用天然含水量土样或风干土样制备。采用天然土时，剔除大于0.5mm土粒，取代表性土样约200g，拌和均匀即可；对风干土取样，过0.5mm筛，取筛下土约200g，加水加至液限附近，调成稠状，拌和均匀后密封于保湿缸中静置24小时，使水分均匀分布。
2、装土样于调土杯中：将备好的土样再仔细拌均一次，然后分层装入试杯中，用手掌轻拍试杯，使杯中空气逸出，待土样填满后，用调土刀抹平土面，使之与杯缘齐平。
3、放锥：（1）在平衡锥尖部分涂上一薄层凡士林，以拇指和食指执锥柄，使锥尖与试样面接触，并保持锥体垂直，轻轻松开手指，使锥体在其自重作用下沉入土中。注意：放锥时要平稳，避免产生冲击力。（2）放锥15s后，观察锥体沉入土中的深度，以土样表面与锥接触处为准，若恰为10mm（锥上有刻度标志），则认为这时的含水率就为液限。若锥体入土深度大于或小于10mm时，表示试样含水率大于或小于液限。此时，应挖去沾有凡士林的土，取出全部试样放在调土杯中，使水分蒸发或加蒸馏水重新调匀，直至锥体下沉深度恰为10mm时为止。
有些圆锥刻有17mm ，的标志，若锥体下沉深度恰为17mm ，此时的含水量即为17mm 液限，等效蝶式液限。
4、测液限含水率，将所测得的合格试样，挖去沾有凡土林的部分，取锥体附近试样少许（约15-20g ）放入铝盒中测定其含水率，此含水率即为液限。
5、平行测定：本实验须做两次平行测定，计算准确至0.1%，取其结果的算术平均值，两次实验的平行差值不得大于2%。
四，滚搓法测塑限试验
一、本试验方法适用于粒径小于0.5 mm 的土。
二、滚搓法塑限试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定： 1.毛玻璃板：尺寸宜为 200 mm3300 mm。 2.卡尺：分度值为0.02 mm 。
三、滚搓法塑限试验，应按下列步骤进行：
1.取0.5 mm 筛下的代表性试样100 g ，放在盛土皿中加纯水拌匀，湿润过夜。
2.将制备好的试样在手中揉捏至不粘手，捏扁，当出现裂缝时，表示含水量接近塑限。
3.取接近塑限含水量的试样8～10 g ，用手握成椭圆形，放在毛玻璃板上用手掌滚搓，手掌的压力要均匀地施加在土条上，不得使土条在毛玻璃上无力滚动，土条不得有空心现象，土条长度不宜大于手掌宽度。
4.当土条搓成3 mm 时产生裂缝，并开始断裂，表示试样的含水量达到塑限含水量。当土条搓成3 mm 时不产生裂缝或土条直径大于3 mm 时开始断裂，都应重新取样进行试验。
5.取直径3 mm 有裂缝的土条3～5 g ，测定土条的含水量。
四、滚搓法塑限试验应进行两次平行测定，两次测值的差值，当w L 小于40％时，不得大于1％，
w L 大于或等于40％时，不得大于2％。
五、滚搓法塑限试验的记录应包括工程编号、土样编号、盛土皿编号和含水量。
第五章 固结试验（压缩试验）
第一节 概述
土体的压缩是指土体在外力作用下体积发生减小的现象。土体固结是指土体在外力作用下体积随时间变化的过程。因此，压缩和固结是两个既有区别又有密切联系的概念。
压缩试验的目的是获得土体体积的变化与所受外力的关系，在一维模型中，用压缩曲线来表示。在e ～p 曲线上，可得到压缩系数aV ，在e ～lgp 曲线上可得压缩指数CC 。
固结试验的目的是获得在一定大小的外力作用下土体体积的变化与外力作用时间的关系，在一维固结模型中，采用太沙基一维固结理论描述时，为压缩量与时间的关系，得到固结系数CV 。
固结（压缩）试验是使试样在侧向不变形的条件下，受竖向力的作用，量测试样轴向变形速率和在每级荷载作用下的最终压缩量。其成果用于沉降计算和一维固结计算。
