土工實驗指導書及實驗報告

1、  土工實驗指導書及實驗報告  編寫 畢守一             安徽水利水電職業(yè)技術學院二OO九年五月   目 錄 實驗一 試樣制備 實驗二 含水率試驗實驗三 密度試驗實驗四 液限和塑限試驗實驗五 顆粒分析試驗實驗六 固結試驗實驗七 直接剪切試驗實驗八 擊實試驗土工試驗復習題    實驗一 試樣制備一、概述試樣的制備是獲得正確的試驗成果的前提，為保證試

2、驗成果的可靠性以及試驗數(shù)據的可比性，應具備一個統(tǒng)一的試樣制備方法和程序。試樣的制備可分為原狀土的試樣制備和擾動土的試樣制備。對于原狀土的試樣制備主要包括土樣的開啟、描述、切取等程序；而擾動土的制備程序則主要包括風干、碾散、過篩、分樣和貯存等預備程序以及擊實等制備程序，這些程序步驟的正確與否，都會直接影響到試驗成果的可靠性，因此，試樣的制備是土工試驗工作的首要質量要素。二、儀器設備試樣制備所需的主要儀器設備，包括：（1）孔徑0.5mm、2mm和5mm的細篩；（2）孔徑0.075mm的洗篩；（3）稱量10kg、最小分度值5g的臺秤；（4）稱量5000g、最小分度值1g和稱量200g、最小分度值0.

3、01g的天平；（5）不銹鋼環(huán)刀（內徑61.8mm、高20mm；內徑79.8mm、高20mm或內徑61.8mm、高40mm）；（6）擊樣器：包括活塞、導筒和環(huán)刀；（7）其他：切土刀、鋼絲鋸、碎土工具、烘箱、保濕器、噴水設備、凡士林等。三、試樣制備（一）原狀土試樣的制備步驟1、將土樣筒按標明的上下方向放置，剝去蠟封和膠帶，開啟土樣筒取土樣。2、檢查土樣結構，若土樣已擾動，則不應作為制備力學性質試驗的試樣。3、根據試驗要求確定環(huán)刀尺寸，并在環(huán)刀內壁涂一薄層凡士林，然后刃口向下放在土樣上，將環(huán)刀垂直下壓，同時用切土刀沿環(huán)刀外側切削土樣，邊壓邊削直至土樣高出環(huán)刀，制樣時不得擾動土樣。4、采用鋼絲鋸或切土

4、刀平整環(huán)刀兩端土樣，然后擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀和土的總質量。5、切削試樣時，應對土樣的層次、氣味、顏色、夾雜物、裂縫和均勻性進行描述。6、從切削的余土中取代表性試樣，供測定含水率以及顆粒分析、界限含水率等試驗之用。7、原狀土同一組試樣間密度的允許差值不得大于0.03g/cm3，含水率差值不宜大于2%。（二）擾動土試樣的制備步驟1、擾動土試樣的備樣步驟（1）將土樣從土樣筒或包裝袋中取出，對土樣的顏色、氣味、夾雜物和土類及均勻程度進行描述，并將土樣切成碎塊，拌和均勻，取代表性土樣測定含水率。（2）先將土樣風干或烘干，然后將風干或烘干土樣放在橡皮板上用木碾碾散，對不含砂和礫的土樣，可用碎土器碾散，但在

5、使用碎土器時應注意不得將土粒破碎。（3）將分散后的土樣根據試驗要求過篩。對于物理性試驗土樣，如液限、塑限等試驗，過0.5mm篩；對于力學性試驗土樣，過2mm篩；對于擊實試驗土樣，過5mm篩。對于含細粒土的礫質土，應先用水浸泡并充分攪拌，使粗細顆粒分離后，再按不同試驗項目的要求進行過篩。2、擾動土試樣的制樣步驟（1）試樣制備的數(shù)量視試驗需要而定，一般應多制備12個試樣以備用。（2）將碾散的風干土樣通過孔徑2mm或5mm的篩，取篩下足夠試驗用的土樣，充分拌勻，并測定風干含水率，然后裝入保濕缸或塑料袋內備用。（3）根據環(huán)刀容積及所要求的干密度，按式（1-1）計算試樣制備所需的風干土質量： （1-1）

