实验一：密度试验 一、基本原理： 土的单位体积质量称为土的密度。在天然含水量情况下的密度为天然密度。测定土的密 度的方法很多，主要有环刀法、灌水法、灌砂法等。 二、试验目的： 1、熟悉、学握土工仪器的操作。 2、了解土体内部结构的密实情况。 三、试验设备： 环刀、天平（称量200g,最小分度值0.01g)、。 四、操作步骤： 1、取出环刀，环刀内壁涂上凡士林：称环刀质量 2、刀口向下，切入土中，注意使环刀上下均留有部分土样 3、将多余土样切除，并将环刀外壁土去除：称环刀与土的质量 五、成果整理： 天然密度计算 p=%~% 式中：p一一天然密度，gcm3: m一一环刀及土的质量，g: m一一环刀质量，g: V一-环刀体积，cm3;
实验一：密度试验 一、基本原理： 土的单位体积质量称为土的密度。在天然含水量情况下的密度为天然密度。测定土的密 度的方法很多，主要有环刀法、灌水法、灌砂法等。 二、试验目的： 1、熟悉、掌握土工仪器的操作。 2、了解土体内部结构的密实情况。 三、试验设备： 环刀、天平（称量 200g，最小分度值 0.01g）、。 四、操作步骤： 1、取出环刀，环刀内壁涂上凡士林；称环刀质量 2、刀口向下，切入土中，注意使环刀上下均留有部分土样 3、将多余土样切除，并将环刀外壁土去除；称环刀与土的质量 五、成果整理： 天然密度计算 V m1 − m2 ρ = 式中：ρ——天然密度，g/cm3； m1——环刀及土的质量，g； m2——环刀质量，g； V——环刀体积，cm3；
实验二：含水量试验 一、基本原理： 试样在105℃~110℃下烘至恒量时所失去的水质量与干土质量的比值，即为土的含水量 用百分比表示 含水量是士的基本物理性指标之一，是计算土的干密度、孔隙比等的必要指 标。一般采用烘干法测定。本试验方法适用于粘性土、砂性土和有机质土。 二、试验目的： 1、熟悉、掌握土工仪器的操作 2、熟悉、掌握士的含水量试验。 三、试验设备： 烘箱、天平（称量200g,最小分度值0.01g)、量盒（铝盒）、干燥器等。 四、操作步骤 、取试样（粘性土为15~20g、砂性土、有机质土为50g,放入量盒内，盖上盒盖，称 湿土的质量，精确至0.01g: 2、打开盒盖，置于烘箱内，在105℃一110℃的恒温下烘干，烘干时间粘性土不得少于 8h,砂性土不得少于6h。含有机质超过5%的土，应将温度控制在65℃~70℃的恒温下烘干。 3、将量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称干土质量，精确至 0.01g 五、成果整理： 含水率计算 0=%-mx100% 式中：00一一土的含水率，%，计算至0.1%： m一一湿土样及称量盒质量，g: m一一烘干后土样及称量盒质量，g: 一 称量盒质量，g: 含水量试验应进行两次平行测定，两次测定的差值，当含水量小于40%时不得大于1%： 当含水量等于、大于40%时不得大于2%，结果取两次测值的平均值
实验二：含水量试验 一、基本原理： 试样在 105℃～110℃下烘至恒量时所失去的水质量与干土质量的比值，即为土的含水量， 用百分比表示。含水量是土的基本物理性指标之一，是计算土的干密度、孔隙比等的必要指 标。一般采用烘干法测定。本试验方法适用于粘性土、砂性土和有机质土。 二、试验目的： 1、熟悉、掌握土工仪器的操作。 2、熟悉、掌握土的含水量试验。 三、试验设备： 烘箱、天平（称量 200g，最小分度值 0.01g）、量盒（铝盒） 、干燥器等。 四、操作步骤： 1、取试样（粘性土为 15 ～20g、砂性土、有机质土为 50g，放入量盒内，盖上盒盖，称 湿土的质量，精确至 0.01g。 2、打开盒盖，置于烘箱内，在 105℃～110℃的恒温下烘干，烘干时间粘性土不得少于 8h，砂性土不得少于 6h。含有机质超过 5%的土，应将温度控制在 65℃～70℃的恒温下烘干。 3、将量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥容器内冷却至室温，称干土质量，精确至 0.01g。 五、成果整理： 含水率计算 100% 2 0 1 2 × − − = m m m m ω 式中：ω 0——土的含水率，%，计算至 0.1%； m1——湿土样及称量盒质量，g； m2——烘干后土样及称量盒质量，g； m0——称量盒质量，g； 含水量试验应进行两次平行测定，两次测定的差值，当含水量小于 40%时不得大于 1%；； 当含水量等于、大于 40%时不得大于 2%，结果取两次测值的平均值