第二节 试验原理和计算公式
一、压缩试验
由土学力知识知道，土体在外力作用下的体积减小是由孔隙体积减小引起的，可以用孔隙比的变化来表示。在侧向不变形的条件下，试样受荷载增量△p 作用下，孔隙比的变化△e 可用无侧向变形条件下的压缩量公式见图9—1表示为： H
e e e S 1
211+-= (9-1)
式中：s ——土样在△p 作用下压缩量(cm)；
H ——土样在p1作用下压缩稳定后的厚度(cm)；
e1、e2——土样厚为H 时的孔隙比和在△p 作用压缩稳定后（压缩沉降量为s ） 的孔隙比。
若e1为压力p1压缩稳定后对应孔隙比，
孔隙比e2对应的压力为p2= p1+△p ，由公式（9-1）得到e2的表达式为：
)
1(112e H s
e e +-= （9-2） 由以上公式可知，只要知道土样在初始条件下：P0=0时的高度H0和孔隙比e0,就可以计算出每级荷载Pi 作用下的孔隙比ei 。由(pi ，ei)可以绘出e ～p 曲线或e ～lgp 曲线。
第三节 试验仪器及试验步骤
一、试验仪器
压缩试验和固结试验仪器相同，固结试验是在压缩试验的过程中进行，即在某级荷载作用下，测读沉降()i t s 和时间i t 。主要仪器包括：
1．固结仪见图9-5，常用试样面积为30cm 2
和50cm 2
，试样高2cm ；
2．加压设备，不同型号的仪器最大压力不同，一般按最大压力划分有以下几种：400kPa ，800kPa ，1600kPa ，3200kPa ；
3．竖向变形量测表，一般采用量程10mm ，精度0.01mm 的机械百分表或电测位移传感器； 4．其它辅助设备：秒表，括土刀，钢丝锯，天平，含水率量测设备等。 二，试验方法
1.快速固结法：规定试样在各级压力下的固结时间为1小时，仅在最后一级压力下除测记1小时的量表读数外，还应测读达压缩稳定时的量表读数，一般为24小时。
2.标准固结法：各级荷载以24小时为稳定标准，按照规定时间：6s 、15s 、1min 、2min15s 、4min 、6min15s 、9min 、12 min 15s …….24h ，至稳定为止。读数计算沉降量。
二、试验步骤
压缩试验（包括固结试验）步骤如下：
1．按工程需要取原状工或制备所需状态的扰动土土样，整平其两端；
2．将环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放于土样上端，用两手将环刀竖直地下压，再用削土刀修削土样外侧，边压边削，直到土样突出环刀上部为止。然后将上、下两端多余的土削至与环刀平齐；
4．放置好下透水石、下滤纸，将带有环刀的试样和环刀一起刃口向下小心放入护环，装入固结仪容器内，放置上滤纸、上透水石、护环和加压盖板，置于加压框架下，对准加压框架正中；
5．为保证仪器上下各部件之间接触良好，应施加2kPa 的预加应力，装好量测压缩变形的百分表，使指针读数为接近满量程的整数（零点值）；
6．分级加压，按加压梯度1=?i
i
p p 加载，一般为12.5，25.0，50.0，100，200，400，800，1600，3200kPa 。第一级荷载应小于自重应力，且不能使试样挤出，最后一级应力应大于自重应力与附加应力
之和；
7．若要得到e ～lgp 曲线，测量原状土的前期固结应力时，前几级荷载的加载梯度应小于1（取0.25或0.5）,最后一级应力应使e ～lgp 曲线由Casagrande 方法得到现场压缩曲线时，还要进行卸荷试验；
8．对于饱和土，试验过程中水槽内的水应能浸没试样。若需要进行固结试验，测定固结系数。在要测定的某级（或几级）荷载加上后，近下列时间顺序记录量测沉降的百分表读数：15’’、1’、2’15’’、
