實驗一：常見礦物和岩石的肉眼鑑定
一、實驗目的
學會觀察和認識常見的礦物的主要物理性質，了解三大類岩石的主要特徵（礦物成分、結構和構造），初步掌握肉眼鑑定礦物和岩石的方法，同時為從事土木工程管理工作打下堅實的基礎。
二、實驗要求
要求學生利用所學到的土力學與工程地質的有關理論知識，學會觀察和認識常見礦物的主要物理性質，初步掌握用肉眼鑑定礦物的方法，並要求認識幾種常見的礦物，掌握他們的主要鑑別特徵；對組成地殼的三大類岩石（岩漿巖、沉積岩、變質岩）的主要特徵（礦物成分、結構和構造）有所了解，進而初步掌握肉眼觀察認識岩石的鑑別方法，並能夠認識其中一些有代表性、與工程有關的岩石。
三、實驗學時數
4學時四、實驗原理
礦物是地殼中化學元素在各種地質作用下形成的，並具有一定的化學和物理性質的自然均勻體，是組成岩石的基本單位。岩石是在各種地質作用下，有一種或多種礦物組成的集合體。認識礦物和岩石的方法有很多，但基本和簡便的方法是肉眼鑑定法，它也是野外最常用的方法之一。
觀察礦物的形態（個體形態、集合體形態），觀察礦物的主要物理性質（光學方面的性質如顏色、條痕、透明度，礦物力學方面的性質如硬度、解理、斷口，其他方面的物理性質如比重、磁性），同時借助於小刀、放大鏡、地質錘、條痕板、磁鐵、硬度計和簡單的試劑（如鹽酸等）來鑑別礦物。
觀察三大類岩石（岩漿巖、沉積岩、變質岩）的礦物成分、結構、構造特徵，借助小刀、放大鏡、地質錘、羅盤儀、稀鹽酸等來確定岩石的名稱和進行描述。
五、實驗儀器、材料
礦物和岩石標本，小刀、放大鏡、地質錘、條痕板、磁鐵、硬度計和簡單的試劑（如鹽酸等）。
六、實驗步驟
1、礦物的肉眼鑑定
（1）觀察礦物的形態
（2）觀察礦物的主要物理性質（光學方面、力學方面及其他方面）
（3）用肉眼對礦物進行鑑定
2、岩石的肉眼鑑定
岩漿巖 （1）觀察岩石的顏色
（2）觀察岩石中主要的礦物成分
（3）觀察岩石的結構和構造特徵
（4）綜合所見到的特徵，確定岩石的名稱和進行描述
沉積岩（1）根據物質成分、結構、構造等將所鑑定岩石屬於哪一大類岩石區分開
（2）鑑定岩石的結構型別
（3）其所鑑定的岩石屬碎屑結構，就應按粒度大小及其含量進一步區分
（4）除碎屑外，還要對膠接物成分作鑑定
（5）對碎屑岩碎屑顆粒形態進行鑑定描述
（6）組成岩石的物質成分鑑定
（7）岩石構造的鑑定
（8）岩石顏色的描述
變質岩（1）區別常見的幾種變質岩的構造
（2）觀察變質岩的結構
（3）對其礦物成分做出準確的鑑定，並且估計各種礦物的含量
（4）觀察變質岩的顏色也要注意其總體和新鮮面的顏色
（5）根據分類命名原則，確定所要鑑定的岩石名稱
七、實驗注意事項
1、要愛護標本、儀器和其他用具；
2、觀察時標本和標本盒子一起拿，實驗完畢按原狀整理好，不要亂換、帶走，以免弄亂。
八、實驗參考書
1、工程地質與土力學
2、公路土工試驗教程
3、公路工程地質
實驗二：土的液限和塑限試驗
一、實驗目的
土的界限含水量與土的機械組成、礦物成分、活動性、吸附水的表面電荷強度以及顆粒比面積有關，所以根據界限含水量可以反映土的某些物理特性。聯合測定土的液限和塑限是為了劃分土類，計算天然稠度，塑性指數供公路工程設計和施工之用。
二、實驗要求
要求學生上實驗課之前必須複習好課堂上講授的有關內容，並預習實驗課的內容，做到心中有數，目的明確。土的含水量試驗一併在本次試驗中完成。試驗過程中必須做好記錄，並在雙對數座標紙上繪製出以含水率為橫座標，以圓錐入土深度為縱座標的關曲線。
