园林学院
土力学实验报告
学生姓名
学 号
专业班级 土木工程
指导教师
组
成 绩
实 验 目 录
前 言 1
实验 含水量试验 2
实验二 密度实验 5
实验三 液限塑限试验 7
实验四 固结试验 13
实验五 直接剪切试验 18
前 言
土矿物颗粒组成松散颗粒集合体物理力学性质材料土力学利力学基原理土工试验技术研究土强度变形规律性门应学科
土天然含水率击实性压缩性抗剪强度水利工程中四问题坏否直接关系水利工程济效益安全问题工程中作土料指标实验确定出相应标水利工程具十分重意义
实验 含水量试验
概述
土含水率指土温度105~110℃烘干恒量时失水质量达恒量干土质量值百分数表示
含水率土基物理性质指标反映土干湿状态含水率变化土物理力学性质发生系列变化土变成半固态塑状态流动状态土变成稍湿状态湿状态饱状态造成土压缩性稳定性差异含水率计算土干密度孔隙饱度液性指数等缺少建筑物基路堤土坝等施工质量控制重指标
二实验原理
土样105℃～110℃温度加热土中水会变成气体挥发土恒重认干土质量挥发掉水分质量
三实验目
测定土含水量供计算土孔隙液性指数饱度等缺少基指标查表确定基土允许承载力
四实验方法
含水率实验方法烘干法酒精燃烧法重法碳化钙气压法炒干法等中烘干法室实验标准方法仅烘干法测定
烘干法
烘干法实样放温度保持105~110℃烘箱中烘恒量方法室测定含水率标准方法
（）仪器设备
（1）保持温度105~110℃动控制电热恒温烘箱
（2）称量200g分度值001g天
（3）玻璃干燥缸
（4）恒质量铝制称量盒
（二）操作步骤
（1）土样中选取具代表性实样15~30g（机质土砂类土整体状构造冻土50g）放入称量盒立盖盒盖称盒加湿土质量准确001g
（2）开盒盖实样盒起放入烘箱温度105~110℃烘恒量实样烘恒量时间粘土粉土宜烘8~10h砂土宜烘6~8h机质超干土质量5土应温度控制65~70℃恒温进行烘干
（3）烘干实样盒烘箱中取出盖盒盖放入干燥器冷室温
（4）实样盒干燥器取出称盒加干土质量准确001g
（三）成果整理
式（11）计算含水率：
（21）
式中 —含水率（）精确01
—称量盒加湿土质量（g）
—称量盒加干土质量（g）
—称量盒质量（g）
含水量实验须进行二次均测定组学生取两次土样测定含水量取算术均值作成果两次实验均差值列规定：
含水率测定行差值
含水率（）
允许行差值（）
<10
05
<40
1
≥40
2
（四）实验记录
烘干法测含水率实验记录见表11
表11 含水量实验记录
实样
编号
土样
说明
盒号
盒质量
（g）
盒加湿
土质量
（g）
湿土
质量
（g）
盒加干
土质量
（g）
干土
质量
(g)
含水量
（）
总均含水量
（）
备
注
1
粘土
45
2177
4885
2708
4016
1839
4725
4647
53
2179
4781
2602
3965
1686
4569
五成果分析
该实验基础土力学实验实验时应谨慎操作马虎烘干定彻底盒子盒盖弄混否影响实验成果
次实验中时间限烘干程彻底烘箱中烘干程中前期忘开盖子利水分蒸发定程度影响实验结果
实验二 密度实验
土密度指单位体积土质量土基物理指标计算土体重应力土体抗力基参数
试验目
测定土天然状态单位体积质量
二试验方法适范围
般粘性土宜采环刀法
已破碎难切削土采蜡封法
砂土砂砾土采现场灌砂法灌水法
三环刀法试验
1仪器设备
①符合规定求环刀②精确度001g天③：切土刀钢丝锯士林等
2实验操作步骤
（1）测出环刀容积V天称环刀质量m1
（2）取直径高度略环刀原状土样制备土样
（3）环刀取土：取原壮土制备扰动土样整两端环刀壁涂薄层士林刃口放土样环刀垂直压约刃口深处切土刀（钢丝锯）土样切成略环刀直径土柱边压边削直土样伸出环刀顶部两端余土削
（4）取土样环刀放天称量记环刀湿土总质量m2
3式计算试样土密度：
式中：ρ——试样密度单位gcm3
m2——环刀加试样质量单位g
m1——环刀质量单位g
V——环刀容积单位cm3
4求：
①密度试验应进行2次行测定2次测定差值003gcm3取2次试验结果算术均值②密度计算精确001 gcm3
5实验记录
烘干法测含水率实验记录见表21
表21 密度实验记录