4’、6’15’’、9’、12’15’’、16’、20’15’’、25’、30’15’’、36’、49’、64’、100’、200’、24h 。若仅进行压缩试验，则只需测读每级荷载加上后24h 的沉降百分表读数，然后加下一级荷载。对于渗透系数k ≥10-5
cm/s 的土，可用每小时沉降量不大于0.005mm 作为压缩稳定标准，达到稳定标准后，加下级荷载；
9．试验结束，吸容器中的水，拆除仪器各部件，取出试样，测定含水率。
第六章 直接剪切试验
第一节 概述
直接剪切试验简称直剪试验，它是测定土的抗剪强度的常用方法。直剪试验通常采用四个试样，分别在不同的垂直压力作用下，施加水平剪切力进行剪切，取得水平面破坏时的剪应力，然后根据库仑强度理论确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力。
直剪试设备简单，受力明确，速度快，因而被广泛应用，但直接试验存在明显的缺点如：剪应力和剪应变分布不均匀，预定剪切面可能代表性不好，不能控制试样的排水条件等。
第二节 试验原理和计算公式
直剪试验中采用圆状试样如图10-1所示，在竖直方向加法向力P ，在预定切面上、下如一对剪力T 使试样剪切。
试验时，剪力T 自零开始增加，剪位移δ也自零增加。剪破时，剪力T 达到最大值Tmax ，对应剪破面上剪应力达抗剪强度，即：
A P
=
σ （10-1）
A T f m ax
=
τ （10-2）
式中：σ——剪破面上法向应力； P 、T ——法向力和剪力；
f
τ——剪破面上抗剪强度；
T max ——试样能承受的最大剪力； A ——剪破面面积。 当采用4个试样，用不同的法向应力i σ作用于竖直方向，剪切时得到不同抗剪强度fi τ。将4组
（
i σ，fi τ）
，在图10-2坐标系中，用最小二乘法作直线，称作库仑强度线。强度线在纵坐标上的截
距为粘聚力c ，与水平线的夹角为内摩擦角?。
直剪试验按法向力P 和剪力T 施加速度作用时间长短分成下述三种：
1、快剪（q ） 法向力p 刚加好，就快度加力T 剪破试样。要求试样在加P 至剪破过程中来不及排水；
2、固结快剪（Cq ） 法向力P 作用于试样后，让试样固结排水，产生竖向压缩变形，待固结稳定后，再快速施加水平剪力使试样剪破。要求试样在剪切过程中来不及排水；
3、慢剪（S ） 试样在法向力P 作用下固结完成后，慢速施加水平剪力T ，使试样剪切至破坏。要求试样在剪节过程中孔隙水应力能及时消散。
第三节 试验设备及试验步骤
一、试验设备
1、直剪信，常用直剪信为应变控制直剪仪见图10-3。主要部件包括：剪切容器、法向力加力框架、水平力推力座及量力环等。还有一种为应力控制直剪仪，与前者差别在于水平采用直接加载的方式而不甘落后用控制剪位移的方式；
2、其它辅助设备：百分表、天平、环刀、饱和器、削土刀、秒表、滤纸等。 二、试验步骤 （一）试样制备
1、按工程需要，从原状土样中切取原状土试样或制备给定干密度及含水率的扰动土试样。切样方法同压缩试验；
2、按密度试验和含水率试验的方法测定试样的密度和含水率。对扰动试样需要饱和时，可采用抽气饱和法进行；
3、每组试验至少制备4个试样，在四种不同垂直压力作用下进行剪切试验。垂直压力的大小据现场工程荷载和土层深度确定，一般可取为：100，200，300，400kPa 。对于软粘土应采用较小的垂直压力，以免产生挤出现象。
（二）快剪试验
1、对准上、下盒，插入固定销，在下盒内放入下透水石，不透水塑料膜，将试样对准剪切盒口，放置上不透水塑料膜和上透水石，将试样慢速推入剪切盒，移去环刀；