6、式中 制備試樣所需的風干含水率時的土樣質量（g）；風干含水率（%）；試樣所要求的干密度（g/cm3）； 試樣體積（cm3）。（4）根據試樣所要求的含水率，按式（1-2）計算制備試樣所需的加水量： （1-2）式中 制備試樣所需要的加水量（g）；試樣所要求的含水率（%）；（5）稱取過篩的風干土樣平鋪于搪瓷盤內，根據式（1-2）計算得到的加水量，用量筒量取，并將水均勻噴灑于土樣上，充分拌勻后裝入盛土容器內蓋緊，潤濕一晝夜。（6）測定潤濕土樣不同位置處的含水率，不應少于兩點，一組試樣的含水量與要求的含水量之差不得大于±1%。（7）擾動土試樣的制備，可采用擊樣法、壓樣法和擊實法。ò

7、ò       擊樣法將根據環(huán)刀容積和要求干密度所需質量的濕土，倒入裝有環(huán)刀的擊樣器內，擊實到所需密度，然后取出環(huán)刀。ò ò        壓樣法將根據環(huán)刀容積和要求干密度所需質量的濕土，倒入裝有環(huán)刀的壓樣器內，采用靜壓力通過活塞將土樣壓緊到的所需密度，然后取出環(huán)刀。ò ò        擊實法采用擊實儀，將土樣擊實到所需的密度，用推土器推出，然后

8、將環(huán)刀內壁涂一薄層凡士林，刃口向下放在土樣上，將環(huán)刀垂直向下壓，邊壓邊削，直至土樣伸出環(huán)刀為止，削去兩端余土并修平。（8）擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀和試樣總質量，準確至0.1g，同一組試樣的密度與要求的密度之差不得大于±0.01g/cm3。（9）對不需要飽和，且不立即進行試驗的試樣，應存放在保濕器內備用。四、試樣飽和土的孔隙逐漸被水填充的過程稱為飽和，當土中孔隙全部被水充滿時，該土則稱為飽和土。根據土樣的透水性能，試樣的飽和可分別采用浸水飽和法、毛細管飽和法和真空抽氣飽和法三種方法。（1）對于粗粒土，可采用直接在儀器內對試樣進行浸水飽和法的方法；（2）對于滲透系數(shù)大于10-4cm/s的細粒

9、土，可采用毛細管飽和法；（3）對于滲透系數(shù)小于、等于10-4cm/s的細粒土，可采用真空抽氣飽和法。（一）試樣飽和步驟1、毛細管飽和法（1）選用框式飽和器，在裝有試樣的環(huán)刀上、下面分別放濾紙和透水石，裝入飽和器內，并通過框架兩端的螺絲將透水石、環(huán)刀夾緊。（2）將裝好試樣的飽和器放入水箱內，注入清水，水面不宜將試樣淹沒，以使土中氣體得以排出。（3）關上箱蓋，浸水時間不得少于兩晝夜，以使試樣充分飽和。（4）試樣飽和后，取出飽和器，松開螺母，取出環(huán)刀擦干外壁，取下試樣上下的濾紙，稱環(huán)刀和試樣的總質量，準確至0.1g，并計算試樣的飽和度，當飽和度低于95%時，應繼續(xù)飽和。2、抽氣飽和法（1）選用重疊式

10、或框式飽和器和真空飽和裝置。在重疊式飽和器下夾板的正中，依次放置透水石、濾紙、帶試樣的環(huán)刀、濾紙、透水石，如此順序重復，由下向上重疊到拉桿高度，將飽和器上夾板蓋好后，擰緊拉桿上端的螺母，將各個環(huán)刀在上、下夾板間夾緊。（2）將裝有試樣的飽和器放入真空缸內，真空缸和蓋之間涂一薄層凡士林，并蓋緊。（3）將真空缸與抽氣機接通，啟動抽氣機，當真空壓力表讀數(shù)接近當?shù)匾粋€大氣壓力值后，繼續(xù)抽氣不少于1h，然后微開管夾，使清水由引水管徐徐注入真空缸內。在注水過程中，微調管夾，以使真空氣壓力表讀數(shù)基本保持不變。（4）待水淹沒飽和器后，即停止抽氣，開管夾使空氣進入真空缸，靜止一段時間，對于細粒土，為10h左右，借

11、助大氣壓力，從而使試樣充分飽和。（5）打開真空缸，從飽和器內取出帶環(huán)刀的試樣，稱環(huán)刀和試樣總質量，并計算試樣的飽和度，當飽和度低于95%時，應繼續(xù)抽氣飽和。（a）框式 （b）疊式圖1-1 飽和器1-夾板 2 -透水板 3-環(huán)刀 4-拉桿              圖1-2 真空飽和裝置1-二通閥 2-橡皮塞 3-真空缸 4-管夾 5-引水管6-盛水器 7-飽和器 8-排氣管 9-接抽氣機7-    （二）飽和度計算試