三、實驗學時數
2學時四、實驗原理
聯合測定土在不同含水量時圓錐入土的深度，根據含水量和對應的入土濃度之間的關係在雙對數座標紙上繪出直線。
直線上查得圓錐入土深度為20 mm時的相應含水量為液限，然後根據ωl-hp曲線，查出塑限時入土深度hp，求出塑限ωp。
五、實驗儀器、材料
1、液塑限聯合測定儀；
2、烘箱，盛土杯；
3、天平；
4、其他：篩、調土刀、調土皿、鋁盒、研缽、乾燥器、吸管、凡士林、蒸鎦水等。
六、實驗步驟
1、取有代表性的天然含水量或風乾土樣進行試驗。
2、將製備的土樣充分攪拌均勻，分層裝入盛土杯，用力壓密，使空氣逸出。對於較幹的土樣，應充分搓揉，用調土刀反覆壓實。試杯裝滿後，刮成與杯邊齊平。
3、當用游標式或百分表式液塑限聯合測定儀試驗時，調平議器，提起錐杆，錐頭上塗上少許凡士林。
4、將裝好土樣的試杯入在聯合測定儀的公升降座上，轉動公升降旋鈕，待錐尖與土樣表面剛好接觸時停止公升降，扭動錐下降旋鈕，同時開動秒錶，經5 s時，鬆開旋鈕，錐體停止下落，此時游標讀數即為錐入深度h1。
5、改變錐尖與土地接觸位置，重複步驟3和步驟4，得錐入深度 h2。h 1、h2允許誤差為0.5 mm，否則，應重作。取h 1、h2平均值作為該點的錐入深度上h。
6、去掉錐尖入土處的凡士林，取10 g 以上的土樣兩個，分別裝入稱量盒內，稱質量，測定其含水量ω1、ω2。計算含水量平均值ω。
7、重複以上步驟，對其他兩個含水量土樣進行試驗，測其錐入深度和含水量。
8、用光電式或數碼式液塑限聯合測定儀測定時，接通電源，調平機身，開啟開關，提上錐體。將裝好土樣的試杯放在公升降座上，轉動公升降旋鈕，試杯徐徐上公升，土樣表面和錐尖剛好接觸，指示燈亮，停止轉動旋鈕，錐體立刻自行下沉，5 s時，自動停止下落，讀數窗上或數碼管上顯示錐入深度。試驗完畢，按動復位按扭，錐體復位，讀數顯示為零。
七、實驗注意事項
液塑限聯合測定時，土樣的含水量均勻及密實與否，對試驗精度影響極大，土樣製備時三個土樣的含水量不宜十分接近，否則不易聯合測定曲線的走向，影響測定精度。含水量接近塑限的那個土樣，對測定影響很大。當含水量等於塑限時，該點控制曲線走向最準。
但此時土樣很難調製。因此，可先將製備好的土樣充分搓揉，再將它緊密地壓入盛杯，然後刮平，為便於操作，根據經驗，此時的含水量可略加大，以錐入深度為4-5 mm左右為限。
在抹平盛土杯土樣時，注意不要反覆刮抹，防止土樣表面液化。
八、實驗參考書
1、工程地質與土力學
2、土質學與土力學
3、公路土工試驗教程
實驗三：土的壓縮試驗
一、實驗目的
土的壓縮是土體在荷重下產生變形的過程。地基土由於建築的建造，改變了地基中的應力狀態，使地基產生變形，使得建築物基礎了發生豎向變位，即基礎沉降。
本試驗的目的是測定試樣在側限與軸向排水條件下的變形和壓力或孔隙比和壓力的系等，以便計算土的壓縮係數α和壓縮模量es等。
本試驗適用於細粒土的壓縮試驗。當遇到特殊的地質條件或特殊要求時，可參照相應的國家標準或部頒規程。
二、實驗要求
要求學生上實驗課之前必須複習好課堂上講授的有關內容，並預習實驗課的內容，做到心中有數，目的明確。土的容重試驗一併在本次試驗中完成。試驗過程中必須做好記錄，完成壓縮試驗表。
三、實驗學時數
2學時四、實驗原理
1、計算試樣的原始孔隙比
式中：gs——土粒密度，黏性土可近似取2.70；
——土的天然容重，kn/m3；
