土力学实验报告参考书（3-5人1份、其实验步骤学生可自行适当简化）含水率试验一、实验目的测定土的含水率，是指土在温度100～105℃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，为验证型试验。

二、实验条件烘箱；电子天平；称量盒；干燥器等。

三、实验内容用烘干法测定，取土样20—30克，在100°—105°温度下，烘6—8小时，称干土质量，计算出含水量。

四、实验步骤（1）取代表性土样 15～30 g ，放入称量盒内，立即盖好盒盖，放天平上称量，准确至0. 1g 。

（2）揭开盒盖，套在盒底，放入烘箱，在温度105～110℃下烘至质量恒定。

（3）将烘干后的土样，盖好盒盖收入干燥器内冷却至室温，称干土质量（准确至0.1g ）。

（4）按下式计算含水率（5）本试验需进行2次平行测定，取其算术平均值五、实验结果六、讨论七、参考文献密度试验一、实验目的测定土的密度，了解土的疏密程度和干湿状态。

指土的单位体积质量，其单位为g/cm 3，为验证型试验。

二、实验条件环刀；电子天平；修土刀，刮刀，凡士林油等。

三、实验内容环刀法测定，用60cm 3环刀开出土样，两面刮平，称出单位体积质量，计算出密度。

四、实验步骤（1）在环刀内壁涂一层薄薄的凡士林油，并将其刃口向下放在试样上。

（2）用修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%100)()()(⨯-++-+=m m m m m m m w s s压，边压边削，到土样伸出环刀为止。

（3）用刮土刀仔细刮平两端余土，注意刮平时不得使土样扰动或压密。

（4）擦净环刀外壁，称量环刀加土的质量，准确至0.1g 。

（5）按下式计算土的密度：五、实验结果六、讨论七、参考文献 比重试验一、实验目的测定土粒的比重 G s ，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，为验证型试验。

二、实验条件烘箱、比重瓶、恒温水槽、砂浴、温度计、纯水、孔径2mm 筛等。

三、实验内容用比重瓶法测定：取烘干土样20克，放入比重瓶内，加蒸馏水放在电砂浴上，煮30—40分钟，使土粒分散并排出气体，加清水至满，沉淀8—10小时，称重计算出比重。

四、实验步骤（1）将烘干土过2mm 筛，然后取20g ，装人比重瓶内，称试样和瓶的总质量，准确至 0.001g 。

（2）将纯水注入比重瓶中至一半处，将瓶放在砂浴上煮沸30—40分钟，煮沸时间自悬液沸腾时算起，避免瓶中悬液溢出瓶外。

（3）将煮沸冷却至室的纯水，注满比重瓶，塞紧瓶塞。

（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：式中：G s ——土的比重； V m ρ=T G m m m m m m G w bwsb bs bw b bs s --+-=m bs——比重瓶、试样总质量（g）；m bw——比重瓶、水总质量（g）；m bws——对重瓶、水、试样总质量（g）；m b——比重瓶质量（g）；G w T——T℃时纯水的比重（可查物理手册），准确至0.001。

该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。

五、实验结果六、讨论七、参考文献颗粒分析试验一、实验目的测定砂性土的颗粒级配，即测定土中各种粒组所占该土总质量的百分数，为验证型试验。

二、实验条件振筛机、分样筛、天平、瓷盘、毛刷、不锈钢勺、白纸等三、实验内容用筛析法测定，称制备好的砂土样500克，倒入筛中，放到振筛机上筛3分钟，称出各级筛上的留筛土重，计算出小于该孔径土的百分含量。

颗粒大小分析结果，用于砂类土的分类与定名。

四、实验步骤（1）称取的试样500g 的试样倒入依次叠好的细筛的最上层筛中，进行细筛筛析，细筛宜置于振筛机上进行振筛，振筛时间为5~10分钟。

（3）按由最大孔径的筛开始，依序将各筛取下，称留在各级筛上及底盘内试样的质量，准确至0.1g。

（4）筛后各级筛上及底盘内试样质量的总和与筛前试样总质量的差值，不得大于试样总质量的1%。

（5）用小于某粒经土重百分数为纵坐标，粒经的对数值为横坐标，绘制出颗粒大小分配曲线，并计算出颗粒组成百分数。

五、实验结果六、讨论七、参考文献液限、塑限联合测定一、实验目的学会使用液塑限联合测定仪测定重塑土的液塑限，进行粘性土的状态判别，并对土样命名，为验证型实验，二、实验条件液塑限联合测定仪；电子天平；烘箱；干燥器，铝盒；调土刀、毛玻璃板、吹风机等设备。

三、实验内容用液塑限联合测定仪法，调制3个不同含水量的试样，用液塑限联合测定仪，测出不同入土深度所对应的含水量。

在双对数坐标纸上，以入土深度为纵坐标，含水量为横坐标，绘出入土深度与含水量关系直线图，查出液限、塑限，计算出塑性指数。

四、实验步骤（1）取试验室制备好的试样，600g，平分为3份，用加蒸馏水或电吹风的方法，先后调制成3个不同含水量的试样。

预估其中一种的入土深度在9—10mm之间，一种在6—7mm 之间，另一种在3—4mm之间。

（2）将其中一种土样用调土刀充分调拌均匀后，分层装入试样杯中，并注意土中不能留有空隙，装满试杯后刮去余土使土样与杯口齐平，并将试样杯放在底座上。

（3）将圆锥仪擦拭干净，并在锥尖上抹一薄层凡士林，两指捏住圆锥仪手柄，保持锥体垂直，当圆锥仪锥尖与试样表面正好接触时，轻轻松手让锥体自由沉入土中。

放锥后约经5s，记录锥体入土深度。

（4）取出锥体，用小刀挖去沾有凡土林的土，然后取锥孔附近土样约10～15g，放人称量盒内，测定其含水率。

（5）重复（3）～（5）试验步骤。

（6）在双对数坐标纸上，以入土深度为纵坐标，含水量为横坐标，绘出入土深度与含水量关系直线图，则对应于圆锥入土深度10mm，2mm时土样的含水量分别为该土的液限和塑限。