12、樣的飽和度可按式（1-3）計算： 或 （1-3） 式中 試樣的飽和度（%）； 試樣飽和后的含水量（%）； 試樣飽和后的密度（g/cm3）；試樣的干密度（g/cm3）；土粒比重；試樣的孔隙比。   實驗二 含水率試驗一、概述土的含水率是指土在溫度105110下烘干至恒量時所失去的水質量與達到恒量后干土質量的比值，以百分數(shù)表示。含水率是土的基本物理性質指標之一，它反映了土的干、濕狀態(tài)。含水率的變化將使土物理力學性質發(fā)生一系列變化，它可使土變成半固態(tài)、可塑狀態(tài)或流動狀態(tài)，可使土變成稍濕狀態(tài)、很濕狀態(tài)或飽和狀態(tài)，也可造成土在壓縮性和穩(wěn)定性上的差異。含水率還是計算土的干密度

13、、孔隙比、飽和度、液性指數(shù)等不可缺少的依據，也是建筑物地基、路堤、土壩等施工質量控制的重要指標。二、試驗方法及原理含水率試驗方法有烘干法、酒精燃燒法、比重法、碳化鈣氣壓法、炒干法等，其中以烘干法為室內試驗的標準方法。再此僅介紹烘干法和酒精燃燒法。（一）烘干法烘干法是將試樣放在溫度能保持105110的烘箱中烘至恒量的方法，是室內測定含水率的標準方法。1、儀器設備（1）保持溫度為105110的自動控制電熱恒溫烘箱；（2）稱量200g、最小分度值0.01g的天平；（3）玻璃干燥缸；（4）恒質量的鋁制稱量盒2個。2、操作步驟（1）稱盒加濕土質量：從土樣中選取具有代表性的試樣1530g（有機質土、砂類土

14、和整體狀構造凍土為50g），放入稱量盒內，立即蓋上盒蓋，稱盒加濕土質量，準確至0.01g。（2）烘干土樣：打開盒蓋，將試樣和盒一起放入烘箱內，在溫度105110下烘至恒量。試樣烘至恒量的時間，對于粘土和粉土宜烘810h，對于砂土宜烘68h。對于有機質超過干土質量5%的土，應將溫度控制在6570的恒溫下進行烘干。（3）稱盒加干土質量：將烘干后試樣和盒從烘箱中取出，蓋上盒蓋，放入干燥器內冷卻到室溫。將試樣和盒從干燥器內取出，稱盒加干土質量，準確至0.01g。3、成果整理按式（2-1）計算含水率： （2-1）式中 含水率（%），精確至0.1%；稱量盒加濕土質量（g）；稱量盒加干土質量（g）；稱量盒質

15、量（g）。含水量試驗須進行二次平均測定，每組學生取兩次土樣測定含水量，取其算術平均值作為最后成果。但兩次試驗的平均差值不得大于下列規(guī)定：  含水率測定的平行差值含水率（%）允許平行差值（%）<100.5<401402 4、試驗記錄烘干法測含水率的試驗記錄見表2-1。（二）酒精燃燒法酒精燃燒法是將試樣和酒精拌合，點燃酒精，隨著酒精的燃燒使試樣水分蒸發(fā)的方法。酒精燃燒法是快速簡易且較準確測定細粒土含水率的一種方法，適用于沒有烘箱或土樣較少的情況。1、儀器設備（1）恒質量的鋁制稱量盒；（2）稱量200g、最小分度值0.01g的天平；（3）純度95%的酒精；（4）滴管、

16、火柴和調土刀。2、操作步驟（1）從土樣中選取具有代表性的試樣（粘性土510g，砂性土2030g），放入稱量盒內，立即蓋上盒蓋，稱盒加濕土質量，準確至0.01g。（2）打開盒蓋，用滴管將酒精注入放有試樣的稱量盒內，直至盒中出現(xiàn)自由液面為止，并使酒精在試樣中充分混合均勻。（3）將盒中酒精點燃，并燒至火焰自然熄滅。（4）將試樣冷卻數(shù)分鐘后，按上述方法再重復燃燒二次，當?shù)谌位鹧嫦绾?，立即蓋上盒蓋，稱盒加干土質量，準確至0.01g。3、成果整理酒精燃燒法試驗同樣應對兩個試樣進行平行測定，其含水率計算見式（2-1），含水率允許平行差值與烘干法相同。4、試驗記錄酒精燃燒法測含水率的試驗記錄見表2-1。表

17、2-1 含水率試驗記錄工程名稱 試驗者工程編號 計算者試驗日期 校核者試樣編號土樣說明盒號盒質量（g）盒加濕土質量（g）盒加干土質量（g）濕土質量（g）干土質量(g)含水率（%）平均含水率（%）備注                                 