实验三：液、塑限试验 一、基本原理： 细粒土（粒径小于0.5mm,并且有机质含量不超过试样总质量5%的土）由于含水率不同， 分别处于流动光 ,可塑状 ,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 水率，塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水率。采用液、塑限联合测定法测定。 二、试验目的： 本试验是测定细粒土的液限和塑限含水率，用于计算土的塑性指数和液性指数，为划分 土的工程类别和确定土的状态提供依据 三、试验设备： 1、液限、塑限联合测定仪，圆锥质量76克，锥角30度。 2、天平，称量200g,最小分度值0.01g。 3、其它：烘箱、铝盒、调土刀、刮士刀、蒸馏水滴瓶、凡士林等 四、试验步骤： 1、本次试验原则上应采用天然含水率的土样进行，也允许用风干土制备土样，土样过 0.5mm筛后，喷洒配制一定含水率的土样，然后装入密闭玻璃广口瓶内，润湿一昼夜备用（土 样制备工作实验室己预先做 2、将已制备好的土样取出，放在搪瓷碗中加水或电吹风吹干并调匀后，密实地装入试料 杯中（土中不能有孔洞），高出试样杯口的余土，用刮土刀刮平，随即将试样杯放在升降底座 上 3、接通电源，按下“开”按钮，把装有透明光学微分尺的圆锥仪，在锥体上抹以薄层凡士 林，使电磁铁吸稳固锥仪 4、转动升降座，待试样杯上升到土面刚好与圆锥仪锥尖接触时，“接触蓝灯亮，按“放 按钮，圆锥仪自由下落，历时5秒，当音响讯号自动发出声响时，立即从读数屏幕上读出圆 锥仪下沉深度。重复此步骤，做出下沉深度相近的数值。 5、把升降座降下，细心取出试样杯，剔除锥尖处含有凡士林的土，取出锥体附近的试 样不少于10g放入称量铝盒内，称量得质量1，并记下盒号，测定含水率】 将称量过的铝盒，放入烘箱：在105℃~110C的温度下烘至恒量，取出土样盒放入 玻璃干燥皿内冷却，称干土的质量m2。 7、重复2~6条的步骤，测试另二 种含水率 土样的圆锥入土深度和含水率（圆锥入土 深度宜为 3~4mm,7~9mm,15~17mm)。 五、成果整理： 1、塑、液限 以含水率为横坐标，以圆锥入土深度 为纵坐标 在双对数坐标纸上绘制含水率与相应的 圆锥入土 深度关系曲线，如图所示。三点应在一根 直线上，如 图中A线。如果三点不在同一直线上，通 过高含水 率的一点与其余两点连两根直线，在圆锥 入土深工 0 100 含水米(%》
实验三：液、塑限试验 一、基本原理： 细粒土(粒径小于 0.5mm，并且有机质含量不超过试样总质量 5%的土)由于含水率不同， 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 水率，塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水率。采用液、塑限联合测定法测定。 二、试验目的： 本试验是测定细粒土的液限和塑限含水率，用于计算土的塑性指数和液性指数，为划分 土的工程类别和确定土的状态提供依据。 三、试验设备： 1、液限、塑限联合测定仪，圆锥质量 76 克，锥角 30 度。 2、天平，称量 200g，最小分度值 0.01g。 3、其它：烘箱、铝盒、调土刀、刮土刀、蒸馏水滴瓶、凡士林等。 四、试验步骤： 1、本次试验原则上应采用天然含水率的土样进行，也允许用风干土制备土样，土样过 0.5mm 筛后，喷洒配制一定含水率的土样，然后装入密闭玻璃广口瓶内，润湿一昼夜备用（土 样制备工作实验室已预先做好）。 2、将已制备好的土样取出，放在搪瓷碗中加水或电吹风吹干并调匀后，密实地装入试样 杯中（土中不能有孔洞），高出试样杯口的余土，用刮土刀刮平，随即将试样杯放在升降底座 上。 