土工试验全套
土工试验
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m 2，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/ cm 3,取两次测定的算术平均值。
涨知识：土工试验一般包括哪几项试验检测
涨知识：土工试验一般包括哪几项试验检测
一是一般物理性指标试验，主要是用来测定岩土的一般物性指标，从而判断出岩土的一般物性；
二是颗粒分析，主要是用来对岩土进行科学、准确的定名；
三是压缩试验，主要用来对岩土压缩性进行判定，以便最终确定岩土的压缩系数、压缩模量等；
四是水质分析，主要是用来对地下水类型等进行判定。
粒径分析试验是其中比较重要的一项试验内容，其主要是通过将一定数量的岩土进行烘干碾散，并经筛选、称重之后，确定其各个颗粒径范围之内，岩土粒重的百分数。
公路工程方面的土工试验（工地试验室掌握标记红色的就差不多了）：
1、土的含水率试验（烘干法、酒精燃烧法、比重法）
2、土的密度试验（环刀法、电动取土器法、蜡封法、灌水法、灌砂法）
3、土的比重试验（比重瓶法、浮力法、浮称法、虹吸筒法）
4、颗粒分析试验（筛分法、密度计法、移液管法）
5、界限含水率试验（液限和塑限联合测定法、液限碟式仪法、塑限滚搓法、缩限试验）
6、土的收缩试验（收缩试验）
7、土的天然稠度试验（天然稠度试验）
8、砂的相对密度试验
9、土的湿化试验
10、土中毛细管水上升高度试验
11、渗透试验（常水头渗透试验、变水头渗透试验）
12、土的击实试验
13、土的承载比（CBR）试验
14、土的回弹模量试验（承载板法、强度仪法）
15、土的固结试验（单轴固结仪法、快速试验法）
16、土的标准吸湿含水率试验
17、黄土湿陷试验（相对下沉系数试验、自重湿陷系数试验、容滤变形系数试验、湿陷起始压力试验）。
土力学六种常见试验实验目的步骤等介绍
4．进行剪切：施加垂直压力后，立即拔出固定销钉，开动秒 表，以每分钟4～6转的均匀速率旋转手轮（在教学中可采用每 分钟6转）。使试样在3～5分钟内剪破。如测力计中的量表指 针不再前进，或有显著后退，表示试样已经被剪破。但一般宜 剪至剪切变形达4mm。若量表指针再继续增加，则剪切变形应 达6mm为止。手轮每转一圈，同时测记测力计量表读数，直到 试样剪破为止。（注：手轮每转一圈推进下盒0.2毫米）。 5．拆卸试样：剪切结束后，吸去剪切盒中的积水，倒转手轮， 尽快移去垂直压力、框架、上盖板，取出试样。
计算土的含水量
要求
w mw m1 m2 100 % ms m2 m0
（1）计算准确至0.1%；
（2）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。
含水率（%）允许平Biblioteka 差值 （%）小于10 0.5
10—40 1.0
大于40 2.0
3 土的液限、塑限试验
目的
仪器设备
①三联固结仪；②刮土刀、天平、秒表等
三联固结仪
基本原理
Vv＝e0 Vs＝1
H1
s
p Vv＝e Vs＝1
土样在压缩前后变 形量为s，整个过 程中土粒体积和底 面积不变
H1/(1+e)
H0/(1+e0)
土粒高度在受
H0 H1
压前后不变
1 e0 1 e
整理
s e e0 H 0 (1 e0 )
仪器设备
1. 应变控制式三轴剪切仪，由周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力量测 系统和主机组成。
2. 附属设备：包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对 开圆模。
土工试验
压缩试验操作步骤
环刀内壁抹凡士林，刃口向下在土样上面，下压至土样伸 出为止，削平擦净环刀外壁 压缩容器底板放透水石、滤纸各一，护环放在容器上，环 刀刃口向下放进护环内，上放透水石、滤纸各一，再放导 环和传压活塞 用平衡砣调整杠杆至水平位置，压缩仪放到加压台上，传 压活塞上钢球与加压横梁上小孔密合，装测微表 先加压1kg调整，记下测微表读数，开始加第一级压力25 或50kpa，加砝码同时开秒表读10、20、60、2h、23h、 24h读数，依次加压50、100、200、400kpa等和读数 完毕后拆下测微表，退下砝码取下压缩仪，钢球、传压活 塞、导环、透水石、滤纸等
