攀枝花學院土木實踐教學中心
目錄實驗總則
一、土樣採取
二、密度實驗
三、含水率實驗
四、界限含水率實驗
五、相對密度實驗
六、擊實試驗
七、壓縮試驗
八、直接剪下試驗
九、滲透試驗
實驗總則
一、土工試驗成績單獨評定,佔理論課比重大概在20%左右。
二、實驗注意事項：
1、 實驗前學生必須預習實驗原理實驗指導書及實驗報告的具體內容,準備思考題,編寫實驗提綱,不預習者,不准進行實驗。不計實驗成績。
2、 實驗過程中學員應獨立操作,認真思考,培養嚴格的科學作風。
3、 實驗過程中應注意技術安全,不得任意使用與本次實驗無關的儀器裝置,或任意搬動電門開關,以免造成事故。
4、 愛護儀器,節約用水用電,注意實驗室整潔。實驗完畢應清理儀器裝置,打掃衛生。
5、 原始記錄不要隨便塗改，試驗報告要文字工整,計算正確,圖表清晰,按要求寫出分析說明,按時上交。
三、實驗計畫安排(見下表)
（四）實驗參考書
1、《土工試驗規程》（sd128-88）
2、《土工實驗方法標準》（gb/t50123-1999）
一、土樣採取
（一） 實驗要求與說明
土樣是從土場、地基各部位取出的代表樣品。根據實際工程需要可取原狀土樣或擾動土樣。如果測定天然土基的性質則需取原狀土樣，即其天然結構未遭破壞，並具有天然含水量的土樣。
擾動土樣即指結構破壞了的土樣，凡是填方工程如土壩，土堤，土圍堰等可取擾動土樣。
取樣的的大小和數量根據各部分土在總量中的比例按權數確定按實際需要定。[參閱《土工試驗規程》]。
取樣的土樣需註明採取日期，土層部位，採土人員，並進行土樣編號。
（二）原狀土的採取
工程中一般有淺層和深層兩種辦法。淺層取樣是在天然地面，地基的探坑，平洞內採取。操作方法如圖1-1所示。
首先在土上畫乙個直徑大於15公分的圓，將圓以外的土削去，作成乙個高30公分的土柱並將取土筒套在土柱上，其次即將土柱齊根切斷、修平地面，蓋上鍍鋅鐵皮蓋，再用浸好熔化石蠟的紗布條纏封縫隙，在布條上澆上熔化的石蠟以保持土樣的天然狀態和含水量。
深層原狀土樣的採取是在鑽孔內利用取土器進行。
[可參考工程地質勘探方面的資料]
（三）擾動土的採取
是在有代表的地點和土層中挖去50~100公斤的土來裝箱運至實驗室備用。
（一）實驗目的
測定土的密度，以了解土的疏密和乾濕狀態，供換算土的其他物理性質指標和工程設計以及控制施工質量之用。
（二）實驗方法
常用的測試方法有環刀法、蠟封法、灌砂法等。環刀法操作簡便而準確，在室內和野外普遍應用。對易碎裂或含有粗顆粒、難以切削的土樣可用蠟封法——取一塊試樣稱其質量後浸入融化的石蠟中，使試樣表面包上一層蠟膜，分別稱蠟加土在空氣中及水中的質量，已知蠟的比重，通過計算便可求得土的密度。
對難取原狀試樣的砂土、砂礫土和礫質土在現場可用灌砂法或灌水法求土的密度。
（三）儀器及工具
1.環刀：內徑6.18厘公尺，高2厘公尺，體積為60立方厘公尺。
2.天平：感量0.1克。3.其它工具：鋼絲鋸、刮土刀、玻璃片、凡士林油等。
（四）實驗步驟（環刀法）
1.將環刀內壁塗一薄層凡士林油，並將其刃口向下放在土樣上；
2.切土時用鋼絲鋸（硬土用刮土刀），沿環刀外壁將土樣削成略大於環刀外徑的土柱，然後將環刀垂直下壓，邊壓邊削，直至試樣凸出環刀為止；
3.用鋼絲鋸將環刀兩端餘土削去，再用刮土刀刮平兩端，將試樣兩端餘土留作含水率實驗用；
4.擦淨環刀外壁，稱環刀和試樣合質量，準確至0.1克；
5.按下式計算土的濕度和幹密度：
=計算至0.01。
（五）注意事項
1.用環刀切取試樣，應盡量防止擾動，為避免環刀下壓時擠壓四周土樣，要邊壓邊削，直至土樣伸出環刀，然後用刮土刀一次校平，嚴禁用刮土刀在土面上來回抹平，如遇石子等其它雜物空洞要盡量避開，如無法避開視情況酌情補土。
2.本實驗須進行兩次平行測定，其平行差值不得大於0.03克/立方厘公尺，其計算平均值，取兩位小數（克/立方厘公尺）。
（六）資料記錄
密度實驗
工程編號實驗者
土樣編號校核者
（七）思考問題
1.環刀法適用於測定哪些土的密度？
2.測定密度時為什麼要邊壓邊削？
