土工试验报告

实验一含水率实验土的含水率是土在温度105~110℃下烘至恒重时所失去的水分质量与达到恒重后干土质量的比值，以百分数表示。实验目的：是测定土的含水率，以了解土的含水情况，是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度、和其他物理力学性质指标提供一个不可缺少的依据。实验方法：烘干法、酒精燃烧法以及炒干法等。现介绍烘干法。仪器设备1.烘箱：保持温度105~110℃的自动控制的电热恒温烘箱；2.天平：200g(感量0.01g)；3.干燥器：通常用附有氯化钙干燥剂的玻璃干燥缸；4.其他：铝制称量盒或玻璃称量瓶、削土刀、匙、玻璃板或盛土容器等。五、操作步骤1.从原状或扰动土样中，选取具有代表性的试样约15~30g(砂土应多取些)放在称量内，立即盖好盒盖，称重。称重结果即为盒加湿土质量，准确至0.01g。2.打开盒盖，将盒和试样放入烘箱内，在温度105~110℃恒温下烘至恒重。烘干时间对粘土、粉土不得少于8h，对砂土不得少于6h，对含有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在65~70℃的恒温下烘至恒重。3.将烘干后的盒和试样取出，盖好盒盖，放入干燥器内冷却至室温，称盒加干土质量，准确至0.01g。六、计算含水率，准确至0.1%。式中m湿土的质量g——干土的质量g.本实验需进行两次平行测定，测定的差值：当含水率小于40%时为1%；当含水率等于、大于40%时为2%。取取两个测值的平均值，以百分数表示。实验记录工程名称含水率实验实验者全体组员实验方法烘干法计算者孔祥实验日期_______________校核者_______________实验编号土样编号盒号盒加湿土质量(g)盒加干土质量(g)盒质量(g)水分质量(g)干土质量(g)含水率%平均含水率%实验编号土样编号盒号(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)实验编号土样编号盒号(1)-(2)(2)-(3)(4)100(5)1A109727.5224.6111.022.9113.5921.4121.292A133525.6723.1211.012.5512.1121.063A107626.5523.8111.002.7412.8121.39实验二密度实验一、土的密度是土的单位体积质量。二、实验目的：测定土的密度，以便了解土的疏密状态，供换算土的其他物理力学指标和工程设计之用。三、实验方法：环刀法、水银排开法、蜡封法、密度湿度计法和灌砂法等。现介绍环刀法。四、仪器设备环刀：内径61.8mm，高20mm，壁厚1.5mm；2.天平：500g（感量0.1g）；其他：修土刀、钢丝锯、玻璃板及圆玻璃片等。五、操作步骤按工程需要取原状土或人工制备所需状态的扰动土样，其直径和高度应大于环刀的尺寸，整平其两端放在玻璃板上。将环刀的刀口向下放在土面上，然后将环刀垂直下压，边压边切削，至土样上端伸出环刀为止。削去两端余土修平，两端盖上平滑的圆玻璃片，以免水分蒸发。擦净环刀外壁，称环刀加土的质量，准确至0.1g。六、计算密度，准确至0.01g/cm。=式中——湿土质量g；——环刀容积cm。七、本实验需进行两次平行测定，取其平均值，其平行差值不得大于0.03%。八、实验记录密度实验记录表（环刀法）工程名称密度试验实验者全体组员钻孔编号_______________计算者孔祥土样说明_______________校核者_________________实验日期土样编号环刀号码环刀加土质量环刀质量土质量环刀容积密度平均密度(g)()(g/cm)(1)(2)(3)(4)(5)(1)—(2)59.99010164.7542.65122.1059.992.042.035027164.2642.43121.8359.992.03实验三液限和塑限试验一、实验目的测定细粒土在液限与塑限时的含水量；界限含水率定义：粘性土的状态随着土中含水量的变化而变化，各种粘性土有一个处于塑性状态的含水率范围，界限含水率就是这个范围的度量值；说明：细粒土由于含水率不同，分别处于流动状态，可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水率，塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水率。本试验是测定细粒土的液限和塑限含水量，用作计算土的塑性指标和液性指数，按塑性指数或塑性图对粘性土进行分类，并可结合土体的原始孔隙比来评价粘性土地基的承载能力。