土样
编号
环刀号
环刀容积
环刀质量
土加环刀质量
土样质量
湿密度
含水量
干密度
均干密度
备注
cm3
g
g
g
gcm3
gcm3
gcm3
1
45
60
4154
14933
10779
180
4569
123
124
27
60
4148
15075
10927
182
4725
124
五成果分析
该实验基础土力学实验实验时应谨慎操作马虎环刀事先清理干净环刀土样表面环刀整否影响实验成果
实验数满足行误差求
实验三 液限塑限试验
概述
粘性土状态着含水率变化变化含水率时粘性土分处固态半固态塑状态流动状态粘性土种状态转种状态分界含水率称界限含水率土流动状态转塑状态界限含水率称液限土塑状态转半固体状态界限含水率称塑限土半固体状态断蒸发水分体积逐渐缩直体积缩时界限含水率称缩限
土塑性指数指液限塑限差值塑性指数定程度综合反映影响粘性土特征种重素粘性土常塑性指数进行分类
界限含水率试验求土颗粒粒径05mm机质含量超5宜采天然含水率试样采风干试样试样含粒径05mm土粒杂质时应05mm筛
二液限塑限试验原理
粘性土着含水量变化物理状态力学性质发生明显变化重塑土处液态时重作保持形状发生类似液体流动土体处塑状态重力作保持形状外力作发生塑性变形断裂外力消失保持外力消失前时刻形状变定抗剪强度通予试样外力定时间变形达规定值时含水量塑限试验利土体处塑时外力产生意变形发生断裂土体处半固态时变形达定值（受力较）时发生断裂底特点试验时予定外力试样变形达规定刚出现裂缝时应底含水量作塑限含水量
三实验目
测定土液限时含水量计算土塑性指数液性指数作粘土分类估算基土承载力测定土塑限液限实验含水量实验结合计算土塑性指数液性指数作粘性土分类估算基承载力
四实验方法：
1试验方法
土液塑限试验：采液塑限联合测定法
土塑限试验：采搓滚法
土液限试验：采碟式仪法
2适范围
适粒径05mm颗粒组成机质含量干土质量5土
五液塑限联合测定法试验
1仪器设备
液塑限联合测定仪：圆锥仪读数显示样杯：直径40—50mm高30—40mm：称量200g分度值001g：烘箱干燥器铝盒调土刀孔径05mm筛士林等
2操作步骤
液限塑限联合试验原采天然含水量土样制备试样允许采 风干土制备试样
（1）采天然含水量土样时应剔05mm颗粒然分接液限塑限二者间状态制备稠度土膏静置湿润静置时间视原含水量定采风干土样时取05mm筛代表性土样约200g分成3份分放入3盛土皿中加入数量纯水分接液限塑限二者中间状态含水量调成均匀土膏然放入密封保湿缸中静置24时
（2）制备土膏调土刀调拌均匀密实填入试样杯中应空气逸出高出试样杯余土刮土刀刮试样杯放仪器底座
（3）取圆锥仪锥体涂薄层士林接通电源电磁铁吸稳圆锥仪
（4）调节屏幕准线初读数零调节升降座圆锥仪锥角接触试样面指示灯亮时圆锥重沉入试样5秒立测读圆锥沉深度
（5）取试样杯然杯中取10g试样2测定含水率
（6）（2）——（5）步骤测试余2试样圆锥沉深度含水率
3计算制图
（1）计算含水量：
（2）绘制圆锥沉深度h含水量关系曲线
含水率横坐标圆锥入土深度坐标双数坐标纸绘制h~w关系曲线图示三点连条直线三点直线通高含水量点余两点连两根直线圆锥入土深工2mm处查相应两含水量果两含水率差值2应该两含水率均值高含水量点作直线两含水量差值等2应补做试验
（3）确定液限塑限
圆锥沉深度h含水量w关系图查沉深度17mm应含水量液限查沉深度2mm应含水量塑限wp百分数表示取整数
（4）计算塑性指数液性指数
塑性指数：
液性指数：
(5) 规范规定确定土名称
4试验记录格式详见表31
h17mm WL h2mm WP
塑性指数： 液性指数：
表31 液塑限联合测定法试验记录表
试样编号
圆锥沉深度
（mm）
盒号
盒加湿土质量
（g)
盒加干土质量
（g)
盒质量
（g)
水质量
（g)
干土质量
（g)
含水量
（）
均含水量
液限
（）
塑限
（）
塑限指数
液性指数
2
300
11
3527
3229
2169
298
106
2811
2796
56
26
30
007
33
4185
3745
2172
44
1573
2780
3
95
17
4009
3467