18、60;                                                 

19、60;                                                 

20、60;          三、注意事項1、 打開試樣后應立即稱濕土質量，以免水分 蒸按發(fā)。2、 土樣必須按要求烘至恒重，否則會影響測試精度。3、 烘干的試樣應冷卻后再稱量，以防止熱土吸收空氣中的水分，避免天平受熱不均影響稱量精度。          實驗三 密度試驗一、概述土的密度是指土的單位體積質量，是土的基本物理性質指標之一，其單位為g/cm3。土的密度反映了土體結構的松緊程度，是計

21、算土的自重應力、干密度、孔隙比、孔隙度等指標的重要依據，也是擋土墻壓力計算、土坡穩(wěn)定性驗算、地基承載力和沉降量估算以及路基路面施工填土壓實度控制的重要指標之一。當用國際單位制計算土的重力時，由土的質量產生的單位體積的重力稱為重力密度，簡稱重度，其單位是。重度由密度乘以重力加速度求得，即。土的密度一般是指土的濕密度，相應的重度稱為濕重度，除此以外還有土的干密度、飽和密度和有效密度，相應的有干重度、飽和重度和有效重度。 試驗目的：測定土的密度。 二、試驗方法及原理密度試驗方法有環(huán)刀法、蠟封法、灌水法和灌砂法等。對于細粒土，宜采用環(huán)刀法；對于易碎裂、難以切削的土，可用蠟封法；對于現(xiàn)場粗粒土，可用灌水

22、法或灌砂法。（一）環(huán)刀法環(huán)刀法就是采用一定體積環(huán)刀切取土樣并稱土質量的方法，環(huán)刀內土的質量與環(huán)刀體積之比即為土的密度。環(huán)刀法操作簡便且準確，在室內和野外均普遍采用，但環(huán)刀法只適用于測定不含礫石顆粒的細粒土的密度。1、儀器設備（1）恒質量環(huán)刀，內徑6.18cm(面積30cm2)或內徑7.98cm（面積50cm2），高20mm，壁厚1.5mm；（2）稱量500g、最小分度值0.1g的天平；（3）切土刀、鋼絲鋸、毛玻璃和圓玻璃片等。2、操作步驟（1）按工程需要取原狀土或人工制備所需要求的擾動土樣，其直徑和高度應大于環(huán)刀的尺寸，整平兩端放在玻璃板上。（2）在環(huán)刀內壁涂一薄層凡士林，將環(huán)刀的刀刃向下放在

23、土樣上面，然后用手將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，至土樣上端伸出環(huán)刀為止，根據試樣的軟硬程度，采用鋼絲鋸或修土刀將兩端余土削去修平，并及時在兩端蓋上圓玻璃片，以免水分蒸發(fā)。（3）擦凈環(huán)刀外壁，拿去圓玻璃片，然后稱取環(huán)刀加土質量，準確至0.1g。3、成果整理按式（3-1）或式（3-2）分別計算濕密度和干密度： （3-1） （3-2）式中 濕密度（g/cm3），精確至0.01g/cm3；干密度（g/cm3），精確至0.01g/cm3；濕土質量（g）；環(huán)刀加濕土質量（g）；環(huán)刀質量（g）；含水率（%）；環(huán)刀容積（cm3）。環(huán)刀法試驗應進行兩次平行測定，兩次測定的密度差值不得大于0.03 g/cm3 并取其

24、兩次測值的算術平均值。注意事項 (1)制備原狀土樣時，環(huán)刀內壁涂一薄層凡士林，用環(huán)刀切取試樣時，環(huán)刀應垂直均勻下壓，以防環(huán)刀內試樣的結構被擾動，同時用切土刀沿環(huán)刀外側切削土樣，用切土刀或鋼絲鋸整平環(huán)刀兩端土樣。 (2)夏季室溫高時，應防止水分蒸發(fā)，可用玻璃片蓋住環(huán)刀上、下El，但計算時應扣除玻璃片的質量。 (3)需進行平行測定，要求兩次差值不大于003cm3，否則重做。結果取兩次試驗結果的平均值。 5成果整理 (1)寫出試驗過程。 (2)確定土的密度。4、試驗記錄密度試驗記錄見表3-1。三、注意事項1、應嚴格按照實驗步驟用環(huán)刀取土樣，不得急于求成，用力過猛或圖省事了消成土柱，這樣易使土樣開裂擾

