土力学实验指导..doc

实验一 土的密度试验（环刀法） 试验目的： 通过本节学习，要求学生熟练掌握用环刀法测定密度的原理和操作程序。试验原理介绍：土的密度是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一。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，也是挡土墙土压力计算、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。密度实验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。 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。本试验方法适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。本方法在测定试样密度的同时，可将试样用于固结和直剪试验。 实验仪器设备 环刀：内径61.8mm和79.8mm，高度20mm。 天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。 操作步骤：教学试验可采用室内制备的扰动土样。切样时将土样先制成直径略大于环刀内径的土样，将内壁涂有薄层凡士林的环刀垂直下压，边压边削至土样伸出环刀口为止。用修土刀或钢丝锯切断土柱，将环刀两端余土修平，但不要在两端反复压抹。最后将环刀外壁擦净。本实验应进行平行测定，两次测试的差值不得大于0.03g/cm3，取两次测值得平均值。试样 编号 环 刀 号 环刀 质量 (g) 环刀与 湿土质量 (g) 湿土 质量 (g) 试样 体积 (cm3) 湿密度 (g／cm3) 平均 湿密度 (g／cm3) 平均 干密度 (g／cm3) 实验二 土的含水率试验（烘干法） 土的含水量测定方法是以烘干法为标准方法。对不含或少含有机质的土，可采用酒精燃烧法以快速测定含水量；对含砾较多的土，则可采用炒干法。这里仅以烘干法为例介绍含水量的测定方法。 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。 烘干法测含水量是取适量已知重量的土样放入烘箱内，在105～110恒温下烘干至恒重，等冷却后称干土重。根据土中失去水分重量，求出其含水量。 实验目的： 通过学习要求学生熟练掌握用烘干法测定土的含水率的试验方法。实验仪器和设备： 1.电热烘箱：应能控制温度为105110℃。2.天平：称量200g，最小分度值0.0lg；称量1000g，最小分度值0.1g。实验原理介绍：土的含水率是指土在温度为105110℃下烘干到恒量时所失去的水质量与恒重后干土质量的比值，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的物理力学性质发生一系列的变化。土中水分的含量是影响土的状态和工程地质性质的重要因素之一。土的含水率是土的三相物质中最活跃最不确定的一个因素。含水率的变化影响到整个土样的稠度状态、饱和状态和结构强度等一系列物理力学性质。因此含水率是研究土物理力学性质必不可少的一项指标。测定土的含水率是为了了解土的含水状态。土的含水率是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等指标的基本参数，也是建筑物地基、路堤、土坝等施工质量控制的重要指标。含水率试验方法有烘干法、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试验的标准方法。烘干法是将试样放在温度能保持105110℃的烘箱中烘至恒量的方法。本试验方法适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。 试验步骤1、粘性土样一般取15～20g，砂性土、有机质土取50g。2、烘干时要打开铝盒盖，烘干时间：粘性土不少于8h，砂性土不少于6h；对有机质含量超过5％的土，应将温度控制在65～70的恒温下烘干。 3按下式计算土的含水量，要求精确到0.1％。 式中w——土的含水量，％； m、ms——分别为湿土和干土的质量g。 本项试验要求进行二次平行测定，其平行差值需满足的要求是：当含水量小于40％时，允许平行差值不大于l％；当含水量大于或等于40％时，允许平行差值不大于2％。两次测值取平均值。 试 样 编 号 盒 号 盒质量 (g) 盒加湿 土质量 (g) 盒加干 土质量 (g) 湿土质量 (g) 干土质量 (g) 含水率 (％) 平均含水率 (％) 实验三 土的界限含水率试验（液、塑限联合测定法） 细粒土由于含水率不同，可分别处于流动状态、可塑状态、半固体状体和固态状体。因含水率变化而表现出的各种不同物理状态，称为细粒土的稠度。界限含水率（液限、塑限、缩限）就是区分不同