2189
542
1278
4241
4205
054
04
4205
3609
2179
596
1430
4168
4
1622
01
3472
3024
2173
448
851
5264
5363
0．92
25
4161
3458
2171
703
1287
5462
图31 hw关系图
五注意事项
1实验中锥连杆落需重新提起时需侧杆轻轻推位便动锁住
2试样杯放置实验台时 需轻轻放台面相碰撞更应避免金属等硬物工作台面碰撞助保持台面整度
3次试验应取标准锥棉花布擦干放置干燥处
4做实验前应保持侧杆清洁
5含水率接塑限（圆锥入土深度稍2mm）试样含水率较低调土刀易调拌均匀须手反复试样揉捏均匀保证试验成果正确性
六成果分析
进行该实验前土样进行筛分时间限没进行项工作土非实验求细粒土会实验成果产生定影响
根已知三点作图三点取整时三点正线
图出：WL56 WP26
塑性指数：Ip WLWP 562630
液性指数：IL(WWP) Ip（420526）30054
1黏土状态划分
稠度状态
坚硬
硬塑
塑
软塑
流塑
液性指数
IL≤0
0025075IL>1
2黏性土塑性指数 Ip>1010< Ip <17 称粉质黏土 Ip>17称黏土
该土样黏土稠度状态塑
实验四 固结试验
试验目
实验目测定试样侧限轴排水条件变形压力孔隙压力关系变形时间关系便计算图压缩系数压缩指数压缩模量固结系数原状土先期固结压力等
二试验方法
适饱粘质土（进行压缩试验时允许非饱土）
试验方法：
1标准固结试验
2快速固结试验：规定试样级压力固结时间1时仅级压力测记1时量表读数外应测读达压缩稳定时量表读数
三标准固结试验
1仪器设备
①固结容器②加压设备③变形测量设备④刮土刀天秒表
2试验步骤
（1）根工程需切原状土试样制备定密度含水量扰动土样
（2）试验二方法测定试样密度含水量试样需饱时规范规定方法试样进行抽气饱
（3）固结容器放置护环透水板薄滤纸带环刀试样心装入护环然试样房薄滤纸透水板加压盖板置加压框架准加压框架正中安装量表
（4）施加1KPa预压压力试样仪器部分间接触良然调整量表指针读数零
（5）确定需施加级压力加压等级般500100200400800KPa
（6）系饱试样施加第1级压力立水槽中注水满系非饱试样须湿棉围住加压盖板四周避免水分蒸发
（7）测记稳定读数需测定沉降速率时稳定标准规定级压力固结24时测记稳定读数施加第2级压力次逐渐加压试验结束
（8）试验结束迅速拆仪器部件取出带环刀试样（系饱试样干滤纸吸取试样两端表面水取出试样测定试验含水量）
3计算制图
（1） 式计算试样初始孔隙e0
式中：—试样初始密度gcm3
—试样初始含水量
（2） 式计算级压力固结稳定孔隙ei
式中：—某级压力试样高度变化总变形量减仪器变形量cm
—试样初始高度cm
(3)式计算某级压力范围压缩系数
（4）绘制e~p关系曲线
孔隙e坐标压力p横坐标试验成果点图连成条光滑曲线
（5）求：压缩系数判断图压缩性
4试验记录格式详见实验报告
四快速固结试验
1仪器设备
①固结容器②加压设备③变形测量设备④刮土刀天秒表等
2操作步骤
试样级压力固结时间1时仅级压力测记1时量表读数外应测读达压缩稳定时量表读数
1 快速固结试样结果校正
式计算级压力试样校正总变形：
式中：—某压力校正总变形量mm
—某压力压缩1总变形量减该压力仪器变形量mm
—级压力压缩1总变形量减该压力仪器变形量mm
—级压力达稳定标准总变形量减该压力仪器变形量mm
K—校正系数
4试验记录格式详见表4
固结试验记录（）
表41 含水量实验记录
实样
编号
土样
说明
盒号
盒质量
（g）
盒加湿
土质量
（g）
湿土
质量
（g）
盒加干
土质量
（g）
干土
质量
(g)
含水量
（）
总均含水量
（）
备
注
1
粘土
45
2177
4885
2708
4016
1839
4725
4647
53
2179
4781
2602
3965
1686
4569
表42 密度实验记录
土样
编号
环刀号
环刀容积
环刀质量
土加环刀质量
土样质量
湿密度
含水量
干密度
均干密度
备注
cm3
g
g
g
gcm3
gcm3