3、接通电源，按下“开”按钮，把装有透明光学微分尺的圆锥仪，在锥体上抹以薄层凡士 林，使电磁铁吸稳固锥仪。 4、转动升降座，待试样杯上升到土面刚好与圆锥仪锥尖接触时，“接触”蓝灯亮，按“放” 按钮，圆锥仪自由下落，历时 5 秒，当音响讯号自动发出声响时，立即从读数屏幕上读出圆 锥仪下沉深度。重复此步骤，做出下沉深度相近的数值。 5、把升降座降下，细心取出试样杯，剔除锥尖处含有凡士林的土，取出锥体附近的试 样不少于 10g 放入称量铝盒内，称量得质量 m1，并记下盒号，测定含水率。 6、将称量过的铝盒，放入烘箱；在 105℃～110℃的温度下烘至恒量，取出土样盒放入 玻璃干燥皿内冷却，称干土的质量 m2。 7、重复 2～6 条的步骤，测试另二 种 含 水 率 土样的圆锥入土深度和含水率（圆锥入土 深 度 宜 为 3～4mm，7～9mm，15～17mm）。 五、成果整理： 1、塑、液限 以含水率为横坐标，以圆锥入土深度 为 纵 坐 标 在双对数坐标纸上绘制含水率与相应的 圆 锥 入 土 深度关系曲线，如图所示。三点应在一根 直线上，如 图中 A 线。如果三点不在同一直线上，通 过 高 含 水 率的一点与其余两点连两根直线，在圆锥 入 土 深 工
为2mm处查得相应的两个含水率，如果两个含水率的差值小于2%，用该两含水率的平均值 的点与高含水率的测点作直线，如图中的B线，若两个含水率差值等于、大于2%，则应补 点或重做试验。 在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17mm对应的含水率为液限，查得 下沉深度为10mm对应的含水率为10mm液限，查得下沉深度为2mm对应的含水率为塑限。 2、塑性指数计算 式中：1。一一塑性指数，精确至0. 0,一一液限(%)： 0 一塑限(%) 3、液性指数计算 =0。~0 式中：/，一一液性指数，精确至0.01： @。一一天然含水率(%)。 六、注意事项 对于含水率接近塑限（即圆锥入土深度稍大于2mm)的试样，由于含水率较低，用调土 刀不易调拌均匀，须用手反复将试样揉捏均匀，才能保证试验成果的正确性
为 2mm 处查得相应的两个含水率，如果两个含水率的差值小于 2%，用该两含水率的平均值 的点与高含水率的测点作直线，如图中的 B 线，若两个含水率差值等于、大于 2%，则应补 点或重做试验。 在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为 17mm 对应的含水率为液限，查得 下沉深度为 10mm 对应的含水率为 10mm 液限，查得下沉深度为 2mm 对应的含水率为塑限。 2、塑性指数计算 P L P I = ω −ω 式中： P I ——塑性指数，精确至 0.1； ωL——液限（%）； ω P——塑限（%）。 3、液性指数计算 P P L I I ω −ω = 0 式中： L I ——液性指数，精确至 0.01； ω0——天然含水率（%）。 六、注意事项 对于含水率接近塑限（即圆锥入土深度稍大于 2mm）的试样，由于含水率较低，用调土 刀不易调拌均匀，须用手反复将试样揉捏均匀，才能保证试验成果的正确性
实验四：压缩试验 一、试验原理 土样在外力作用下便产生压缩，其压缩量的大小是与土样上所加的荷重大小以及土样的 性质有关。 如在相同的荷重作用上，软土的压缩量就大， 而坚密的土则压缩量小 在同 土样的条件下，压缩量随着荷重的加大而增加。因此，可以在同一种土样上，施加不同的荷 重，一般情况下，荷重分级不宜过大。视土的软硬程度及工程情况可取为0.125、0.25、0.5、 1.0、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0公斤/厘米2等。最后一级荷重应大于土层计算压力的1一2 公斤/厘米”。这样，便可得不同的压缩量，从而可以算出相应荷重时土样的孔隙比。，当土样 在荷重P,作用下，压缩量为△h 般认为土样的压缩主要由于土的压密使孔隙诚少产生的， 因此，与未加荷前相比，可得：△h=e-e1。 