25、動，結果事倍功半。2、修平環(huán)刀兩端余土時，了得在試樣表面往返壓抹。對軟土宜先用鋼絲鋸將土樣鋸成幾段，然后用環(huán)刀切取。 表3-1密度試驗記錄表（環(huán)刀法）工程名稱 試驗者工程編號 計算者試驗日期 校核者試樣編號土樣類別環(huán)刀號環(huán)刀加濕土質量（g）環(huán)刀質量（g）濕土質量（g）環(huán)刀容積（cm3）濕密度（g/cm3）平 均濕密度（g/cm3）含水率（%）干密度（g/cm3）平 均干密度 （g/cm3）                

26、60;                                                實驗四 液限和塑限

27、試驗一、概述粘性土的狀態(tài)隨著含水率的變化而變化，當含水率不同時，粘性土可分別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動狀態(tài)，粘性土從一種狀態(tài)轉到另一種狀態(tài)的分界含水率稱為界限含水率。土從流動狀態(tài)轉到可塑狀態(tài)的界限含水率稱為液限；土從可塑狀態(tài)轉到半固體狀態(tài)的界限含水率稱為塑限；土由半固體狀態(tài)不斷蒸發(fā)水分，則體積逐漸縮小，直到體積不再縮小時的界限含水率稱為縮限。土的塑性指數(shù)是指液限與塑限的差值，由于塑性指數(shù)在一定程度上綜合反映了影響粘性土特征的各種重要因素，因此，粘性土常按塑性指數(shù)進行分類。界限含水率試驗要求土的顆粒粒徑小于0.5mm，且有機質含量不超過5%，且宜采用天然含水率試樣，但也可采用風干試樣，當試

28、樣含有粒徑大于0.5mm的土?；螂s質時，應過0.5mm的篩。二、液限試驗31245圖4-1錐式液限儀（單位：mm）1-錐身；2-手柄；3-平衡裝置；4-試杯；5-底座液限是區(qū)分粘性土可塑狀態(tài)和流動狀態(tài)的界限含水率，測定土的液限主要有圓錐儀法、碟式儀法等試驗方法，也可采用液塑限聯(lián)合測定法測定土的液限。這里介紹圓錐儀液限試驗。圓錐儀液限試驗圓錐儀液限試驗就是將質量為76g圓錐儀輕放在試樣的表面，使其在自重作用下沉入土中，若圓錐體經過5s恰好沉入土中10mm深度，此時試樣的含水率就是液限。 1、儀器設備（1）圓錐液限儀（圖4-1），主要有三個部分：質量為76g且?guī)в衅胶庋b置的圓錐，錘角30°

29、;，高25mm，距錐尖10mm處有環(huán)狀刻度；用金屬材料或有機玻璃制成的試樣杯，直徑不小于40mm，高度不小于20mm；硬木或金屬制成的平穩(wěn)底座；（2）稱量200g、最小分度值0.01g的天平；（3）烘箱、干燥器；（4）鋁制稱量盒、調土刀、小刀、毛玻璃板、滴管、吹風機、孔徑為0.5mm標準篩、研體等設備。2、操作步驟（1）選取具有代表性的天然含水率土樣或風干土樣，若土中含有較多大于0.5mm的顆?；驃A有多量的雜物時，應將土樣風干后用帶橡皮頭的研杵研碎或用木棒在橡皮板上壓碎，然后再過0.5mm的篩。（2）當采用天然含水率土樣時，取代表性土樣250g，將試樣放在橡皮板上用純水將土樣調成均勻膏狀，然后

30、放入調土皿中，蓋上濕布，浸潤過夜。（3）將土樣用調土刀充分調拌均勻后，分層裝入試樣杯中，并注意土中不能留有空隙，裝滿試杯后刮去余土使土樣與杯口齊平，并將試樣放在底座上。（4）將圓錐儀擦拭干凈，并在錐尖上抹一薄層凡士林，兩指捏住圓錐儀手柄，保持錐體垂直，當圓錐儀錐尖與試樣表面正好接觸時，輕輕松手讓錐體自由沉入土中。（5）放錐后約經5s，錐體入土深度恰好為10mm的圓錐環(huán)狀刻度線處，此時土的含水率即為液限。（6）若錐體入土深度超過或小于10mm時，表示試樣的含水率高于或低于液限，應該用小刀挖去粘有凡士林的土，然后將試樣全部取出，放在橡皮板或毛玻璃板上，根據試樣的干、濕情況，適當加純水或邊調邊風干重