gcm3
1
45
60
4154
14933
10779
180
4569
123
124
27
60
4148
15075
10927
182
4725
124
表43 固结实验记录
压力p（KPa）
0
50
100
200
400
800
23时
历时1h测微表读数（mm）
726
571
493
419
342
266
258
级压力固结稳定孔隙ei
121
104
095
087
079
070
069
级压力范围压缩系数(Mpa1)
343
172
082
043
021
五成果分析
实验时间限级荷载加载1时尚未沉降稳定加级荷载稳定取23时
取GS275
e01×275×﹙1＋001×4647﹚÷181－1＝121
ΔhiH0－Hi 表中ei值
出
图41 ep关系
高压缩性土
实验五 直接剪切试验
试验目
直接剪切试验测定土抗剪强度种常方法通常采四试样分垂直压力P施加水剪切力进行剪切测剪切破坏时剪应力τ然根库仑定律确定土抗剪强度指标摩擦角φ粘聚力c
二试验方法适范围
1试验方法
快剪试验：试样施加垂直压力立快速施加水剪应力
固结快剪试验：试样施加垂直压力试样排水固结稳定快速施加水剪应力
慢剪试验：试样施加垂直压力水剪应力程中均试样排水固结
2适范围：适测定细粒土抗剪强度指标cφ土颗粒粒径2mm沙土抗剪强度指标φ渗透系数k106cms土宜做快剪试验
三固结快剪试验
1仪器设备
应变控制式直剪仪：剪切盒垂直加压框架测力计推动机构等
位移计（百分表）：量程5~10mm分度值001mm
天环刀削土刀饱器秒表滤纸直尺等
2操作步骤（粘性土）
（1）试样制备：原状土样中切取原状土试样制备定干密度含水量扰动土试样规范规定测定试样密度含水量扰动土样需饱时规范规定方法进行抽气饱
（２）试样安装：
准盒插入固定销盒放湿滤纸透水板装试样环刀口准剪切盒口试样顶面放湿滤纸透水板然试样徐徐推入剪切盒移环刀
转动手轮盒前端钢珠刚测力计接触调整测力计读数零次加加压盖板钢珠加压框架安装垂直位移计测记起始读数
（3）施加垂直压力：垂直压力相现场预期压力p垂直压力p垂直压力均p垂直压力级差值致相等取垂直压力分100200300400kPa 级垂直压力次轻轻施加土质软弱分级施加防试样挤出
（4）系饱试样施加垂直压力5min剪切盒水槽注满水系非饱试样仅活塞周围包湿棉花防止水分蒸发
（5）试样施加规定垂直压力测记垂直变形读数时垂直变形读数变化超0005mm认达固结稳定
（６）试样达固结稳定拔固定销开动秒表08~12mmmin速率剪切（分钟4~6转均匀速度旋转手轮）试样3~5min剪损
剪损标准：①测力计读数达稳定明显退表示试样剪损②般宜剪切剪切变形达4mm③测力计读数继续增加剪切变形达6mm止
（７）剪切结束吸剪切盒中积水倒转手轮快移垂直压力框架钢珠加压盖板等取出试样测定剪切面附含水量
3计算制图
（1） 计算：式计算试样剪应力
式中：C—测力计率定系数N001mm
R—测力计读数001mm
A0—试样断面积cm2
10—单位换算系数
（2）制图：剪应力坐标剪切位移横坐标绘制剪应力τ剪应位移Δ1曲线关系：抗剪强度τf坐标垂直p横坐标绘制抗剪强度τf垂直压力p关系曲线选取剪应力τ位移Δ1关系曲线峰值点稳定值作抗剪强度τf明显峰值点取剪切位移Δ1等4mm应剪应力作抗剪强度τf
4试验记录格式详见表
表51 直剪试验记录
垂直施加压力KPa
50
100
200
400
800
初始读数(mm)
300
310
300
300
300
剪坏读数(mm)
3017
3135
312
302
303
测力计读数差(001mm)
17
35
120
20
30
测力计率定系数(N001mm)
1941
1904
1904
1851
1851
剪应力(KNm2)
1100
2221
7616
1234
1851
四成果分析
计算：相关数结果见表51
制图：次实验中土样没固结稳定做直剪实验土样容易剪坏法测组实验中剪力位移关系次实验抗剪强度垂直压力关系图见图51
图51 抗剪强度垂直压力关系图
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园林学院