2、转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与量力环接触，将量力环中百分表读数调零。顺序加上传力盖板、钢珠、压力框架；
3、施加垂直压力P 后，立即拔除固定销，开动秒表，以每分钟4~12周（每转一周剪位移0.2mm ）匀速转动手轮，使试样在3~5min 内剪破。剪破标准为：（1）量力环中量表（百分表）指针不再前进，或有明显后退；（2）百分表指针不后退时，以mm 4=δ对应的剪应力为抗剪强度，这时使剪切位移达到6mm 才停止剪切；
4、剪切完后，倒转手轮，移去垂直压力，重复1~3步骤对余下的试样进行不同竖向应力作用下的剪切试验。
（三）固结快剪
1、装样基本同快剪，但试样上、下不透水塑料膜要换成透水滤纸；
2、施加垂直压力P 后，使试样在法向应力A
P
=
σ作用下排水固结。若系饱和试样，在P 加上5min 以后，往剪切盒中注水；若系非饱和试样，在剪切盒四周围以湿棉花，防止水分蒸发；
3、按照压缩试验的标准，当试样在σ作用下压缩稳定后，测记试样压缩变形量；
4、按快剪试验的第2、3、4的步骤加剪力使试样剪破。 （四）慢剪
1、同固结快剪第1、
2、3的步骤施加法向应力σ并量测压缩变形量；
2、当试样固结完成后，采用不大于0.02mm/min(1周/10min)的剪切速率进行剪切，直至剪破。一般每个试样在35个小时内剪破；
3、重复步骤1，2进行4个试样的剪切试验。
湖北文理学院建筑工程学院土工实验报告书实验时间：实验地点：
学生姓名：学号：专业：
组别：合作者：
实验一：含水率试验
实验方法：
实验目的：
仪器：
实验步骤：
数据记录及计算结果：
编号铝盒质量
m0(g)
铝盒+湿土
质量m1(g)
铝盒+干土
质量m2(g)
干土质量m s(g)
水质量
m w(g)
含水率
(%)
含水率平
均值
1
2
结论及误差原因分析：
实验二：密度试验
实验方法：
实验目的：
仪器：
实验步骤：
数据记录及计算结果：
编号环刀高度
（cm）
环刀内直
径（cm）
环刀质量
m0(g)
环刀+土质量
m1(g)
土质量
m(g)
密度
(g/cm3)
平均值
结论及误差原因分析：
实验三：锥式液限仪液限试验实验方法：
实验目的：
仪器：
实验步骤：
数据记录及计算结果：
编号铝盒质量
m0(g)
铝盒+湿土
质量m1(g)
铝盒+干土
质量m2(g)
干土质量m s(g)
水质量
m w(g)
含水率
(%)
平均值
1
2
结论及误差原因分析：
实验四：搓滚法塑限试验实验方法：
实验目的：
仪器：
实验步骤：
数据记录及计算结果：
编号铝盒质量
m0(g)
铝盒+湿土
质量m1(g)
铝盒+干土
质量m2(g)
干土质量m s(g)
水质量
m w(g)
含水率
(%)
平均值
1
2
结论及误差原因分析：
实验五：固结试验
实验方法：
实验目的：
仪器：
实验步骤：
数据记录及计算结果：
土样高度H0：初始孔隙比e0：土粒比重G S：修正系数k：百分表初始读数：
表1
读数时间
压力p(kPa)
50 100 200 400
6s 12s 18s 30s 60s 90s 180s 270s 480s 540s 600s
计算e 、a 、Es 、固结系数Cv
i i h h e k e e ?+?
-=0
01 （0h =20mm ，i h ?为各级压力10min 读数与h 0之差，取正号。k 为修正系数）0(1)
e 1s d w ρ
+=
- 2.71
s d （其中取）； 11i i i i i e e a p p ++-=- 1i
s i
e E a +=
????
