岩土工程土工实验指导书

土木工程学院

土工实验指导书

河南城建学院

2014年元月

河南城建学院土木与材料工程系岩土工程实验室

目录

实验要求〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 实验1 土的物理性质实验〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃3 实验2 土的压缩实验〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 实验3土的直接剪切实验〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃10 实验4 土的击实实验〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃13 实验5 土的三轴剪切实验〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃15

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河南城建学院土木与材料工程系岩土工程实验室

实验要求

一 土工实验是整个土力学教学课程中的一个教学环节，它不仅起着巩固课堂理论，增强对土的各种工程性质的理解等重要作用，而且是学习科学的实验方法和培养实验技能的重要实践途径。因此要求学生必须严肃、认真地对待实验中的每一个环节，并作好实验前的预习准备工作。

二 本实验指导书适用于土建类各专业。对每个专业需要作的实验项目按教学计划确定。

三 实验报告必须按教师规定时间完成。图表和文字必须正确和整洁，必须用墨水笔写。原始记录不得涂改，每个学生必须独立完成实验报告。

四 严格遵守实验室的各项规章制度，除遵守课堂纪律外，还应特别注意以下几点：

（1）不得动用与本次实验无关的任何仪器设备； （2）小心使用仪器设备，遵守“使用仪器注意事项”； （3）实验结束后，必须将仪器擦洗干净，并将仪器放回原处；

（4）如有仪器设备损坏，应立即报告实验室工作人员，并按学校规定进行处

理。

土木与材料工程系

岩土工程实验室

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河南城建学院土木与材料工程系岩土工程实验室

实验一 土的物理性质试验

A 实验目的

通过测定土样的含水量ω、密度ρ、相对密度ds，确定土的三相比例指标；

B 实验要求

1 由实验室提供一组扰动土样，要求学生测定该土样的含水量、密度和土的相对密度； 2根据实验结果要求学生确定该土的孔隙比e、孔隙率n、饱和度Sr、干土密度ρd、和饱和密度ρsat等物理指标；

3参观原状土样。

C 实验方法

一 含水量实验（烘干法）

土的含水量是土在100℃～105℃下烘至恒重时所失去的水分质量与土颗粒质量的比值，用百分数表示。

本实验采用烘干法，此法为实验室内实验的标准方法。 （一） 仪器准备：

1、电烘箱:(或红外线烤箱)； 2、天平：精度为0.01g；

3、烘土盒：又称称量盒，将每一烘土盒的质量事先称好，并登记备用； 4、干燥器：用无水CaCl2作干燥剂； 5、其它：实验土样等。 （二） 实验步骤：

1、选取有代表性的试样不少于15克，放入烘土盒内立即盖紧，称取烘土盒和湿土的总质量（m1），准确至0.01克，记录烘土盒号码，烘土盒质量（m3）（由实验室提供）和m1。

2、打开烘土盒盖，放入电烘箱中在100°～105℃温度下烘至恒重（烘干时间一般自温度达到100°～105℃时起算不少于6小时），然后取出烘土盒，加盖后放进干燥器中，冷却至室温。

3、从干燥器中取出烘土盒，称取烘土盒和烘干后干土的总质量（m2），准确至0.01克，并记录m2。

4、本实验须进行二次平行测定。 （三）成果整理：

按下式计算含水量

w?%??m1?m2?100%

m2?m3计算精确至0.1% 式中：（m1–m2）——式样中所含水的质量； （m2–m3）——式样中土颗粒的质量。 (四) 注意事项：

1、试验时打开土样应立即进行测定，以免改变土样中的水份散失，影响实验结果。 2、本实验必须进行平行测定，每一学生须取两次试样进行同时测定含水量，最终含水量值应取两次结果的算术平均值，但两次实验的差值不得大于下列规定：

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河南城建学院土木与材料工程系岩土工程实验室

含水量 <40 ≥40 允许平行差值（%） 1 2 3、烘干盒中的湿试样质量称取以后由实验员负责烘干，同学们在12小时后抽时间来实验室称干试样的质量。

二、 密度实验（环刀法）

土的密度为单位体积土的质量。

密度的测定，对一般粘性土采用环刀法。如试样易碎或难以切削成有规则的形状时，可以采用蜡封法。本实验采用环刀法 （一）仪器准备：

1、环刀：内径60～80mm，高20mm，壁厚1.5～2.0mm； 2、天平：称量500g以上，精度0.1g； 3、切土刀，凡士林等。 （二）实验步骤：

1 取原状土样或取按工程需要制备的扰动土，

用切土刀削平其上下两端，在环刀内壁涂抹一

层凡士林。刃口向下放在土样整平的面上。 图1 环刀剖面图

2、用切土刀将土样上部修切成略大于环刀口径的土柱，将环刀垂直下压，边压边削，将土样伸出环刀上口为止，削去环刀两端余土并修平土面使之与环刀口齐平。

3、擦净环刀外壁，称环刀和土的质量（m1）,准确至0.1g。 4、记录m1，环刀号数以及有实验室提供的环刀质量（m2），环刀体积（v）。 （三）成果整理：

??m1?m2克/厘米3 V 式中 ρ——土的密度 g/cm3 m1——环刀和土的总质量 g m2——环刀质量 g v——环刀体积 cm3

（m2和V可根据环刀号查实验室的数据得到） （四）注意事项：

1．用环刀切试样时，为了防止环刀内试样结构被扰动，环刀应垂直均匀缓慢下压。 2、试验时为了防止称质量时试样中水分被蒸发，影响试验结果，宜用两块玻璃片盖住环刀上下面称取质量，但计算时必须扣除玻璃片的质量。

3、每次作两次平行测定，两次实验差值不得大于0.03g/cm3,取算术平均值作为最后结果。

D、实验建议

1、本次实验项目较多，事先必须作好预习。 2、从相对密度测定开始作，利用煮沸及放在恒温水槽内定温的时间作含水量和密度测定，必须充分安排好时间，同时，要注意保证实验质量。

3、实验数据必须当时立即填入表格，注意不要漏记仪器号及其它必要数据。

4计算及填写实验结果时，注意必要的单位和位数。计算时要画三相草图，尽可能在图上将数值填入，不要死代公式。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/uu3t.html