土力学实验报告
学生姓名
学 号
专业班级 土木工程
指导教师
组
成 绩
实 验 目 录
前 言 1
实验 含水量试验 2
实验二 密度实验 5
实验三 液限塑限试验 7
实验四 固结试验 13
实验五 直接剪切试验 18
前 言
土矿物颗粒组成松散颗粒集合体物理力学性质材料土力学利力学基原理土工试验技术研究土强度变形规律性门应学科
土天然含水率击实性压缩性抗剪强度水利工程中四问题坏否直接关系水利工程济效益安全问题工程中作土料指标实验确定出相应标水利工程具十分重意义
实验 含水量试验
概述
土含水率指土温度105~110℃烘干恒量时失水质量达恒量干土质量值百分数表示
含水率土基物理性质指标反映土干湿状态含水率变化土物理力学性质发生系列变化土变成半固态塑状态流动状态土变成稍湿状态湿状态饱状态造成土压缩性稳定性差异含水率计算土干密度孔隙饱度液性指数等缺少建筑物基路堤土坝等施工质量控制重指标
二实验原理
土样105℃～110℃温度加热土中水会变成气体挥发土恒重认干土质量挥发掉水分质量
三实验目
测定土含水量供计算土孔隙液性指数饱度等缺少基指标查表确定基土允许承载力
四实验方法
含水率实验方法烘干法酒精燃烧法重法碳化钙气压法炒干法等中烘干法室实验标准方法仅烘干法测定
烘干法
烘干法实样放温度保持105~110℃烘箱中烘恒量方法室测定含水率标准方法
（）仪器设备
（1）保持温度105~110℃动控制电热恒温烘箱
（2）称量200g分度值001g天
（3）玻璃干燥缸
（4）恒质量铝制称量盒
（二）操作步骤
（1）土样中选取具代表性实样15~30g（机质土砂类土整体状构造冻土50g）放入称量盒立盖盒盖称盒加湿土质量准确001g
（2）开盒盖实样盒起放入烘箱温度105~110℃烘恒量实样烘恒量时间粘土粉土宜烘8~10h砂土宜烘6~8h机质超干土质量5土应温度控制65~70℃恒温进行烘干
（3）烘干实样盒烘箱中取出盖盒盖放入干燥器冷室温
（4）实样盒干燥器取出称盒加干土质量准确001g
（三）成果整理
式（11）计算含水率：
（21）
式中 —含水率（）精确01
—称量盒加湿土质量（g）
—称量盒加干土质量（g）
—称量盒质量（g）
含水量实验须进行二次均测定组学生取两次土样测定含水量取算术均值作成果两次实验均差值列规定：
含水率测定行差值
含水率（）
允许行差值（）
<10
05
<40
1
≥40
2
（四）实验记录
烘干法测含水率实验记录见表11
表11 含水量实验记录
实样
编号
土样
说明
盒号
盒质量
（g）
盒加湿
土质量
（g）
湿土
质量
（g）
盒加干
土质量
（g）
干土
质量
(g)
含水量
（）
总均含水量
（）
备
注
1
粘土
45
2177
4885
2708
4016
1839
4725
4647
53
2179
4781
2602
3965
1686
4569
五成果分析
该实验基础土力学实验实验时应谨慎操作马虎烘干定彻底盒子盒盖弄混否影响实验成果
次实验中时间限烘干程彻底烘箱中烘干程中前期忘开盖子利水分蒸发定程度影响实验结果
实验二 密度实验
土密度指单位体积土质量土基物理指标计算土体重应力土体抗力基参数
试验目
测定土天然状态单位体积质量
二试验方法适范围
般粘性土宜采环刀法
已破碎难切削土采蜡封法
砂土砂砾土采现场灌砂法灌水法
三环刀法试验
1仪器设备
①符合规定求环刀②精确度001g天③：切土刀钢丝锯士林等
2实验操作步骤
（1）测出环刀容积V天称环刀质量m1
（2）取直径高度略环刀原状土样制备土样
（3）环刀取土：取原壮土制备扰动土样整两端环刀壁涂薄层士林刃口放土样环刀垂直压约刃口深处切土刀（钢丝锯）土样切成略环刀直径土柱边压边削直土样伸出环刀顶部两端余土削
（4）取土样环刀放天称量记环刀湿土总质量m2
3式计算试样土密度：
式中：ρ——试样密度单位gcm3
m2——环刀加试样质量单位g
m1——环刀质量单位g
V——环刀容积单位cm3
4求：
①密度试验应进行2次行测定2次测定差值003gcm3取2次试验结果算术均值②密度计算精确001 gcm3
5实验记录
烘干法测含水率实验记录见表21
