2016土力学实验报告

吉林铁道职业技术学院

土力学实验报告

班级________________

学号：________________

姓名：________________ 小组：

实验一土的颗粒分析实验

一、目的与适用范围

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，可分为筛析法和沉降分析法。其中沉降分析法又有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 的土粒则用沉降分析方法来测定。

这里我们仅对筛析法进行介绍。

二、筛析法

筛析法就是将土样通过各种不同孔径的筛子，并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组，然后再称量并计算出各个粒组的质量占该土总质量的百分数。筛析法是测定土的颗粒组成最简单的一种试验方法，适用于粒径小于、等于60mm，大于0.075mm的土。

（一）仪器设备

1、分析筛；

①圆孔粗筛，孔径为60mm，40mm，20mm，10mm，5mm和2mm。

②圆孔细筛，孔径为2mm，1mm，0.5mm，0.25mm，0.075mm。

2、称量1000g、最小分度值0.1g的天平；称量200g、最小分度值0.01g的天平；

3、振筛机；

4、烘箱、量筒、漏斗、研钵、瓷盘、不锈钢勺等。

（二）操作步骤

先用风干法制样，然后从风干松散的土样中，用四分法按下表称取代表性的试样，称量准确至0.1g，当试样质量超过500g时，称量应准确至1g。

筛析法取样质量

（1）将按上表称取的试样过孔径为2mm的筛，分别称取留在筛子上和已通过筛子孔径的筛子下试样质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时，不作细筛分析；当筛上的试样质量小于试样总质量的10%时，不作粗筛分析。

（2）取2mm筛上的试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中，进行粗筛筛析，然后再取2mm筛下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震筛，振筛时间一般为10~15min。

（3）按由最大孔径的筛开始，顺序将各筛取下，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%。

2、含有细粒土颗粒的砂土

（1）将按上表称取的代表性试样，置于盛有清水的容器中，用搅棒充分搅拌，使试样的粗细颗粒完全分离。

（2）将容器中的试样悬液通过2mm的筛，取留在筛上的试样烘至恒量，并称烘干试样质量，准确至0.1g。

（3）将粒径大于2mm的烘干试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中，进行粗筛筛析。按由最大孔径的筛开始，顺序将各筛取下，称留在各级筛上及底盘内试样的质量，准确至0.1g。

（4）取通过2mm筛下的试样悬液，用带橡皮头的研杆研磨，然后再过0.075mm筛，并将留在0.075mm筛上的试样烘干至恒量，称烘干试样质量，准确至0.1g。

（5）将粒径大于0.075mm的烘干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震筛，振筛时间一般为10~15min。

（6）当粒径小于0.075mm的试样质量大于试样总质量的10%时，应采用密度计法或移液管法测定小于0.075mm的颗粒组成。

实验一土的筛分实验报告

1、实验目的：

2、实验仪器设备：

3、实验方法：

4、操作步骤：

5、结果分析

6、颗粒大小分析试验记录（筛析法）

风干土质量= g；小于0.1mm的土占总土质量百分数= % 2mm筛上土质量= g；小于2mm的土占总土质量百分数= % 2mm筛下土质量= g；细筛分析时所取试样质量= g

7、计算及结论：

实验二 土的密度实验

一、概述

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/cm 3。土的密度反映了土体结构的松密程度，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。 当用国际单位制计算土的重力时，由土的质量产生的单位体积的重力称为重力密度γ，简称重度，其单位是。重度由密度乘以重力加速度求得。

土的密度一般是指土的湿密度，相应的重度称为湿重度，除此以外还有土的干密度、饱和密度和有效密度，相应的有干重度、饱和重度和有效重度。

二、试验方法及原理

密度试验方法有环刀法、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。

（一）环刀法

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。

环刀法操作简便且准确，在室内和野外均普遍采用，但环刀法只适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。

1、仪器设备

（1）恒质量环刀，内径6.18cm(面积30cm2)或内径7.98cm （面积50cm2），高20mm ，壁厚1.5mm ；

（2）称量500g 、最小分度值0.1g 的天平； （3）切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。 2、操作步骤

（1）按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样，其直径和高度应大于环刀的尺寸，整平两端放在玻璃板上。