比重计的校正
土粒比重假定2.65，若不是应校正。 沉降距离校正：比重计放入液面会升高。 温度校正：比重计20℃ ， 应校 刻度校 ： 标 ，测时误 为校 值 弯 校 ：悬 浑浊 能读 缘读数， 但应 缘读数。校 ： 计 ， 缘读数 值。
容重试验
仪器设备：环刀（内径6~8mm,高2~3mm）
感量0.1g天平；切土刀；钢丝锯；凡士林
操作步骤 计算 记录
W1 W2 ω= W2 W0
含水量试验操作步骤
称湿土重：取土样15~30g,放入重W0称量盒 内，盖上，称出盒与湿土总重W1 烘干冷却：打开盒盖放入烘箱烘至恒重，取 出，盖上盒盖放入干燥箱内冷却，称盒与干 土总重W2，烘干时间砂土2~6时，粘土6小 时以上。
比重试验
仪器设备：感量0.001g天平；100ml或50ml比重瓶；
压缩试验计算
1、 2、
e0 =
Gs γ ω (1 + ω )
s(1 + e0 ) ei = e0 H0
γ
1
e1 e2 3、 α = p 2 p1
各类土工试验的操作步骤
土工试验的操作步骤实验一、含水量试验一、概述1．土的含水量是指土在105～110℃下烘至恒量时所失去的水质量和干土质量的比值，用百分数表示。
2．测定土的含水量，用作计算孔隙比、饱和度和干密度等指标。
测定风干土含水量，用作各项试验由风干土质量换算为烘干土质量的指标。
3．本试验规定采用烘干法为测定土的含水量的标准方法。
在野外如无烘箱设备或求快速测定含水量时，可采用酒精燃烧或炒干法等。
本试验介绍烘干法。
二、实验仪器设备1．烘箱：可采用电热烘箱或能控制温度105～110℃的其他能源烘箱；2．天平：称量200g，感量0.01g；3．其他：干燥器，称量盒（为简化计算手续，可将盒重定期（3～6个月）调整为恒重值）等。
三、操作步骤1．取其代表性试样：粘性土为15～20g；砂类土，有机土为50g以上，放入称量盒内，盖上盒盖，称量。
称量时可在天平的一端放上与盒等量的砝码或称量盒，可直接称得土的质量。
准确至0.01g。
2．打开盒盖，将盒置于烘箱内，在105～110℃的恒温下烘至试样质量不变为止，对含有有机质超过5%的土，应在65～75℃的恒温下烘至试样质量不变为止。
3．将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥器内冷却至室温，称干土质量，准确至0.01g。
四、计算及记录1．按下式计算含水量式中——含水量，%；m——湿土质量，g；m s——干土质量，g。
计算至0.1%。
2．本试验需进行两次平行测定，其平行差值，含水量小于40%为1%，大于40%为2%，记录并举例如下：含水量试验（烘干法）工程名称试验者试验方法计算者试验日期校核者实验二、密度试验一、概述1．土的密度是指土的单位体积质量。
本试验目的是测定土的密度，用以计算孔隙比、干密度等指标，从而了解土体结构密实情况。
2．试验根据土的特性、结构及取样难易规定分别采用环刀法（适用于粘性土）、蜡封法（适用于易破裂或坚硬难以切削的土）、灌水法和灌砂法（适用于现场采用的难以取成原状的砂、砾质土）本试验介绍环刀法。
土工试验(培训教材)
土工试验前言：土工试验实际上包含三个方向的内容。
一是机理实验，为少数研究人员为研究力学现象发生的机制而做，为学术研究方向；二是特性实验，主要为测定计算参数服务；三是物理模型或模拟试验，目的是为了寻求边值问题和工程问题的解答及应用。
我们这里讲的土工试验通常指的是第三种，应用性土工试验。
一、土的工程分类及土样制备土工试验是一项影响因素复杂，变化性较大的试验工作。
不同的人因为试验方法、手法以及试验技巧的熟练程度不一样，所获得的试验结果也会有较大的差异。
因此土工试验相对于其他常规检测而言，对于人员的实践操作经验和基本理论知识的要求要高些。
为了比较正确的反映实际土的性质，试验人员应该多现场操作试验，不断积累经验，并且要掌握土工的基本原理和知识，这样才能对于土工试验进行熟练掌握。
在了解试验步骤和作业方法前，先对土的性质、分类以及土样制备进行大概的介绍。