——土的天然含水量，%。
2、計算各級荷重下壓縮穩定時的孔隙比
式中：si——i級荷重下壓縮穩定時的總壓縮量，mm；
h0——土樣的原始高度，即環刀高，mm。
3、以孔隙比e為縱座標，壓應力p為橫座標，根據試驗結果，畫出壓縮曲線e-p曲線。
4、計算各級壓力變化範圍內的壓縮係數
五、實驗儀器、材料
1、壓縮儀。
2、加壓裝置
3、測微表
4、其他：秒錶，刮土刀，鋁盒，天平，凡士林，酒精或烘箱等。
六、實驗步驟
1、根據工程需要，切取原狀土樣或製備給定容重與含水量的擾動土樣。
2、用環刀切取原狀土樣或製備好的擾動土樣。
3、在裝土樣的環刀外壁塗一層凡士林，刀口向下放入護環內。
4、在容器底板上放透水石，將帶土樣的環刀和護環放入容器中，套上導環，放上面透水石，再放傳壓活塞，安裝量表。
5、為保持試樣與儀器上下各部件之間接觸良好，應先施加1 kpa的壓力，然後將百分表調整為零。
6、去掉預荷重，立即加第一級荷重，加碼時避免衝擊或搖晃，在加上砝碼的同時，立即開動秒錶。荷重等級一般為50、100、200、300、400 kpa。當土很軟時，第一級荷重宜為25 kpa。
最後一級，還應考慮大於土層上的計算壓力100~200 kpa。
7、荷重加上後，每隔30 min記測微表讀數一次，精確至0.01 mm，兩次讀數變化不超過0.01 mm時，即可認為已壓縮穩定。
8、記下壓縮變形穩定後時的測微表讀數，然後加下一級荷重，依次加荷試驗。
9、最後一級荷重穩定後的讀數記下後，如有必要可逐漸減荷，觀察土樣的膨脹變形。
10、試驗結束後拆除儀器，退出環刀，去除土樣，擦洗儀器，以備再用。
七、實驗注意事項
1、壓縮試驗的成果對土樣是否擾動是非常敏感的，因此，原狀土樣在切削過程中必須仔細耐心，盡可能使土樣的原有結構不受破壞。但試樣的切削工作也應盡快完成，以免水分蒸發。
2、必須注意儀器的調整工作，在進行試驗前必須重點檢查儀器的加壓裝置，加壓框架的橫樑必須水平，豎桿必須垂直，各部位必須轉動靈活自由。
3、按正常方法進行壓縮試驗，需數天到十多天時間，本試驗介紹的是快速壓縮驗法。
4、本試驗儀器和方法只適用於細粒。
八、實驗參考書
1、工程地質與土力學
2、土質學與土力學
3、公路土工試驗教程
工程地質與土力學試題 B
道橋1331 1334班 100分鐘 一一 名詞解釋 每題4分，共20分 1 最優含水率 2 工程地質 土力學 3 管湧 流土 4 設計烈度 5 礦物與岩石 二 填空 每題2分，共30分 1 礦物中遇冷稀鹽酸劇烈起泡的是 2 達西定律公式為 3 滲透係數確定方法有室內和現場試驗確定，前者主要有後者主...
2019工程地質實驗指導書
工程地質學 實驗指導書 中南大學 地球科學與資訊物理學院 勘察與基礎工程研究所 2012年2月20日 課程名稱 工程地質學實驗 適用範圍 本實驗指導書適用於地質工程專業本科生。學時安排 實驗課時為8課時，總計4個實驗。試驗目的 通過室內外試驗，掌握工程地質 水文地質基本試驗方法，提高學生對工程地質問...
土質土力學實驗指導書
1 土的含水率實驗 了解測試土的含水率的方法及適用條件，掌握烘乾法 酒精燃燒法測試土的含水率。2 土的液塑限實驗 掌握用光電式液塑限聯合測定儀測定土的錐入深度h並測出土的相應含水率w，在雙對數座標紙上畫出h w關係圖，得出土的液限與塑限，並會運用塑性圖對細粒土進行分類。3 土的密度實驗 了解測試土的...