表21 密度实验记录
土样
编号
环刀号
环刀容积
环刀质量
土加环刀质量
土样质量
湿密度
含水量
干密度
均干密度
备注
cm3
g
g
g
gcm3
gcm3
gcm3
1
45
60
4154
14933
10779
180
4569
123
124
27
60
4148
15075
10927
182
4725
124
五成果分析
该实验基础土力学实验实验时应谨慎操作马虎环刀事先清理干净环刀土样表面环刀整否影响实验成果
实验数满足行误差求
实验三 液限塑限试验
概述
粘性土状态着含水率变化变化含水率时粘性土分处固态半固态塑状态流动状态粘性土种状态转种状态分界含水率称界限含水率土流动状态转塑状态界限含水率称液限土塑状态转半固体状态界限含水率称塑限土半固体状态断蒸发水分体积逐渐缩直体积缩时界限含水率称缩限
土塑性指数指液限塑限差值塑性指数定程度综合反映影响粘性土特征种重素粘性土常塑性指数进行分类
界限含水率试验求土颗粒粒径05mm机质含量超5宜采天然含水率试样采风干试样试样含粒径05mm土粒杂质时应05mm筛
二液限塑限试验原理
粘性土着含水量变化物理状态力学性质发生明显变化重塑土处液态时重作保持形状发生类似液体流动土体处塑状态重力作保持形状外力作发生塑性变形断裂外力消失保持外力消失前时刻形状变定抗剪强度通予试样外力定时间变形达规定值时含水量塑限试验利土体处塑时外力产生意变形发生断裂土体处半固态时变形达定值（受力较）时发生断裂底特点试验时予定外力试样变形达规定刚出现裂缝时应底含水量作塑限含水量
三实验目
测定土液限时含水量计算土塑性指数液性指数作粘土分类估算基土承载力测定土塑限液限实验含水量实验结合计算土塑性指数液性指数作粘性土分类估算基承载力
四实验方法：
1试验方法
土液塑限试验：采液塑限联合测定法
土塑限试验：采搓滚法
土液限试验：采碟式仪法
2适范围
适粒径05mm颗粒组成机质含量干土质量5土
五液塑限联合测定法试验
1仪器设备
液塑限联合测定仪：圆锥仪读数显示样杯：直径40—50mm高30—40mm：称量200g分度值001g：烘箱干燥器铝盒调土刀孔径05mm筛士林等
2操作步骤
液限塑限联合试验原采天然含水量土样制备试样允许采 风干土制备试样
（1）采天然含水量土样时应剔05mm颗粒然分接液限塑限二者间状态制备稠度土膏静置湿润静置时间视原含水量定采风干土样时取05mm筛代表性土样约200g分成3份分放入3盛土皿中加入数量纯水分接液限塑限二者中间状态含水量调成均匀土膏然放入密封保湿缸中静置24时
（2）制备土膏调土刀调拌均匀密实填入试样杯中应空气逸出高出试样杯余土刮土刀刮试样杯放仪器底座
（3）取圆锥仪锥体涂薄层士林接通电源电磁铁吸稳圆锥仪
（4）调节屏幕准线初读数零调节升降座圆锥仪锥角接触试样面指示灯亮时圆锥重沉入试样5秒立测读圆锥沉深度
（5）取试样杯然杯中取10g试样2测定含水率
（6）（2）——（5）步骤测试余2试样圆锥沉深度含水率
3计算制图
（1）计算含水量：
（2）绘制圆锥沉深度h含水量关系曲线
含水率横坐标圆锥入土深度坐标双数坐标纸绘制h~w关系曲线图示三点连条直线三点直线通高含水量点余两点连两根直线圆锥入土深工2mm处查相应两含水量果两含水率差值2应该两含水率均值高含水量点作直线两含水量差值等2应补做试验
（3）确定液限塑限
圆锥沉深度h含水量w关系图查沉深度17mm应含水量液限查沉深度2mm应含水量塑限wp百分数表示取整数
（4）计算塑性指数液性指数
塑性指数：
液性指数：
(5) 规范规定确定土名称
4试验记录格式详见表31
h17mm WL h2mm WP
塑性指数： 液性指数：
表31 液塑限联合测定法试验记录表
试样编号
圆锥沉深度
（mm）
盒号
盒加湿土质量
（g)
盒加干土质量
（g)
盒质量
（g)
水质量
（g)
干土质量
（g)
含水量
（）
均含水量
液限
（）
塑限
（）
塑限指数
液性指数
2
300
11
3527
3229
2169
298
106
2811
2796
56
26
30
007
33
4185
3745
2172
44
1573
2780
3
95
17
4009