土的分类方法目前主要有两种，分别为按颗粒粒径大小分类法和按塑性指数分类法。
一般土按其不同粒径的相对含量可划分为巨粒土和含巨粒土的土、粗粒土、细粒土；巨粒土和含巨粒的土、粗粒土按粒粗、级配、所含细粒的塑性高低可分为16种土类；细粒土按塑性图及所含粗粒类别、有机质多少可划分为16种土类。
1、试样中巨粒组质量多于总质量的50%的土称巨粒土；试样中巨粒组质量为总质量的15%~50% 的土称巨粒混合土；试样中巨粒组质量小于总质量的15%的土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名；2、试样中粗粒组质量多于总质量的50%的土称为粗粒土，其中试样中砾粒组质量多于总质量的50%的土称砾类土，试样中砾粒组质量小于或等于总质量的50%的土称为砂类土；3、试样中细粒组质量多于或等于总质量的50%的土称为细粒土，具体区分为：试样中粗粒组质量小于总质量的25%的土称细粒土；试样中粗粒组质量为总质量的25%~50%的土称为含粗粒的细粒土；试样中含部分有机质的土称为有机质土。
对于现场土样为了方便常采用简易鉴别方法来初步判别土类。
土工试验讲义
对于扰动的土样，标准中规定了进行过筛程序，筛孔大小取
决于试验所用仪器的容器大小。根据试验研究表明：用于直 剪试验的土样最大颗粒粒径不应大于剪切盒内径的1/20（剪 切盒内径为61.8mm），土样需过2mm筛；对无侧限、三轴压 缩试验的土样最大颗粒粒径与试样直径的比值为1/8 ～ 1/12。
目前国内三轴试验一般采用39.1、61.8、101mm，其试样
试样制备方法及注意事项
土样和试样的制备程序是试验工作的第一个质量要求，为保 证试验成果的可靠性和试验数据的可比性，必须统一土样和 试样制备方法和程序。土样在试验前必须经过制备程序，扰 动土的土样制备包括土的风干、碾散、过筛、匀土、分样和 贮存等预备程序和击实、饱和等试样制备程序。原状土的土 样制备包括开启，切取等。这些步骤的正确与否，都直接影 响试验成果。土样制备程序视需要的试验而异，所以在土样 制备前应拟定土工试验计划。
比重法：该法是根据比重试验，测定湿土体积，估计土 粒比重，间接计算土的含水率。由于试验时没有考虑温 度的影响，所测得的结果准确度较差。土内气体能否充 分排出，直接影响试验成果的精度，故此法仅适用于砂 性土。 实容积法：根据波义尔一马略特定律设计的速测含水率 仪。它是通过测定土中固相和液相的体积，取土的经验 比重值，换算出土的含水率。该法的原理是波义尔一马 略特定律，首先要求气温基本保持不变，这在填筑工地 上是很难达到的。若以标准温度为20℃，那么气温变化 ±1℃，实容积的变化就达到5%，相应含水率的变化也 约5%，为此，目前很少使用。
GB/T 50123-1999
1、试样准备和制备
土样取样的要求 样品的接收、标识、贮存和管理
试样制备方法及注意事项
土样取样的要求
土样的要求，采取土样的数量应满足要求进行的试验项目和 试验方法的需要，并应附取土记录现场描述。
土工试验方法标准
土工试验方法标准土工试验是土木工程中非常重要的一项工作，它可以帮助工程师们了解土壤的物理和力学性质，为工程设计和施工提供重要的依据。
因此，土工试验方法标准的制定和执行对于工程质量和安全具有重要意义。
一、试验前的准备工作。
在进行土工试验之前，首先需要对试验设备和试验场地进行准备工作。
试验设备应当经过严格的校准和检验，确保其准确度和稳定性。
试验场地应当清理干净，避免杂物和杂质的干扰。
同时，需要对试验所需的土样进行采集和处理，确保其代表性和质量。
二、常用的土工试验方法。
1. 土壤颗粒分析试验。
土壤颗粒分析试验是用来确定土壤中各种颗粒的含量和分布情况的方法。
通过这项试验，可以了解土壤的颗粒组成，从而为土壤的分类和工程性质提供依据。
2. 压缩试验。
压缩试验是用来确定土壤的压缩性和变形特性的方法。
在这项试验中，可以通过施加不同的压力来观察土壤的变形规律，从而评估土壤的承载能力和变形特性。
3. 剪切试验。
剪切试验是用来确定土壤的抗剪强度和变形特性的方法。
通过施加水平和垂直的力来模拟土壤的受力情况，从而评估土壤的抗剪性能和变形规律。