??---=12
23122ln 4R R R R t H C v π(单面透水时，H 取土样高度；双面排水时，H 取一半土样高度)（R 1、R 2、R 3分别为对应于t 1、t 2、t 3时刻土样的固结量，t 2=2t 1，t 3=3t 1）
压力
(kPa) 百分表读数 固结量mm e i a i (MPa -1) E s (MPa) 压力 t 1(s)，
R 1（0.01mm ） 0 12.5
t 2(s)， R 2（0.01mm ） 25
50
t 3(s)， R 3（0.01mm ） 100
200
Cv （mm 2/s ）
300 400 平均值
绘制e-p 曲线
结论及误差原因分析：
=--=
-122
121p p e e a
=+=
--2
11
211a e E s 该土样的压缩型为：
实验六：直剪试验
实验方法：
实验目的：
仪器：
实验步骤：
数据记录及计算结果：
百分表初始读数：量力环刚度：500N/mm 表1
百分表读数读数时间
压力p(kPa)
50 100 200 400
10s 20s 30s 40s 50s
60s
70s
80s
90s
100s
110s
120s
取值
量力环变形量
mm
剪力kN
剪应力kPa
以法向压力为横坐标、剪应力为纵坐标绘制直剪试验图：
该土样的抗剪强度表达式为：
结论及误差原因分析：
基础工业工程实验指导书(完整版)
实验1 流程程序分析 一、实验目的 1、学会用程序分析符号、记录并绘制某产品（或零件、服务）的流程程序图。 2、学会用“5W1H”分析（完成了什么？何处做？何时做？由谁做？如何做？为什么要这样做？）技术发掘问题，用“ECRS”原则来改进程序。 二、实验说明 1、流程程序分析是以产品或零件的加工全过程为对象，运用程序分析技巧对整个流程程序中的操作、搬运、贮存、检验、暂存五个方面加以记录和考查、分析。流程程序分析是对生产现场的宏观分析，但它比工艺流程更具体、内容更详细，用途更广泛。 2、运用“5W1H”提问技术，对“操作”、“搬运”、“贮存”、“检验”、“暂存”五个方面进行考查、逐项提问，从而达到考查、分析、发掘问题的目的。 3、在发掘问题的基础上，应用取消、合并、重排、简化四大原则来建立新的程序。 三、实验器材 电子天平、电子秒表、计算器、胶带台、胶带、胶水、记录板、A4纸、包装纸、物流箱等。 四、实验分组 5~6人一组，1人模拟顾客，1人模拟邮局业务员，1人使用记录板记录，1人使用电子秒表测时，其他人认真观察，做些辅助工作。 五、实验内容及步骤 本实验模拟邮局邮包发送流程，可参考下列流程进行： （1）顾客到达。（流程分析起点）； （2）询问业务； （3）等待顾客填单； （4）从顾客手中接邮包和填好的包裹单；
（5）包装邮寄物； （6）称重； （7）使用计算器计算邮资；（2元起价，含200克，200克以上按1分/克计算邮资） （8）向顾客收取邮资； （9）登帐（实为计算机操作，这里用手工记账代替）； （10）贴包裹单； （11）贴邮票； （12）将包裹放入邮件暂存箱； （13）把包裹单第二联交顾客； （14）顾客离开，服务结束。 实验时，先模拟1~2遍，然后负责记录的同学使用流程图符号记录“邮局业务员”的实际工作流程，绘制流程程序分析简图。同时记录时间和移动距离等参考数据。 六、实验报告要求 使用实习报告纸或课程设计纸书写。实验报告应包含以下内容： （1）实验目的；（2）实验器材；（3）实验分组；（4）实验内容与步骤； （5）5W1H分析过程；（6）ECRS改善过程；（7）规范的以为人主的流程程序图（含现行方法和改善方法）。（8）对分析改善进行总结。
《土力学原理》实验指导书
《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。
土力学与基础工程试验指导书
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）
土力学实验报告
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；
(完整版)离散数学实验指导书及其答案
实验一命题逻辑公式化简 【实验目的】加深对五个基本联结词（否定、合取、析取、条件、双条件）的理解、掌握利用基本等价公式化简公式的方法。 【实验内容】用化简命题逻辑公式的方法设计一个表决开关电路。 实验用例：用化简命题逻辑公式的方法设计一个 5 人表决开关电路，要求 3 人以上（含 3 人）同意则表决通过（表决开关亮）。 【实验原理和方法】 （1）写出5人表决开关电路真值表，从真值表得出5 人表决开关电路的主合取公式（或主析取公式），将公式化简成尽可能含五个基本联结词最少的等价公式。 （2）上面公式中的每一个联结词是一个开关元件，将它们定义成 C 语言中的函数。 （3）输入5人表决值（0或1），调用上面定义的函数，将5人表决开关电路真值表的等价公式写成一个函数表达式。 （4）输出函数表达式的结果，如果是1，则表明表决通过，否则表决不通过。 参考代码： #include