（2）在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀的刀刃向下放在土样上面，然后用手将环刀垂直下压，边压边削，至土样上端伸出环刀为止，根据试样的软硬程度，采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平，并及时在两端盖上圆玻璃片，以免水分蒸发。

（3）擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，然后称取环刀加土质量m 1，准确至0.1g 。

3、计算

按下列公式计算湿密度

ρ＝

∨

-2

1m m 式中：ρ——湿密度，ｇ／㎝3 ｍ1——环刀与土合质量，ｇ ｍ2——环刀质量，ｇ ｖ——环刀体积，㎝3。

4、成果整理

环刀法试验应进行两次平行测定，两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3 并取其两次测值的算术平均值。

实验二土的密度实验报告

1、实验目的：

2、实验仪器设备：

3、实验方法：

4、操作步骤：

5、天然密度（环刀法）实验记录

实验日期：组别：实验者：

实验三天然含水量实验

一、概述

土的含水率是指土在温度105~110℃下烘干至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。

二、试验方法及原理

含水率试验方法烘干法、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。再此仅介绍烘干法。

烘干法是将试样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法，是室内测定含水率的标准方法。

1、仪器设备

（1）保持温度为105~110℃的自动控制电热恒温烘箱；

（2）称量200g、最小分度值0.01g的天平；

（3）玻璃干燥缸；

（4）恒质量的铝制称量盒。

2、操作步骤

（1）从土样中选取具有代表性的试样15~30g（有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g），放入称量盒内，立即盖上盒盖，称盒加湿土质量，准确至0.01g。

（2）打开盒盖，将试样和盒一起放入烘箱内，在温度105~110℃下烘至恒量。试样烘至恒量的时间，对于粘土和粉土宜烘8~10h，对于砂土宜烘6~8h。对于有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在65~70℃的恒温下进行烘干。

（3）将烘干后试样和盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥器内冷却到室温。

（4）将试样和盒从干燥器内取出，称盒加干土质量，准确至0.01g。

3、成果整理

含水量试验须进行二次平均测定，每组学生取两次土样测定含水量，取其算术平均值作为最后成果。但两次试验的平均差值不得大于下列规定：

实验三天然含水量实验报告

1、实验目的：

2、实验仪器设备：

3、实验方法：

4、操作步骤：

5、天然含水量实验记录

实验日期：组别：实验者：

实验四土的液、塑限实验（液塑限联合测定）

一、试验目的

细粒土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是区分粘性土的可塑状态和流动状态的界限含水量；塑限是区分粘性土可塑状态与半固体状态的界限含水量。

测定土的液限时含水量，用以计算土的塑性指数和液性指数，作为粘土类土的分类以及估算地基土承载力等的一个依据；测定土的塑限，并与液限试验和含水量试验结合，来计算土的塑性指数和液性指数，作为粘性土的分类以及估算地基土承载力的一个依据。

二、试验方法

土的液限试验：采用锥式法

土的塑限试验：采用搓条法

土的液、塑限试验：采用液塑限联合测定法

本次试验采用液塑限联合测定法（适用于粒径小于0.5mm颗粒组成及有机质含量不大于干土质量5%的土）。

三、仪器设备

1. 液、塑限联合测定仪：包括带标尺的圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关；

2. 试样杯：直径40～50mm，高30～40mm；

3. 天平：称量200g，感量0.01g

4. 其他：烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm的筛、凡士林等。

四、操作步骤

1. 本试验宜采用天然含水率试样，当土样不均匀时，采用风干试样，当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时应过0.5mm筛。

2. 当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g；采用风干试样时，取0.5mm筛下的

代表性土样200g，分成3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使分别接近

液限、塑限和二者中间状态的含水量，调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。

3. 将制备的试样充分调拌均匀，填入试样杯中，填样时不应留有空隙，对较干的试样充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。

4. 将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。

5. 调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座、使圆锥尖接触试样表面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s后测读圆锥下沉深度（显示在屏幕上），取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g，放入称量盒内，测定含水率。

6. 按3～5的步骤分别测试其余2个试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。液塑限联合测定应不少于三点。

五、试验注意事项

1. 土样分层装杯时，注意土中不能留有空隙。