发布时间 : 星期一 文章土力学与基础工程实验指导书2010版更新完毕开始阅读08888d33f111f18583d05a30
实验一 土的基本物理指标测定
一、试验目的：
1.测定土的含水率，是指土在温度105～110℃下烘到恒量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值，以百分数表示。
2.测定土的密度，是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm3。
3.测定土粒的比重Gs，是土粒在温度105～110℃下烘至恒重时的质量与土粒同体积4℃时纯水质量的比值。在数值上，土的比重与土粒密度相同，但前者是没有单位的。 二、试验方法
1.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。
2.密度试验:试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。
3.比重试验: 根据土粒粒径的不同，土的比重试验可分别采用比重瓶法、浮称法或虹吸筒法。对于粒径小于5 mm的土，采用比重瓶法进行，其中对于排除土中空气可用煮沸法和真空抽气法；对于粒径大于等于5mm的土，且其中粒径大于20mm颗粒小于10％时，采用浮称法进行；对于粒径大于等于5mm的土，但其中粒径大于20mm颗粒大于10％时，采用虹吸筒法进行；当土中同时含有粒径小于5mm和粒径大于等于5mm的土粒时，粒径小于5mm的部分用比重瓶法测定，粒径大于等于5mm的部分则用浮称法或虹吸筒法测定，并取其加权平均值作为土的比重。 三、试验步骤
含水率试验（烘箱烘干法）
1．仪器设备
电热鼓风恒温干燥箱；电子天平：称量210g，感量0.001g；铝盒等。 2．试验步骤
（1）称量铝盒重量m0，并记录下盒的编号。
（2）取代表性土样15～30g，放入铝盒内，立即盖好盒盖，放天平上称量湿土与盒重m0+m，准确至0.001g。
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（3）揭开盒盖，套在盒底，放入烘箱，在温度105～110℃下烘至质量恒定。烘干时间对粘性土不得少于8小时，对砂性土不得少于6小时，对含有机质超过干土质量5％土，应将温度控制在65～70℃的恒温下烘至恒重。然后将铝盒取出放在干燥器内冷却至室温。 （4）从干燥器内取出土样，盖好盖后。称盒加干土重m0+ms，准确至0.01g。 3．试验数据及成果整理 （1）按下式计算含水率
w?(m0?m)?(m0?ms)(m0?ms)?m0?100%
式中，m0+m是湿土与盒重；m0+ms是干土与盒重；m0是铝盒重； （2）本试验需进行2次平行测定，取其算术平均值。
密度试验（环刀法）
1．仪器设备
环刀（如下图所示，其内径61.8mm或79.8mm，高度20mm，本试验采用内径61.8mm）；电子天平：称量210 g，感量0.001g；修土刀，刮刀，凡士林油等。
图1－1 环刀示意图
2．操作步骤
（1）用电子天平称量出环刀的质量m0；
（2）按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样。土样的直径和高度应大于环刀，整平其两端放在玻璃板光面上。
（3）将环刀内壁擦净，并涂抹一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样。
（4）擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量m0+m，精度达0.01g。本试验需进行二次平行试验，取二次结果的平均值。平行试验结果之差不得大于0.03g/cm3。 （5）按下式计算土的密度：
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??(m0?m)?m0V
式中，m0是环刀的质量；m0+m是环刀加土的质量；V是环刀的体积。 3．试验数据及成果整理
比重试验**（比重瓶法）
比重瓶法，其基本原理就是由称好质量的干土放人盛满水的比重瓶的前后质量差异，来计算出土粒的体积，从而进一步计算出土粒比重。 1．仪器设备
101A-2电热鼓风恒温干燥箱，比重瓶：50mL,电子天平：称量210g、感量0.001g；恒温水槽，砂浴；表；温度计；孔径2mm及5mm的筛；其它：匙、蒸发皿、玻璃漏斗、滴管、洗瓶、纯水、中性液体等。 2. 操作步骤
（1）将烘干土过5mm筛，然后取12g，用玻璃漏斗装人预先洗净和烘干的比重瓶内，称试样和瓶的总质量，准确至0.001g。
（2）将纯水注入已装有干土的比重瓶中至一半处，摇动比重瓶，将瓶放在砂浴上煮沸，煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂及砂质粉土不应少于30min，粘土及粘质粉土不应少于lh，避免瓶中悬液溢出瓶外。
（3）将纯水煮沸，冷却至室温后注入比重瓶内，将纯水注满，塞紧瓶塞，多余的水会从瓶塞毛细管中溢出使瓶内无气泡。
（4）将比重瓶置于恒温水槽内，待瓶内水温稳定，且瓶内上部悬液澄清，然后取出比重瓶，擦干瓶外壁，称比重瓶、水、试样总质量，准确至0.001g。称量后应立刻测出瓶内水的温度，准确至0.5℃。
（7）根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水总质量的关系曲线中查得瓶、水总质量。 （8）按下式计算比重：
Gs?mbs?mbmbw?mbs?mb?mbwsGwT
式中，Gs是土的比重；mbs是比重瓶、试样总质量（g）；mbw是比重瓶、水总质量（g）；mbws是比重瓶、水、试样总质量（g）；mb是比重瓶质量（g）；GwT是T℃时纯水的比重（可查物理手册），准确至0.001。
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比重瓶法试验应进行两次平行测定，两次测定的平行差值不得大于0.02，并取其两次测值的算术平均值。 3．试验数据及成果整理
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注：比重试验属于选做实验！！
实验二 颗粒分析试验
一、试验目的：
颗粒分析试验就是测定土中各种粒组所占该土总质量的百分数的试验方法。 二、试验方法：
颗粒分析试验可分为筛析法和密度计法和移液管法等。对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛分析的方法来测定，而对于粒径小于0.075mm的土粒则用密度计法或移液管法来测定。
三、试验步骤：（筛分法） （一）仪器设备
（1）标准筛两套：粗筛：孔径为60,40,20,10,5,2mm；细筛，孔径为2,1,0.5,0.25,0.075mm。 （2）摇筛机；
（3）分析天平：：称量5000g，最小分度值1g，称量l000g,最小分度值0.lg，称量200g，最 小分度值0. 01g.；
（4）研体、碾杆、烘箱、毛刷等。 （二）操作步骤
（1）取具有代表性试样，取样数量按颗粒尺寸不同可分为5种情况，见表2－1。
表2－1 取样数量表
颗粒尺寸（mm） 取样数量
< 2 100－300
< 10 300－1000
< 20 1000－2000
< 40 2000－4000
< 60 4000以上
（2）将试样过2mm筛，称筛上和筛下的试样质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时，不作细筛分析；筛上的试样质量小于试样总质量的10％时，不作粗筛分析。 （3）把标准筛依孔径大小顺序排好，最下面为底盘。取筛上的试样倒入依次排好的粗筛中．筛
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