二、试验用仪器及材料主要设备：液塑限联合测定仪限、天平、称量盒、烘箱；其它：电吹风、干燥器、调土碗、调土刀、凡士林、蒸馏水、滴管、研钵、带橡皮头的研棒及0.5mm筛等。三、试验方法本试验采用液、塑限联合测定法，所用土样应过0.5mm的筛；说明：根据《土工试验方法标准》（GB/T50123－1999），界限含水率中的液限可以采用圆锥仪或碟式仪法，塑限可以采用滚搓法。联合测定法是为改进碟式仪液限和滚搓法塑限而提出的一种试验方法，就是根据土样在可塑状态范围内，用质量76g，锥角300的圆锥仪，以瞬时落锥方法，测得圆锥入土深度h与含水率w两个参数，然后绘制在双对数坐标纸上，得到深度h与含水率w之间的直线关系，取等效碟式仪法强度相应的入土深度h=17mm（水利部取法，建工取h=10mm）时的含水率为液限，取等效滚搓法强度相应的入土深度h=2mm时的含水率为塑限。四、试验原理粘性土随着含水量变化，其物理状态和力学性质发生明显的变化。重塑土处于液态时在自重作用下不能保持其形状，发生类似于液体的流动；土体处于可塑状态，在重力作用下能保持形状，在外力作用下将发生塑性变形而不断裂，外力消失后能保持外力消失前一时刻的形状而不变，有一定的抗剪强度。通过给予试样一个小的外力，在一定时间内变形达到规定值时的含水量。塑限试验利用土体处于可塑时，在外力下产生任意变形而不发生断裂；土体处于半固态时，当变形达到一定值（或受力较大）时发生断裂底特点。试验时给予一定外力，使试样变形达到规定刚好出现裂缝时所对应底含水量作为塑限含水量。五、试验步骤选取具有代表性的天然含水量或风干土样，若土中含有较多大0.5mm的顺粒或夹有大量的杂物时，应将土样风干后用带橡皮头的研材研碎或用木棒在橡皮板上压碎，然后再过0.5mm的筛；取过筛的土样不少于200g分别放入三个调土碗里，加不同数量的蒸馏水，土样的含水量分别控制在液限、略大于塑限和二者的中间状态。用调土刀调匀，然后用玻璃片或湿布覆盖，静置24h备用；将制备好的土样用调土刀调拌均匀，分层密实地填入试样杯中，使空气逸出。试杯装满后，刮成与杯边齐平；调平机身，提起锥杆，锥尖涂少许凡士林；将装好的土样的试杯放在升降座上，转动升降旋钮，使试杯徐徐上升，土样表面和锥体尖好接触，蜂鸣器报警，停止升降，按检测键，同时锥体立刻自行下沉，5S时液晶显示器上显示锥入深度h1，试验毕，手拿锥体向上，锥体复位；改变锥尖与土体接触位置（锥尖两次锥入位置距离不小于1cm），重复5条步骤，测得锥深入试样深度值h2，h1、h2允许误差为0.5mm，否则，应重做；去掉锥尖入土处的凡士林，取10g以上的土样两个，分别放入称量盒内，称质量，测定其含水量；重复（3）至（7）的步骤，对其它两个含水量土样进行试验，测其锥入深度和含水量。六、计算（1）绘制锥入深度h与含水量w的关系曲线。以含水量w为横坐标，锥入深度h为纵坐标，在双对数坐标纸上绘制h~w的关系曲线。①连此三点，应呈一条直线；②当三点不在一直线上，通过高含水量的一点分别与其余两点连成两条直线，在圆锥下沉深度为2mm处查得相应的含水量，当两个含水量的差值小于2%，应以该两点含水量的平均值与高含水量的点连成一直线；③当两个含水量的差值大于2%时，应重做试验。（2）确定液限、塑限在锥入深度h与含水量w关系图上，查得下沉深度为20mm所对应的含水量为液限wL；查得下沉深度为2mm所对应的含水量为塑限wP，以百分数表示。（3）按下式计算塑性指数：Ip=wL－wp式中：Ip——塑性指数；wp——塑限含水量（％）；wL——液限含水量（％）。（4）按下式计算液性指数：IL=(w－wp)／Ip式中：IL——液性指数；wp——塑限含水量（％）；w——天然含水量（％）。记录表格数据处理结果当三点不在一直线上时，通过高含水率的点和其余两点连成二条直线，在下沉为2mm处查得相应的2个含水率，分别为13.18%和14%。此两个含水率的差值小于2％时，应以两点含水率的平均值13.59%与高含水率的点连一直线如图中线。在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17mm所对应的含水率为液限30.22%，查得下沉深度为10mm所对应的含水率为10mm液限，查得下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限13.59%。试样编号圆锥下沉深度（mm）14.0711.7713.14盒号A1328A13144232A107412盒质量(g)1110.998.988.6711.018.99盒＋湿土质量(g)21.0821.4722.2622.2522.6019.17盒＋干土质量(g)18.9619.2619.5619.