土力学实验指导书
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。
《土工试验规程》(SL237-1999)土力学简版要点
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：
土力学实验报告
土力学 实验报告 姓名 班级 学号
含水量实验 一、实验名称：含水量实验 二、实验目的要求 含水量反映了土的状态，含水量的变化将使土的一系列物理力学性质指标 也发生变化。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指标不可缺少的一个基本指标。 三、试验原理 土样在100~105℃温度下加热，途中自由水首先会变成气体，之后结合水也会脱离土粒的约束，此时土体质量不断减少。当图中自由水和结合水均蒸发脱离土体，土体质量不再变化，可以得到固体矿物即土干的重。土恒重后，土体质量即可被认为是干土质量m s ，蒸发掉的水分质量为土中水质量m w =m-m s 。 四、仪器设备 烘箱、分析天平、铝制称量盒、削土刀、匙、盛土容器等。 五、试验方法与步骤 1.先称量盒的质量m 1，精确至0.01g 。 2.从原状或扰动土样中取代表性土样15~30g （细粒土不少于15g ，砂类土、有机质土不少于50g ），放入已称好的称量盒内，立即盖好盒盖。 3.放天平上称量，称盒加湿土的总质量为m 0+m ，准确至0.01g 。 4.揭开盒盖，套在盒底，通土样一样放入烘箱，在温度100~105℃下烘至质量恒定。 5.将烘干后的土样和盒从烘箱中取出，盖好盒盖收入干燥器内冷却至室温。 6.从干燥器内取出土样，盖好盒盖，称盒加干土质量m 0+m s （准确至0.01g ） 。 六、试验数据记录与成果整理 含水量试验（烘干法）记录 计算含水量：%100) () ()(000?++-+= s s m m m m m m w 实验日期 盒质量 m 0/g 盒+湿土质 量（m 0+m ）/g 盒+干土质 量（m 0+m s ） /g 水质量/g 干土质量m s /g 含水量w/% 1 2 3 4=2-3 5=3-1 4/5
电力电子实验指导书完全版范本
电力电子实验指导 书完全版
电力电子技术实验指导书 目录 实验一单相半波可控整流电路实验........................... 错误!未定义书签。实验二三相桥式全控整流电路实验........................... 错误!未定义书签。实验三单相交流调压电路实验 .................................. 错误!未定义书签。实验四三相交流调压电路实验 .................................. 错误!未定义书签。实验装置及控制组件介绍 ............................................ 错误!未定义书签。
实验一单相半波可控整流电路实验 一、实验目的 1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用； 2.对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作做全 面分析； 3.了解续流二极管的作用； 二、实验线路及原理 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及线路图,了解各点波形形状。将单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”端接至晶闸管的门极和阴极， 即构成如图1-1所示的实验线路。 图1-1 单结晶体管触发的单相半波可控整流电路 三、实验内容 1.单结晶体管触发电路的调试； 2.单结晶体管触发电路各点电压波形的观察； 3.单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U2=f（α）特性的测定； 4.单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察；