31、新拌和，然后重復（3）（5）試驗步驟。（7）取出錐體，用小刀挖去粘有凡士林的土，然后取錐孔附近土樣約1015g，放入稱量盒內，測定其含水率。3、成果整理按式（4-1）計算液限： （4-1）式中 液限（%），精確至0.1%；干土加稱量盒質量（g）；濕土加稱量盒質量（g）；稱量盒質量（g）。液限試驗需進行兩次平行測定，并取其算術平均值，其平行差值不得大于2%。4、試驗記錄圓錐儀液限試驗記錄見表4-1。表4-1圓錐儀液限試驗記錄表工程名稱試驗者工程編號 計算者試驗日期校核者試樣編號盒號盒加濕土質量（g）盒加干土質量（g）盒質量 （g）水質量 （g）干土質量（g）液限 （

32、%）液 限平均值（%）備注                                                

33、;                                                  

34、;                                                  

35、;      三、塑限試驗塑限是區(qū)分粘性土可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)的界限含水率，測定土的塑限的試驗方法主要是滾搓法。滾搓法塑限試驗就是用手在毛玻璃板上滾搓土條，當土條直徑達3mm時產生裂縫并斷裂，此時試樣的含水率即為塑限。1、儀器設備（1）200mm×300mm的毛玻璃板；（2）分度值0.02mm的卡尺或直徑3mm的金屬絲；（3）稱量200g、最小分度值0.01g的天平；（4）烘箱、干燥器；（5）鋁制稱量盒、滴管、吹風機、孔徑為0.5mm的篩等。2、操作步驟（1）取代表性天然含水率試樣或過0.5mm篩的代表性風干試樣100g，放

36、在盛土皿中加純水拌勻，蓋上濕布，濕潤靜止過夜。（2）將制備好的試樣在手中揉捏至不粘手，然后將試樣捏扁，若出現(xiàn)裂縫，則表示其含水率已接近塑限。（3）取接近塑限含水率的試樣810g，先用手捏成手指大小的土團（橢圓形或球形），然后再放在毛玻璃上用手掌輕輕滾搓，滾搓時應以手掌均勻施壓于土條上，不得使土條在毛玻璃板上無力滾動，在任何情況下土條不得有空心現(xiàn)象，土條長度不宜大于手掌寬度，在滾搓時不得從手掌下任何一邊脫出。（4）當土條搓至3mm直徑時，表面產生許多裂縫，并開始斷裂，此時試樣的含水率即為塑限。若土條搓至3mm直徑時，仍未產生裂縫或斷裂，表示試樣的含水率高于塑限；或者土條直徑在大于3mm時已開始斷

37、裂，表示試樣的含水率低于塑限，都應重新取樣進行試驗。（5）取直徑3mm且有裂縫的土條35g，放入稱量盒內，隨即蓋緊盒蓋，測定土條的含水率。3、成果整理按式（4-2）計算塑限 （4-2）式中 塑限（%），精確至0.1%；干土加稱量盒質量（g）；濕土加稱量盒質量（g）；稱量盒質量（g）。塑限試驗需進行兩次平行測定，并取其算術平均值，其平行差值應2%。4、 試驗記錄表4-2滾搓法塑限試驗記錄表工程名稱 試驗者工程編號 計算者試驗日期 校核者試樣編號盒號盒加濕土質量（g）盒加干土質量（g）盒質量 （g）水質量 （g）干土質量（g）塑限 （%）塑 限平均值（%）備注

38、0;                                                 

39、0;                                                 

40、0;                                             （1）開關 （2）PVC膜 （3）水平泡（4）機座 （5

41、）位移傳感器（6）試錐（7）托盤 （8）撥桿（9）鍵盤 （10）LCD顯示器 （11）底腳螺絲四、液、塑限聯(lián)合測定法液、塑限聯(lián)合測定法是根據圓錐儀的圓錐入土深度與其相應的含水率在雙對數(shù)坐標上具有線性關系的特性來進行的。利用圓錐質量為76g的液塑限聯(lián)合測定儀測得土在不同含水率時的圓錐入土深度，并繪制其關系直線圖，在圖上查得圓錐下沉深度為10mm（或17mm）所對應的含水率即為液限，查得圓錐下沉深度為2mm所對應的含水率即塑限。1、儀器設備（1）電腦液塑限聯(lián)合測定儀（2）分度值0.02mm的卡尺；（3）稱量200g、最小分度值0.01g的天平；（4）烘箱；（5）鋁制稱量盒、調土刀、孔徑為0.5mm

42、的篩、滴管、吹風機、凡士林等。2、操作步驟（1）取有代表性的天然含水率或風干土樣進行試驗。如土中含大于0.5mm的顆?；驃A雜物較多時，可采用風干土樣，用帶橡皮頭的研杵研碎或用木棒在橡皮板上壓碎土塊。試樣必須反復研碎，過篩，直至將可的土塊全部通過0.5mm的篩為止。取篩下土樣用三皿法或一皿法進行制樣。 三皿法：用篩下土樣200g左右，分開放入三個盛土皿中，用吸管加入不同數(shù)量的蒸餾水或自來水，土樣的含水量分別控制在液限、塑限以上和它們的中間狀態(tài)附近。用調土刀調勻，蓋上濕布，放置18h以上。 一皿法：取篩下土樣100g左右，放入一個盛土皿中，按三皿法加水、調土、悶土，將土樣的含水率控制在塑限以上，按