3467
2189
542
1278
4241
4205
054
04
4205
3609
2179
596
1430
4168
4
1622
01
3472
3024
2173
448
851
5264
5363
0．92
25
4161
3458
2171
703
1287
5462
图31 hw关系图
五注意事项
1实验中锥连杆落需重新提起时需侧杆轻轻推位便动锁住
2试样杯放置实验台时 需轻轻放台面相碰撞更应避免金属等硬物工作台面碰撞助保持台面整度
3次试验应取标准锥棉花布擦干放置干燥处
4做实验前应保持侧杆清洁
5含水率接塑限（圆锥入土深度稍2mm）试样含水率较低调土刀易调拌均匀须手反复试样揉捏均匀保证试验成果正确性
六成果分析
进行该实验前土样进行筛分时间限没进行项工作土非实验求细粒土会实验成果产生定影响
根已知三点作图三点取整时三点正线
图出：WL56 WP26
塑性指数：Ip WLWP 562630
液性指数：IL(WWP) Ip（420526）30054
1黏土状态划分
稠度状态
坚硬
硬塑
塑
软塑
流塑
液性指数
IL≤0
0
2黏性土塑性指数 Ip>1010< Ip <17 称粉质黏土 Ip>17称黏土
该土样黏土稠度状态塑
实验四 固结试验
试验目
实验目测定试样侧限轴排水条件变形压力孔隙压力关系变形时间关系便计算图压缩系数压缩指数压缩模量固结系数原状土先期固结压力等
二试验方法
适饱粘质土（进行压缩试验时允许非饱土）
试验方法：
1标准固结试验
2快速固结试验：规定试样级压力固结时间1时仅级压力测记1时量表读数外应测读达压缩稳定时量表读数
三标准固结试验
1仪器设备
①固结容器②加压设备③变形测量设备④刮土刀天秒表
2试验步骤
（1）根工程需切原状土试样制备定密度含水量扰动土样
（2）试验二方法测定试样密度含水量试样需饱时规范规定方法试样进行抽气饱
（3）固结容器放置护环透水板薄滤纸带环刀试样心装入护环然试样房薄滤纸透水板加压盖板置加压框架准加压框架正中安装量表
（4）施加1KPa预压压力试样仪器部分间接触良然调整量表指针读数零
（5）确定需施加级压力加压等级般500100200400800KPa
（6）系饱试样施加第1级压力立水槽中注水满系非饱试样须湿棉围住加压盖板四周避免水分蒸发
（7）测记稳定读数需测定沉降速率时稳定标准规定级压力固结24时测记稳定读数施加第2级压力次逐渐加压试验结束
（8）试验结束迅速拆仪器部件取出带环刀试样（系饱试样干滤纸吸取试样两端表面水取出试样测定试验含水量）
3计算制图
（1） 式计算试样初始孔隙e0
式中：—试样初始密度gcm3
—试样初始含水量
（2） 式计算级压力固结稳定孔隙ei
式中：—某级压力试样高度变化总变形量减仪器变形量cm
—试样初始高度cm
(3)式计算某级压力范围压缩系数
（4）绘制e~p关系曲线
孔隙e坐标压力p横坐标试验成果点图连成条光滑曲线
（5）求：压缩系数判断图压缩性
4试验记录格式详见实验报告
四快速固结试验
1仪器设备
①固结容器②加压设备③变形测量设备④刮土刀天秒表等
2操作步骤
试样级压力固结时间1时仅级压力测记1时量表读数外应测读达压缩稳定时量表读数
1 快速固结试样结果校正
式计算级压力试样校正总变形：
式中：—某压力校正总变形量mm
—某压力压缩1总变形量减该压力仪器变形量mm
—级压力压缩1总变形量减该压力仪器变形量mm
—级压力达稳定标准总变形量减该压力仪器变形量mm
K—校正系数
4试验记录格式详见表4
固结试验记录（）
表41 含水量实验记录
实样
编号
土样
说明
盒号
盒质量
（g）
盒加湿
土质量
（g）
湿土
质量
（g）
盒加干
土质量
（g）
干土
质量
(g)
含水量
（）
总均含水量
（）
备
注
1
粘土
45
2177
4885
2708
4016
1839
4725
4647
53
2179
4781
2602
3965
1686
4569
表42 密度实验记录
土样
编号
环刀号
环刀容积
环刀质量
土加环刀质量
土样质量
湿密度
含水量
干密度
均干密度
备注
cm3
g
g
g
gcm3
gcm3
gcm3