四、实验设备 1.电力电子实验台 2.RTDL09实验箱 3.RTDL08实验箱 4.RTDL11实验箱 5.RTDJ37实验箱 6.示波器； 7.万用表； 五、预习要求 1.了解单结晶体管触发电路的工作原理，熟悉RTDL09实验箱； 2.复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握在接纯阻性负载和阻 感性负载时，电路各部分的电压和电流波形； 3.掌握单相半波可控整流电路接不同负载时Ud、Id的计算方法。 六、思考题 1.单相桥式半波可控整流电路接阻感性负载时会出现什么现象？如何 解决？ 七、实验方法 1．单相半波可控整流电路接纯阻性负载 调试触发电路正常后，合上电源，用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT两端电压波形U VT，调节电位器RP1，观察α=30o、60o、90o、120o、150o、180o时的Ud、U VT波形，并测定直流输出电压Ud 和电源电压U2，记录于下表1-1中。
《土力学》实验指导书
《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。
优化设计实验指导书(完整版)
优化设计实验指导书 潍坊学院机电工程学院 2008年10月 目录
实验一黄金分割法 (2) 实验二二次插值法 (5) 实验三 Powell法 (8) 实验四复合形法 (12) 实验五惩罚函数法 (19)
实验一黄金分割法 一、实验目的 1、加深对黄金分割法的基本理论和算法框图及步骤的理解。 2、培养学生独立编制、调试黄金分割法C语言程序的能力。 3、掌握常用优化方法程序的使用方法。 4、培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。 二、实验内容 1、编制调试黄金分割法C语言程序。 2、利用调试好的C语言程序进行实例计算。 3、根据实验结果写实验报告 三、实验设备及工作原理 1、设备简介 装有Windows系统及C语言系统程序的微型计算机，每人一台。 2、黄金分割法(0.618法)原理 0.618法适用于区间上任何单峰函数求极小点的问题。对函数除“单峰”外不作 其它要求，甚至可以不连续。因此此法适用面相当广。 0.618法采用了区间消去法的基本原理，在搜索区间内适当插入两点和，它们把 分为三段，通过比较和点处的函数值，就可以消去最左段或最右段，即完成一次迭代。 然后再在保留下来的区间上作同样处理，反复迭代，可将极小点所在区间无限缩小。 现在的问题是：在每次迭代中如何设置插入点的位置，才能保证简捷而迅速地找到极小点。 在0.618法中，每次迭代后留下区间内包含一个插入点，该点函数值已计算过，因此以后的每次迭代只需插入一个新点，计算出新点的函数值就可以进行比较。 设初始区间[a,b]的长为L。为了迅速缩短区间，应考虑下述两个原则：（1）等比收缩原理——使区间每一项的缩小率不变，用表示(0<λ<1)。 （2）对称原理——使两插入点x1和x2，在[a,b]中位置对称，即消去任何一边区间[a,x1]或[x2,b]，都剩下等长区间。 即有 ax1=x2b 如图4-7所示，这里用ax1表示区间的长，余类同。若第一次收缩，如消去[x2,b]区间，则有：λ=(ax2)/(ab)=λL/L 若第二次收缩，插入新点x3，如消去区间[x1,x2]，则有λ=(ax1)/(ax2)=(1-λ)L/λL
土力学实验指导书
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
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
《计算机操作系统》实验指导书
《计算机操作系统》 实验指导书 （适合于计算机科学与技术专业） 湖南工业大学计算机与通信学院 二O一四年十月
前言 计算机操作系统是计算机科学与技术专业的主要专业基础课程，其实践性、应用性很强。实践教学环节是必不可少的一个重要环节。计算机操作系统的实验目的是加深对理论教学内容的理解和掌握，使学生较系统地掌握操作系统的基本原理，加深对操作系统基本方法的理解，加深对课堂知识的理解，为学生综合运用所学知识，在Linux环境下调用一些常用的函数编写功能较简单的程序来实现操作系统的基本方法、并在实践应用方面打下一定基础。要求学生在实验指导教师的帮助下自行完成各个操作环节，并能实现且达到举一反三的目的，完成一个实验解决一类问题。要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、设计和解答类似问题；对此能够较好地理解和掌握，并且能够进行简单分析和判断；能够熟练使用Linux用户界面；掌握操作系统中进程的概念和控制方法；了解进程的并发，进程之间的通信方式，了解虚拟存储管理的基本思想。