43、第2條至4條進行第一點入土嘗試和含水率測定。然后依次加水，按上述方法進行第二點和第三點含水率和入土深度測定，該兩點土樣的含水率應分別控制在液限、塑限中間狀態(tài)和液限附近，但加水后要充分攪拌均勻，悶土時間可適當縮短。（2）將制備好的土樣充分攪拌均勻，分層裝入土樣試杯，用力壓密，使空氣逸出。對于較干的土樣，應先充分搓揉，用調土刀反復壓實。試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。（3）接通電源，調平機身，打開開關，裝上錐體。（4）將裝好的土樣的試杯放在升降座上，手推升降座上的撥桿，使試杯徐徐上升，土樣表面和錐體剛好接觸，蜂鳴器報警，停止轉動撥桿，按檢測鍵，傳感器清零，同時錐體立刻自行下沉，5S時液晶顯示器上顯示錐

44、入深度，數(shù)據顯示停留時間至少5S，試驗完畢，手拿錐錐體向上，錐體復位（錐體上端有螺紋，可與測桿上螺紋相配）。（5）改變錐尖與土體接觸位置（錐尖兩次錐入位置距離不小于1cm），重復4條步驟，測得錐深入試樣深度值，允許誤差為0.5mm，否則，應重做。（6）去掉錐尖入土處的凡士林，取10g以上的土樣兩個，分別放入稱量盒內，稱重（準確至0.01g），測定其含水量、（計算到0.1%）。計算含水量平均值。（7）重復（2）至（4）步驟，對其它兩含水率土樣進行試驗，測其錐入深度和含水率。3、成果整理（1）按式（4-3）計算含水率： （4-3） 式中 含水率（%），精確至0.1%；稱量盒加濕土質量（g）；稱量盒

45、加干土質量（g）；稱量盒質量（g）。（2）按式（4-4）計算塑性指數(shù) （4-4）式中 塑性指數(shù)，精確至0.1；液限（%）；塑限（%）。（3）按式（4-5）計算液性指數(shù) （4-5）式中 液性指數(shù)，精確至0.01； 天然含水率（%）。4、注意事項（1）在試驗中，錐連桿下落后，需要重新提起時，只須將測桿輕輕上推到位，便可自動鎖住。（2）試樣杯放置到儀器工作平臺上時，需輕輕平放，不與臺面相互碰撞，更應避免其他金屬等硬物與工作平臺碰撞，有助于保持平臺的平度。（3）每次試驗結束后，都應取下標準錐，用棉花或布擦干，存放干燥處。（4）配生塊要在標準錐上面螺紋上擰緊到位，盡可能間隙小。（5）做試驗前后，都應該保

46、證測桿清潔。（6）如果電源電壓不穩(wěn)，出現(xiàn)“死機”現(xiàn)象，各功能鍵失去作用，請將電源關掉，過了3S后，再重新啟動即可。5、試驗記錄  表4-3液塑限聯(lián)合測定法試驗記錄表工程名稱 試驗者 工程編號 計算者 試驗日期 校核者 試樣編號圓錐下沉深度(mm)盒號盒加濕土質量(g)盒加干土質量(g)盒 質量(g)水 質量(g)干土質量(g)含水率(%)液限(%)塑限(%)塑性指數(shù)液性指數(shù)                 

47、                                                  

48、                                                  

49、                                                  

50、                                                  

51、                                                  

52、                                                  

53、                                                  

54、          實驗五 顆粒分析試驗一、概述顆粒分析試驗就是測定土中各種粒組所占該土總質量的百分數(shù)的試驗方法，可分為篩析法和沉降分析法。其中沉降分析法又有密度計法和移液管法等。對于粒徑大于0.075mm的土?？捎煤Y分析的方法來測定，而對于粒徑小于0.075mm的土粒則用沉降分析方法來測定。這里我們僅對篩析法進行介紹。二、篩析法篩析法就是將土樣通過各種不同孔徑的篩子，并按篩子孔徑的大小將顆粒加以分組，然后再稱量并計算出各個粒組占總量的該土總質量的百分數(shù)。篩析法是測定土的顆粒組成最簡單的一種試驗