三、含水率實驗
土的含水率是指土在溫度100～105攝氏度下烘至恒重時失去水分的質量與達到恒重後乾土質量的比值，以百分數表示。
（一）實驗目的
測定土的含水率，以了解土的含水情況並提供計算土的幹密度、土的孔隙比、飽和度及土的其它物理力學指標的基本引數。
（二）實驗方法
室內實驗的標準方法為烘乾法。在野外如無烘箱裝置或要求快速測定含水量時，可以依據土的性質和工程情況分別採用下列方法：
1.酒精燃燒法：取3～5克試樣，用無水酒精浸濕燃燒至恒重，求其含水量。
2.比重法：適用於砂性土。
3.炒乾法：適用於含礫石較多的土。
4.實容積法：適用於粘性土。
以下僅介紹烘乾法。
（三）儀器及工具
1.溫度能保持在100～105攝氏度的電熱烘箱；
2.天平：感量0.01克；
3.其它工具：稱量盒及乾燥器等。
（四）實驗步驟
1.取代表性試樣，粘性土約15～30克，砂性土，約50g，放入稱量盒內，蓋好盒蓋，立即稱盒加濕土質量，準確至0.01克。
2.開啟盒蓋，將盒置於烘箱內，在105～110攝氏度的恆溫下烘乾。（烘乾時間對於粘性土不得少於8h，對砂性土不得少於6h）。
3.將稱量盒從烘箱中取出，蓋上盒蓋，放入乾燥容器內冷卻至室溫，稱盒加乾土質量，精確至0.01g。
4.按下式計算含水率
5.本實驗需進行兩次平行測定，取兩次測值的平均值。允許平行差值： 含水率<40％時，允許平行差值不得大於1％；含水率 40％時，允許平行差值不得大於2％。否則需重新測試。
（五）操作注意事項
含水率實驗的結果是否準確，關鍵在於取土的代表性，一般從取密度實驗環刀兩端餘土測試，這樣有助於了解土層的真實情況和對實驗成果的分析。取樣的數量、溫度及烘箱時間等均會影響實驗精度，但可以人為避免。
（六）資料記錄
含水率試驗
工程名稱實驗者
試驗方法： 烘乾法校核者
（七） 思考問題
1.在含水率測定時如何選取具有代表性的試樣？
四、界限含水率試驗
（一）、實驗目的
本試驗的目的是測定細粒土的液限含水率和塑限含水率，並計算該土的塑性指數，確定該土的名稱。本試驗使用於小於0.5公釐顆粒組成的有機質含量不超過土顆粒幹質量5%的土。
（二）、實驗方法
液限實驗，可採用圓錐儀法和碟式儀法兩種，我國、前蘇聯東歐等國也多採用圓錐儀法，美國、日本等國多採用碟式儀法。塑限實驗，可採用人工搓滾法。
我們主要介紹液塑限聯合測定法。液限、塑限聯合實驗是採用76g圓錐儀測落錐後5s時圓錐在不同含水率的土樣中的入土深度。在雙對數座標紙上繪成圓錐入土深度和含水率的關係直線，在直線上查圓錐入土深度為10mm處的對應含水率為液限，下沉深度為2mm處的對應含水率為塑限。
（三）、試驗裝置：
1. 光電式液，塑限聯合測定儀，見圖3-2。其主要組成部分如下：
1 圓錐儀：包括錐體，微分尺，平衡裝置三部分。總質量為76g±0.
2g。圓錐用不鏽金屬材料精加工而成，錐角為30°±0.2°，錐尖磨損量不得超過0.
3mm，微分尺量程為22mm，刻度距離為0.1mm，其頂端磨平，能被磁鐵平穩吸住。
2 電磁鐵部分：要求磁鐵吸力大於1n（100gf）。
3 光學投影放大部分：包括光源，濾光鏡，物鏡，反光鏡及讀數螢幕。要求放大10倍，成像清晰。
4 公升降座：可使試樣杯公升降一定距離，適合操作要求。
5 試樣杯：內徑40mm，高30mm。
2.其他：天平（稱量200g，感量0.01g），烘箱，乾燥缸，鋁盒，調土刀，篩（孔徑0.5mm）凡士林或潤滑油，純水等。
（四）實驗步驟：
操作指南（現試驗室所用聯合測定儀）
1、試樣製備。取通過0.5mm篩的風乾土樣約400g分成三份，加不同數量的純水將土樣分別調成均勻土膏，然後放入密封的保溫缸中，靜置一晝夜。
2、將已製備好的土樣取出，調勻後密實地裝入試樣杯中（土中不能有孔洞），高出試樣杯口的餘土，用刮土刀刮平。
3、將土樣放在儀器的微調絲盤上，調好錐體刻讀數為「零」，在錐尖附近塗抹凡士林，保持錐尖接觸土壤表面。
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