同时培养学生进行分析问题、解决问题的能力；培养学生完成实验分析、实验方法、实验操作与测试、实验过程的观察、理解和归纳能力。 为了收到良好的实验效果，编写了这本实验指导书。在指导书中，每一个实验均按照该课程实验大纲的要求编写，力求紧扣理论知识点、突出设计方法、明确设计思路，通过多种形式完成实验任务，最终引导学生有目的、有方向地完成实验任务，得出实验结果。任课教师在实验前对实验任务进行一定的分析和讲解，要求学生按照每一个实验的具体要求提前完成准备工作，如：查找资料、设计程序、完成程序、写出预习报告等，做到有准备地上机。进行实验时，指导教师应检查学生的预习情况，并对调试过程给予积极指导。实验完毕后，学生应根据实验数据及结果，完成实验报告，由学习委员统一收齐后交指导教师审阅评定。 实验成绩考核： 实验成绩占计算机操作系统课程总评成绩的20%。指导教师每次实验对学生进行出勤考核，对实验效果作记录，并及时批改实验报告，综合评定每一次的实验成绩，在学期终了以平均成绩作为该生的实验成绩。有以下情形之一者，实验成绩为不及格： 1.迟到、早退、无故缺勤总共3次及以上者； 2.未按时完成实验达3次及以上者； 3.缺交实验报告2次及以上者。
土力学实训总结
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
土木本 土力学试验指导书及报告书 铜陵
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
土力学试验报告参考书
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 --+-=
土力学实验报告(最终版)
《土力学与基础工程》 土 工 实 验 报 告 书 学院：环资学院 班级：地质1301班 姓名：郑 学号：20131140 时间：2015.11.24
目录 实验一侧限压缩实验 (3) 1实验目的 (3) 2实验原理 (3) 3仪器设备 (3) 4操作步骤 (3) 5实验数据整理 (4) 实验二直接剪切实验 (7) 1土的抗剪强度及实验方法 (7) 1.1 土的抗剪强度 (7) 1.2实验目的 (7) 1.3实验原理 (7) 2 直接剪切实验步骤 (7) 2.1 仪器设备 (7) 2.2 操作步骤 (7) 2.3 实验数据整理 (8) 三、三轴压缩实验 (10) 1实验目的 (10) 2实验原理 (10) 3实验设备 (10) 4实验步骤 (10) 5计算与绘图 (10) 6实验记录 (12) 四、实验总结 (12)
实验一 侧限压缩实验 1实验目的 通过测定变形和压力的关系或者孔隙比与压力的关系、变形和时间的关系，进而计算单位沉降量 i s 、压缩系数 v 、压缩指数c C 、压缩模量s E 。 2实验原理 实验基于构成土骨架的矿物颗粒在土体变形过程中保持刚性且竖向变形是连续的假设前提。 3仪器设备 （1）固结仪：试样面积302 cm ,高为2cm ； （2）加压设备：称量500kg~1000kg 。感量为0.2kg~0.5kg 的磅秤。 （3）百分表：量程10mm ，分度值为0.01mm ； （4）其它：钢丝锯、天平、环刀、刮土刀等。 4操作步骤 （1）制备式样：取面积为302 cm 的环刀抹上适量的凡士林并称量，记录读数为42.9g ，取原状土按一定的含水量制备试样，用环刀切取土样并用天平称量，记录数据为162.0g ； （2）土样装入固结仪器中：先装入下透水石，再将带有环刀的试样小心装入护环，在装入固结仪容器内，然后放上透水石和加压盖板，至于加压框下，对准加压框架的正中，安装量表。（透水石的湿度应尽量与试样保持一致）； （3）为保证试样与仪器上下各部件之间接触良好，应施加1KPa 预压荷载，然后调整量表归零； （4）对试样施加压力，加压等级分别为50.0、100、200、300、400、1600KPa ； （5）需要确定原状土的先期固结压力时，加压率应小于1，可采用0.5或0.25倍。最后一级压力应大于1000KPa ； （6）第一级压力的大小取决于土的软硬程度，此次实验采取50KPa ； （7）加荷后按下列时间顺序计量表读数：6”、15”、1’、2’15”、4’、6’15”、9’、12’15”、16’、20’15”、25’、30’15”、36’、42’15”、49’、64’、100’、200’、400’、23h 和24h ，至稳定为止。（中间加压等级只读数0’’、60’’即可）； （8）固结稳定标准规定为每级压力下压缩24h ； （9）整理设备，清理实验仪器。