1
45
60
4154
14933
10779
180
4569
123
124
27
60
4148
15075
10927
182
4725
124
表43 固结实验记录
压力p（KPa）
0
50
100
200
400
800
23时
历时1h测微表读数（mm）
726
571
493
419
342
266
258
级压力固结稳定孔隙ei
121
104
095
087
079
070
069
级压力范围压缩系数(Mpa1)
343
172
082
043
021
五成果分析
实验时间限级荷载加载1时尚未沉降稳定加级荷载稳定取23时
取GS275
e01×275×﹙1＋001×4647﹚÷181－1＝121
ΔhiH0－Hi 表中ei值
出
图41 ep关系
高压缩性土
实验五 直接剪切试验
试验目
直接剪切试验测定土抗剪强度种常方法通常采四试样分垂直压力P施加水剪切力进行剪切测剪切破坏时剪应力τ然根库仑定律确定土抗剪强度指标摩擦角φ粘聚力c
二试验方法适范围
1试验方法
快剪试验：试样施加垂直压力立快速施加水剪应力
固结快剪试验：试样施加垂直压力试样排水固结稳定快速施加水剪应力
慢剪试验：试样施加垂直压力水剪应力程中均试样排水固结
2适范围：适测定细粒土抗剪强度指标cφ土颗粒粒径2mm沙土抗剪强度指标φ渗透系数k106cms土宜做快剪试验
三固结快剪试验
1仪器设备
应变控制式直剪仪：剪切盒垂直加压框架测力计推动机构等
位移计（百分表）：量程5~10mm分度值001mm
天环刀削土刀饱器秒表滤纸直尺等
2操作步骤（粘性土）
（1）试样制备：原状土样中切取原状土试样制备定干密度含水量扰动土试样规范规定测定试样密度含水量扰动土样需饱时规范规定方法进行抽气饱
（２）试样安装：
准盒插入固定销盒放湿滤纸透水板装试样环刀口准剪切盒口试样顶面放湿滤纸透水板然试样徐徐推入剪切盒移环刀
转动手轮盒前端钢珠刚测力计接触调整测力计读数零次加加压盖板钢珠加压框架安装垂直位移计测记起始读数
（3）施加垂直压力：垂直压力相现场预期压力p垂直压力p垂直压力均p垂直压力级差值致相等取垂直压力分100200300400kPa 级垂直压力次轻轻施加土质软弱分级施加防试样挤出
（4）系饱试样施加垂直压力5min剪切盒水槽注满水系非饱试样仅活塞周围包湿棉花防止水分蒸发
（5）试样施加规定垂直压力测记垂直变形读数时垂直变形读数变化超0005mm认达固结稳定
（６）试样达固结稳定拔固定销开动秒表08~12mmmin速率剪切（分钟4~6转均匀速度旋转手轮）试样3~5min剪损
剪损标准：①测力计读数达稳定明显退表示试样剪损②般宜剪切剪切变形达4mm③测力计读数继续增加剪切变形达6mm止
（７）剪切结束吸剪切盒中积水倒转手轮快移垂直压力框架钢珠加压盖板等取出试样测定剪切面附含水量
3计算制图
（1） 计算：式计算试样剪应力
式中：C—测力计率定系数N001mm
R—测力计读数001mm
A0—试样断面积cm2
10—单位换算系数
（2）制图：剪应力坐标剪切位移横坐标绘制剪应力τ剪应位移Δ1曲线关系：抗剪强度τf坐标垂直p横坐标绘制抗剪强度τf垂直压力p关系曲线选取剪应力τ位移Δ1关系曲线峰值点稳定值作抗剪强度τf明显峰值点取剪切位移Δ1等4mm应剪应力作抗剪强度τf
4试验记录格式详见表
表51 直剪试验记录
垂直施加压力KPa
50
100
200
400
800
初始读数(mm)
300
310
300
300
300
剪坏读数(mm)
3017
3135
312
302
303
测力计读数差(001mm)
17
35
120
20
30
测力计率定系数(N001mm)
1941
1904
1904
1851
1851
剪应力(KNm2)
1100
2221
7616
1234
1851
四成果分析
计算：相关数结果见表51
制图：次实验中土样没固结稳定做直剪实验土样容易剪坏法测组实验中剪力位移关系次实验抗剪强度垂直压力关系图见图51
图51 抗剪强度垂直压力关系图
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