计算出塑性指数。

五、实验结果六、讨论七、参考文献击实试验一、实验目的击实试验的目的就是测定试样在一定击实次数下或某种压实功能下的含水率与干密度之间的关系，从而确定土的最大干密度和最优含水率，为施工控制填土密度提供设计依据，为设计型试验。

二、实验条件轻型击实仪；天平：称量200g，台秤：称量10 kg；标准筛：孔径为20mm、40mm和5mm ；推土器；其他：如喷雾器、盛土容器、修土刀及碎土设备等。

三、试验内容用轻型击实试验法，根据土的塑限预估最优含水率，加水湿润制备不少于五个含水率的试样，分三层装入击实筒，每层25击，测出每个试样的密度。

以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线及饱和曲线。

干密度与含水率的关系曲线上峰点的坐标分别为土的最大密度与最优含水率。

四、实验步骤（1）取一定量的代表性风干土样，对于轻型击实试验为20kg 。

（2）将风干土样碾碎后过5mm 的筛，将筛下的土样拌匀，并测定土样的风干含水率。

（3）根据土的塑限预估最优含水率，加水湿润制备不少于五个含水率的试样，含水率依次相差为2％，且其中有两个含水率大于塑限，两个含水率小于塑限，一个含水率接近塑限。

按下式计算制备试样所需的加水量：式中：m w ——所需的加水量（g ）；w 0——风干含水率（％）；m 0——风干含水率w 0时土样的质量（g ）；w ——要求达到的含水率（％）。

（4）将试样2.5kg 平铺于不吸水的平板上，按预定含水率用喷雾器喷洒所需的加水量，充分搅和并分别装人塑料袋中静置 24h 。

（5）将击实筒固定在底座上，装好护筒，并在击实筒内壁涂一薄层润滑油，将搅和的试样2～5k g 分三层装入击实筒内，每层25击，两层接触土面应刨毛，击实完成后，超出击实筒顶的试样高度应小于6mm 。

（6）取下导筒，用刀修平超出击实简顶部和底部的试样，擦净击实筒外壁，称击实筒与试样的总质量，准确至1g ，并计算试样的湿密度。

（7）用推土器将试样从击实筒中推出，从试样中心处取两份15～30g 土料测定土的含水率，两份土样的含水率的差值应不大于1％。

五、成果汁试验数据及成果整理（1）按下式计算干密度：式中：ρd ——干密度（g/cm 3），准确至 0.01 g/cm 3；ρ——密度（g/cm 3）； )(01.001.01000w w w w m m -⨯+=w01.01d +=ρρw ——含水率（％）。

（2）按下式计算饱和含水率：式中；w sat ——饱和含水率（％）；其余符号同前。

（3）以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线及饱和曲线干密度与含水率的关系曲线上峰点的坐标分别为土的最大密度与最优含水率，如不连成完整的曲线时，应进行补点试验。

六、讨论七、参考文献六、压缩试验一、实验目的压缩试验是综合型实验，在测定土的密度、含水量、比重等指标的基础上，并通过对压缩时间及计算方法的设计，测定土样在侧限与轴向排水条件下的变形与压力或空隙比与压力以及变形与时间的关系，以便计算土的压缩系数a 、压缩模量E s 和固结系数C v ，估算渗透和控制建筑物沉降量。

二、实验设备固结仪、环刀、开土刀、百分表、电子天平、烘箱、三、实验内容在固结仪上采用快速实验法，用环刀开出土样，计算出密度，测出含水量。

测出在各荷级下24小时的最终沉降量，用减小空隙比计算出压缩系数（a 1—2）和压缩模量（E ）。

压缩实验结果，用于计算土层的沉降量和判定土的压缩性类别。

四、实验步骤（1）用环刀（30cm 2）切取备好的试样，同时用称量，并测定其含水量。

（2）擦净环刀外壁，称环刀加湿土重。

（3）将带有环刀的试样，刃口向下小心地装入压缩容器的护环内。

（4）在压缩容器内，顺次放上底板、洁净而润湿的透水石及滤纸各一，将带有试样的护环放入容器内并放好导环，盖覆透水石及滤纸各一，最后放上加压上盖。

（5）轻轻抬起杠杆，将装好试样的压缩容器放在加压台的正中，使加压横梁的钢珠与加压上盖紧密配合，然后装上测微表（百分表）。

%100)11(sd sat ⨯-=G w ρ（6）在砝码吊盘上加预压荷载，使压缩仪的各部分紧密接触。

然后调整测微表的读数，使其大小指针均对准零点或以某正数作为起初读数，并记录。

（7）施加第一级荷载50 kPa ，在加荷同时开动秒表。

以后每隔30分钟读取一次数据，并在读数后立即施加下一级荷载，荷级依次是100 kPa ， 200kPa 。

（8）试验结束后，迅速顺次拆去测微表，卸除滋码，取下容器，拿出护环，小心地取出带环刀的试样。

五、实验数据及成果整理1、计算和制图1）按下式计算试样的初始孔隙比e 0式中：d s ——土颗比重； w 0——试样开始时的含水量，% ；ρ0——试样开始时的密度，g/cm 3 ；ρw ——水的密度，g/cm 3 ，ρw =1g/cm 3 。