而土样在荷重,作用下产生的应变为6=，可得 △h_e-e 1+e0 6-6=+6) 式中：©一一在荷重P,作用下，土样变形稳定时的孔隙比： 一分别为原始土样的孔隙比和高度 在荷重P作用下，土样变形稳定时的压缩量。 这样，施加不同荷重P,可得相应的孔隙比©，P,根据e,P值可绘制压缩曲线，并求 得压缩系数a。 二、试验目的 、掌握以磅秤式（或杠杆式）加压设备测定土压缩系数的方法，并根据试验数据绘制孔 隙比与压力的关系曲线（即压缩曲线）： 2、根据求得的压缩系数α12评定土的压缩性。 三、主要试验设备 1、固结仪（或称压缩仪、渗压仪） 2、加压设备 一杠杆式 3、测微表（或称百分表，量程10mm,感量0.01mm)、秒表、物理天平（称重1000g、感 量0.1g)、烘箱。 4、其他 一如环刀、切土刀、大铝盒、滤纸、凡士林等。 四、试验步骤 1、用环刀切取土样，环刀要边削土边压入，不要一下压入土样过多，以防土样压碎（如 在切取原状土样时，应使土样的受荷方向与天然土层受荷方向一致)，当整个环刀压入土样后， 用刀将上下面削平，将外壁擦净后称重（准确至0.1克），测定土样的湿密度。取修下的土样 (不沾有凡士林的土)测定土样试验前的含水量。 2、将渗压环套上透水石后放入固结仪中，面上放湿润滤纸一张，而后将带有土样的环刀 压入渗压环中，并在土样表面放湿润滤纸一张后再依次加上透水石，加压活塞和传压块。 3、当使用杠杆式加压设备时，先要检查各部连接（如吊钩）处是否转动灵活。然后将固
实验四：压缩试验 一、试验原理 土样在外力作用下便产生压缩，其压缩量的大小是与土样上所加的荷重大小以及土样的 性质有关。如在相同的荷重作用上，软土的压缩量就大，而坚密的土则压缩量小；在同一种 土样的条件下，压缩量随着荷重的加大而增加。因此，可以在同一种土样上，施加不同的荷 重，一般情况下，荷重分级不宜过大。视土的软硬程度及工程情况可取为 0.125、0.25、0.5、 1.0、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0 公斤/厘米 2等。最后一级荷重应大于土层计算压力的 1～2 公斤/厘米 2。这样，便可得不同的压缩量，从而可以算出相应荷重时土样的孔隙比。，当土样 在荷重 P1作用下，压缩量为Δh。一般认为土样的压缩主要由于土的压密使孔隙减少产生的。 因此，与未加荷前相比，可得：Δh＝e0-e1。 而土样在荷重 P1作用下产生的应变为 h0 ∆h ε = ，可得 (1 ) 1 0 0 0 1 0 0 1 0 e h h e e e e e h h + ∆ − = + − = ∆ 式中：e1——在荷重 P1作用下，土样变形稳定时的孔隙比； e0、h0——分别为原始土样的孔隙比和高度； Δh——在荷重 P1作用下，土样变形稳定时的压缩量。 这样，施加不同荷重 P，可得相应的孔隙比 ei，Pi，根据 ei，Pi值可绘制压缩曲线，并求 得压缩系数α。 二、试验目的 1、掌握以磅秤式（或杠杆式）加压设备测定土压缩系数的方法，并根据试验数据绘制孔 隙比与压力的关系曲线（即压缩曲线）； 2、根据求得的压缩系数α1-2评定土的压缩性。 三、主要试验设备 1、固结仪（或称压缩仪、渗压仪） 2、加压设备——杠杆式 3、测微表（或称百分表，量程 10mm，感量 0.01mm）、秒表、物理天平（称重 1000g、感 量 0.1g）、烘箱。 4、其他——如环刀、切土刀、大铝盒、滤纸、凡士林等。 四、试验步骤 1、用环刀切取土样，环刀要边削土边压入 . . . . . . . . . ，不要一下压入土样过多，以防土样压碎（如 在切取原状土样时，应使土样的受荷方向与天然土层受荷方向一致），当整个环刀压入土样后， 用刀将上下面削平，将外壁擦净后称重（准确至 0.1 克），测定土样的湿密度。取修下的土样 （不沾有凡士林的土）测定土样试验前的含水量。 2、将渗压环套上透水石后放入固结仪中，面上放湿润滤纸一张，而后将带有土样的环刀 压入渗压环中，并在土样表面放湿润滤纸一张后再依次加上透水石，加压活塞和传压块。 3、当使用杠杆式加压设备时，先要检查各部连接（如吊钩）处是否转动灵活。然后将固