土工实验报告

二密度试验

2.1基本原理：

土(体)的密度是指土的单位体积的质量，单位是g/cm3或kg/m3，土的密度可分为天然密度（湿密度）和干密度两种。

2.2试验方法及适用范围

⑴环刀法：一般适用于原状样中的细粒土，未受扰动的砂土，以

及形状规则的土体。

⑵蜡封法：适用于具有不规则形状的易碎裂的难以切割的土体。

⑶灌砂法，灌水法：用于对粗粒土密度的测试，主要用于施工现

场的测试。

2.3 仪器设备

⑴环刀法：环刀，天平，切土刀，钢丝锯，凡士林等

⑵蜡封法：架盘天平（最大称量500克，感量0.01克），蜡，烧

杯，细线，针，切土刀等

⑶灌水法：台称（最大称量20千克，感量1克，最大称量50千

克，感量5克），水平尺，铁铲，塑料薄膜，盛水桶，

装土器具等

2.4试验步骤 (环刀法)

⑴称量所使用环刀的质量和体积。

⑵取待测试的土样，整平其两端，在环刀内壁均匀地涂上一薄

层凡士林，然后将环刀刀口向下放在土样上。

⑶将土样削成略大于环刀直径的土柱，然后将环刀向下压，边

压边削，至土样露出环刀为止，将两端余土削平修平，并取

剩余代表土样测定含水率。

⑷擦干环刀外壁，称量环刀和土的总质量。

⑸计算ρ0 = m /v ρd = ρ0/(1+0.01w)

⑹本试验需进行两次平行测定，其平行差值应不大于0.03g/cm3，

否则应重新测定，取两次的平均值作为该土样的密度值。

实验数据的计算过程

环刀号：315 环刀质量：42.92g 环刀＋土重：160.98g

环刀体积 60cm3 密度：（160.98g－42.92g）／60cm＝1.97g／cm3 环刀号：280 环刀质量：42.91g 环刀＋土重：164.19g

环刀体积60cm3密度：（164.19g－42.91g）／60cm＝2.02g／cm3 平均密度：（1.97+2.02）／2=1.995g/cm3

指标应用：

（1）密度是土的基本物理指标之一，可用来计算土的干密度，孔隙比指标等。

(2) 用来计算土的自重应力。

(3) 用来计算地基稳定性和地基承载力。

三比重试验（土颗粒）

3.1 基本原理

土颗粒的比重是指土颗粒在105-110℃下烘干至恒重时的质量与同体积4℃时纯水质量的比值。它是一个比值，没有单位。

3.2 试验方法和适用范围

⑴.比重瓶法。适用于颗粒粒径小于5mm的土颗粒

⑵.虹吸筒法。适用于颗粒粒径大于5mm的土颗粒

⑶.浮称法。适用于颗粒粒径等于5mm的土颗粒

3.3 仪器设备

⑴.比重瓶法: 比重瓶（50，100）天平（最大称量200克，感

量0.001克）恒温水槽电炉温度计（0-50℃，

最小刻度0.5）

⑵.虹吸筒法：虹吸筒（含虹吸管和虹吸筒）天平（最大称量1000

克，感量0.1克）量筒（大于50ml）

⑶.浮称法：铁丝框盛水容器浮称天平（最大称量2000克，

感量0.5克）

3.4 试验步骤

㈠比重瓶法

①将比重瓶洗净，和待测土颗粒一起放入烘箱中烘干，然后置

于干燥器内，冷却后称比重瓶的质量（空瓶）。

②称取烘干土样装入比重瓶内，称试样和瓶的总质量。100 ml

比重瓶装入约15克烘干土，50 ml比重瓶装入约10克烘干

土

③向比重瓶内注入半瓶纯水，摇动比重瓶，然后放在带有细砂

的电炉上煮沸，粘性土，粉土沸腾时间不小于1小时，砂土

沸腾时间不小于30分钟。

④将煮沸冷却的纯水注入已煮好的比重瓶内，要求将瓶塞插入

后要有多余的水分能从瓶塞的毛细管中溢出。然后将比重瓶

放入恒温水槽内，直至水温稳定为止。当比重瓶中上部悬液

澄清时，取出比重瓶，擦干瓶的外壁，称量比重瓶，水，和

试样的总质量，并测定瓶内的水温。

⑤查表找出该水温下装满水的瓶的质量。

⑥计算：

G s=m d/(m bw+m d-m bws)*G it

G s: 土颗粒的比重m d:干土的质量（克）

G it：某温度时纯水或中性液体的比重（可查表）

m bw ：注满水时瓶的质量（克）

m bws：试验结束时比重瓶，土和水的总质量（克）实验数据及计算过程

3.5 注意事项：

①试样中所使用的纯水要煮沸以除去水中所含气体。

②如果土中含有盐分，要用中性液体代替纯水。

③比重瓶煮沸冷却后家纯水时要缓慢，插入瓶塞时也要缓

慢。

④粗颗粒做比重时要先做饱和晾干，不能直接将烘干的土

颗粒放入虹吸筒中。

3.6 指标应用：

比重用于计算其它指标。

四．界限含水率试验

4.1 基本原理：

①试验中的界限划分。将土具有最小强度时的含水率作为液体和

塑性体之间的界限值，称为液限（W l），它是细粒土呈可塑状

态的上限含水率。当土中含水率继续减小，土就变成有脆性，区分塑性和脆性的界限含水率称为塑限（W p），它是细粒土呈

可塑状态的下限含水率。饱和粘性土逐步干燥，土体积逐渐减

缩，当土体不再收缩时的含水率称为缩限（W S）。

②含水率（W）与液限（W l），塑限（W p）之间的关系：

I p(塑性指数)= W l - W p

I l(液性指数)=(W- W p)/ I p

③工程上常根据塑性指数（I p）对细粒土进行分类，根据液性指

数（I l）确定土的状态。

4.2 试验方法和适用范围：

①液塑限试验方法：光电（数显）液塑限联合测定法，碟式液

限仪法，塑限搓条法。该方法主要针对的是细粒土。

②缩限试验方法：采用收缩皿法测定缩限。该方法适用于细粒

土。

4.3 仪器设备：

①液限：光电（数显）液塑限联合测定仪，碟市仪，装土杯，

调土刀，电子天平，铝盒，烘箱等

②塑限：毛玻璃板，游标卡尺