土力学实验报告

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：

1、制作土样；

2、测定土的含水率；

3、测定土的密度。

（2）实验步骤：

1.用感量0.01g的天平称取铝盒重量，记录铝盒编号和重量；

2.取具有代表性的试样15～30g放入铝盒内，（有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g），迅速盖好盒盖，称铝盒加湿土质量，准确至0.01g，并记录铝盒号和盒加湿土质量。

3.揭开盒盖，将试样和铝盒一起放入恒温烘箱，在温度105℃～110℃下烘至恒重。烘干时间对粘土、粉土不得少于8小时，对砂土不得少于6小时，对含有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在65℃～70℃的恒温下烘至恒重。

4.将铝盒从烘箱中取出，盖好铝盒盖，放入干燥器内冷却至室温后，称铝盒加干土质量，准确至0.01g，并记录铝盒号和盒加干土质量。

（a）取原状土或制备的扰动土样，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，用切土刀将士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，将环刀两端余土削平；

（b）用切下的代表性土样测定含水率；

（c）擦净环刀外壁，称环刀加土的质量，准确至0.1g。

注意事项：

1.烘干法为含水率试验的标准方法，本试验方法适用于有机物含量不超过干土质量的5%，当有机物含量在5%～10%之间，仍用本方法时，应在记录中注明。

当受试验环境限制，不能满足烘焙条件时，可依现场情况选用如下试验方法：

2.酒精燃烧法(适用于砂性土、粘性土)；

3.实容积法(适用于粘性土)；

4.比重法(适用于砂性土)；

5.炒干法(适用于砾质土)。

原始数据：

密度实验数据见表1

表1 密度实验数据表

含水率实验数据见表2

表2 含水率实验数据表

实验结果（数据处理、结果分析、问题讨论及总结）：1.数据处理计算

表1 密度实验数据处理结果表

表2 含水率实验数据处理结果表

2.实验结论：

经过实验分析计算，得出如下结论：

(1)实验土样含水率ω可取为24.89%;

(2)实验土样重度γ可取20.0kN/m3；

(3)实验土样天然密度ρ可取为2.0g/cm³。

实验二：土的塑限和液限测定试验

实验名称：土的塑限和液限测定试验实验成绩：

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 04月 12 日（下午）

实验目的：

掌握界限含水率试验方法和塑性指数、液性指数的计算，并能利用界限含水率指标进行土的分类和定名，判断天然土的状态。

基本原理：

1.细粒土由于含水率的不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。

2.液限是细粒土呈流动状态与可塑状态分界处的含水率(记作ωL)

3.塑限是细粒土呈可塑态状与半固体状态分界处的含水率(记作ωp)

4.缩限是细粒土呈半固体状态与固体状态分界处的含水率(记作ωs)

仪器设备：

（a）圆锥仪：由锥身、手柄、平衡装置三部分组成，锥身由不锈钢制成，锥角为30°；

（b）天平：称量200g，最小分度值0.01g；

（c）其它工具：调土刀，调土碗，0.5mm孔筛，凡士林，含水率试验全套设备等。

实验过程（内容、步骤、原始数据等）：

（1）实验内容：

1、制作土样；

2、测定土的液限和和土的塑限；

3、测定土的液限和和土的塑限所对应的含水率。

（2）实验步骤：