4. 渗透试验。
渗透试验是用来确定土壤的渗透性和渗透特性的方法。
通过施加一定的水压来观察土壤的渗透规律，从而评估土壤的渗透性能和水分运移特性。
三、试验方法标准的重要性。
土工试验方法标准的制定和执行对于工程质量和安全具有重要的意义。
首先，它可以保证试验数据的准确性和可比性，为工程设计和施工提供可靠的依据。
其次，它可以规范试验操作流程，保证试验过程的科学性和规范性。
最后，它可以提高工程质量和安全水平，减少工程事故和质量问题的发生。
四、总结。
土工试验方法标准的制定和执行对于土木工程具有重要的意义，它可以帮助工程师们了解土壤的物理和力学性质，为工程设计和施工提供重要的依据。
因此，在进行土工试验时，我们应当严格按照试验方法标准进行操作，确保试验数据的准确性和可靠性，为工程质量和安全保驾护航。
土工试验公式及原始记录表格
一、含水率试验
二、密度实验
1、环刀法（细粒土）
2、灌水法（现场，粗粒土）
3、灌砂法（现场，粗粒土）
三、土粒比重试验
1、比重瓶法（粒径小于5mm）
2、浮称法（粒径≥5mm）
四、颗粒分析试验
1、筛分法（0.075mm＜粒径≤60mm）
2、密度计法（粒径＜0.075mm）GB50123-1999第32页
3、移液管法（粒径＜0.075mm）
五、界限含水率
1、液、塑限联合测定法
2、滚搓法塑限试验
六、砂的相对密度试验
1、砂的最小干密度试验
2、砂的最大干密度试验
七、击实试验
八、回弹模量试验（杠杆压力仪法）
九、渗透试验
2、常水头渗透试验
1、常水头渗透试验
十、固结试验(标准固结试验）
2、应变控制连续加荷固结试验
十一、黄土湿陷试验1、湿陷系数试验
2、自重湿陷系数
3、溶滤变形系数试验
4、湿陷起始压力试验
十二、直接剪切试验。
土力学土工试验共34页文档
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。
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贯入杆面积A=
19.635
m2
P=C× B/A 353.7 341.4 百分表读数 (0.01mm) 左 右 287 340 379 428 479 524 2.94 3.45 3.90 4.39 4.90 5.37 % % 贯入量 L (mm)
CBR=P/7000× 100= CBR=P/10500× 100= 荷载测力计 百分表读数 （0.01mm) 0.39 0.76 1.17 1.55 1.93 2.43 12.5 13.5 14.3 15.1 16.3 17.8 27836 30063 31845 33626 36298 39639 单位压力 p (kPa)
试验表(16) 项目名称 取样地点 成型干密度 成型压实度 试 验 单 位 量力环校正系数C= L=2.5mm 时 L=5.0mm 时 荷载测力计 百分表读数 (kPa) （0.01mm) 2.1 4.2 5.9 7.5 9.0 10.9 单 位 压 力 与 贯 入 量 关 系 曲 线 自 检 意 见 试 验 记 录 4676 9353 13139 16702 20042 24273 P= P= 43.725 % g/cm3
单位压力 p
贯入量 L (mm)
300 350 400 450 500 550
单位压力，KPa 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000
0 1 2 3 4 5 6 7 8
贯入量，mm
240
监 理 意 见 计 算 复 核
经重复试验贯入量5.0mm时CBR为6.4%.
质 检 负责
项ห้องสมุดไป่ตู้ 主管
承载比(CBR)试验记录表
合同段 使用范围 成型含水量 % 每层击数
%
编号：
施工单位 试验日期 静压 试验规程编号 JTG E40-2007
最大干容重
g/cm3 最佳含水量
KN/0.01mm 24762 35843 百分表读数 (0.01mm) 左 40 80 120 160 200 250 右 37 72 114 150 186 236 Kpa Kpa