55、方法，適用于粒徑小于、等于60mm，大于0.075mm的土。（一）儀器設備1、分析篩； 圓孔粗篩，孔徑為60mm，40mm，20mm，10mm，5mm和2mm。圓孔細篩，孔徑為2mm，1mm，0.5mm，0.25mm，0.075mm。2、稱量1000g、最小分度值0.1g的天平；稱量200g、最小分度值0.01g的天平；3、振篩機；4、烘箱、量筒、漏斗、研缽、瓷盤、不銹鋼勺等。（二）操作步驟先用風干法制樣，然后從風干松散的土樣中，按表5-1稱取代表性的試樣，稱量準確至0.1g，當試樣質量超過500g時，稱量應準確至1g。表5-1篩析法取樣質量顆粒尺寸（mm）取樣質量（g）21003001030

56、0100020100020004020004000604000以上  1、無粘性土（1）將按表5-1稱取的試樣過孔徑為2mm的篩，分別稱取留在篩子上和已通過篩子孔徑的篩子下試樣質量。當篩下的試樣質量小于試樣總質量的10%時，不作細篩分析；當篩上的試樣質量小于試樣總質量的10%時，不作粗篩分析。（2）取2mm篩上的試樣倒入依次疊好的粗篩的最上層篩中，進行粗篩篩析，然后再取2mm篩下的試樣倒入依次疊好的細篩的最上層篩中，進行細篩篩析。細篩宜置于振篩機上進行震篩，振篩時間一般為1015min。（3）按由最大孔徑的篩開始，順序將各篩取下，稱留在各級篩上及底盤內試樣的質量，準確至0.

57、1g。（4）篩后各級篩上及底盤內試樣質量的總和與篩前試樣總質量的差值，不得大于試樣總質量的1%。2、含有細粒土顆粒的砂土（1）將按5-1表稱取的代表性試樣，置于盛有清水的容器中，用攪棒充分攪拌，使試樣的粗細顆粒完全分離。（2）將容器中的試樣懸液通過2mm的篩，取留在篩上的試樣烘至恒量，并稱烘干試樣質量，準確至0.1g。（3）將粒徑大于2mm的烘干試樣倒入依次疊好的粗篩的最上層篩中，進行粗篩篩析。按由最大孔徑的篩開始，順序將各篩取下，稱留在各級篩上及底盤內試樣的質量，準確至0.1g。（4）取通過2mm篩下的試樣懸液，用帶橡皮頭的研桿研磨，然后再過0.075mm篩，并將留在0.075mm篩上的試樣

58、烘干至恒量，稱烘干試樣質量，準確至0.1g。（5）將粒徑大于0.075mm的烘干試樣倒入依次疊好的細篩的最上層篩中，進行細篩篩析。細篩宜置于振篩機上進行震篩，振篩時間一般為1015min。（6）當粒徑小于0.075mm的試樣質量大于試樣總質量的10%時，應采用密度計法或移液管法測定小于0.075mm的顆粒組成。（三）成果整理1、小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量的百分比可按式（5-1）計算： （5-1）式中 X小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量的百分比（%）； 小于某粒徑的試樣質量（g）；當細篩分析時為所取的試樣質量；當粗篩分析時為試樣總質量（g）；粒徑小于2mm的試樣質量占試樣總質量的百分比（%

59、）。2、制圖以小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量的百分比為縱坐標，以顆粒粒徑為對數(shù)橫坐標，在單對數(shù)坐標上繪制顆粒大小分布曲線。見圖5-1。3、按式（5-2）計算不均勻系數(shù)： （5-2）式中 不均勻系數(shù)；限制粒徑，在顆粒大小分布曲線上小于該粒徑的土含量占土總質量60%的粒徑；有效粒徑，在顆粒大小分布曲線上小于該粒徑的土含量占土總質量10%的粒徑。4、按式（5-3）計算曲率系數(shù)： （5-3）式中 曲率系數(shù)；在顆粒大小分布曲線上小于該粒徑的土含量占土總質量30%的粒徑。5、試驗記錄篩析法顆粒分析試驗記錄見表5-2。表5-2顆粒大小分析試驗記錄（篩析法）工程名稱 試驗者工程編號 計算者試驗日期 校核者風

60、干土質量= g； 小于0.075mm的土占總土質量百分數(shù)= %2mm篩上土質量= g； 小于2mm的土占總土質量百分數(shù)= %2mm篩下土質量= g； 細篩分析時所取試樣質量= g篩號孔徑（mm）累計留篩土質量（g）小于該孔徑的土質量（g）小于該孔徑的土質量百分數(shù)（%）小于該孔徑的總土質量百分數(shù)（%）                         

61、                                                       &#