土工试验报告书.docx
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土工试验报告书
土工试验报告书
南昌大学
学生姓名:
学号:
专业班级:
实验类型:
?
验证?
综合?
设计?
创新
实验日期:
实验成绩:
一、密度试验
二、含水率、液限、塑限试验
三、颗粒分析试验
四、渗透试验
五、击实试验
六、固结试验
七、直接剪切试验
八、三轴剪切试验（演示）
2
一、密度试验
（一）试验目的
测定土的密度，以了解土的疏密状态，供换算土的其他物理性质指标以及进行工程设计和控制施工质量之用。
土的密度一般是指土的湿密度，除此以外还有土的干密度、土的饱和密度和土的有效密度。
（二）试验方法
室内试验方法有环刀法、蜡封法等。
环刀法适用于细粒土，蜡封法适用于破裂土和形状不规则土。
灌砂法和灌水法适用于现场测定粗粒土。
应进行两次平行测定，差值
3不得大于0.03g/cm，取平均值。
（三）仪器设备（环刀法）
23环刀（内径6.18cm，高2cm，面积30cm，体积60cm;或内径7.98cm，高2cm，
23面积50cm，体积100cm）、天平、修土刀、钢丝锯、毛玻璃等。
密度试验记录表
工程名称试验者
试验方法计算者
试验日期校核者
土环环刀环刀加土的环刀样密度平均密度刀质量土质量质量容积33编）（g/cm）（g/cm编3（g）（g）（g）（cm）号号
思考题:
1、通过本使实验，你进一步了解了密度这个概念，请问现场又怎样测定粗粒土的密度,
3
二、含水率、液塑限试验
（一）试验目的
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、饱和度及其它物理力学性质不可缺少的一个基本指标。
测定土的液限和塑限，与天然含水率实验结合，可用以计算土的塑性指数和液性指数，并作为粘性土分类以及估算地基土承载力的一个依据。
（二）试验方法
含水率试验方法有烘干法、酒精燃烧法以及炒干法等。
其中以烘干法为室内试验的标准方法。
土的塑限试验用滚搓法;液限试验采用手提锥式液限仪;也可采用液塑限联合仪测定土的液塑限。
本方法适用于颗粒小于0.5mm土。
需对两个试样进行平行试验，允许平行差值:
含水率（%）小于40大于等于40
允许平行差值（%）?
1.0?
2.0
（三）仪器设备
含水率试验仪器:
烘箱、分析天平、干燥器、铝制称量盒、削土刀和匙等。
塑限试验仪器:
毛玻璃板、钢棒、调土刀、调土皿、滴瓶、吹风机等。
液限试验仪器:
手提锥式液限仪。
液塑限联合测定仪用于联合测定土的液塑限。
含水率试验记录表
工程名称试验者
试验方法计算者
试验日期校核者
盒，盒，湿水的干土平均含备土样盒质量干土含水率盒号土质量质量质量水率编号（g）质量（%）（g）（g）（g）（%）注（g）
塑限试验记录表
工程名称试验者
试验方法计算者
试验日期校核者
盒，湿盒，干水的干土塑限平备土样盒质量含水率盒号土质量土质量质量质量均值编号（g）（%）（g）（g）（g）（g）（%）注
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液限试验记录表
工程名称试验者
试验方法计算者
试验日期校核者
土盒备盒，湿盒，干水的干土液限平样盒质量含水率土质量土质量质量质量均值（g）（%）编（g）（g）（g）（g）（%）注号号
液塑限联合实验记录表
工程名称试验者
试验方法计算者
试验日期校核者
土样编号
圆锥下沉深度
盒号
盒质量（g）盒，湿土质量（g）盒，干土质量（g）湿土质量（g）
土质量（g）水的质量（g）
含水率（%）平均含水率（%）
液限（%）
塑限（%）
塑性指数
液性指数
土的名称
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圆锥下沉深度与含水率关系图
思考题:
1、试由上述土的含水率、塑限和液限试验结果计算、II，并对该土进行命名，说明其pL
状态,
2、土的含水率越大，土的饱和度是否越大，为什么,
3、通过本项目实验，你发现试验方法、原理或结果存在什么问题，你有何改进措施,
6
三、颗粒分析试验
（一）试验目的
测定土中各种粒组所占该土总质量的百分数，以便了解土粒组成情况，并作为砂类土分类的依据以及供给土工建筑物选料之用。
（二）试验方法
对粒径大于0.075mm土可用筛分析法，对粒径小0.075mm土可用沉降分析法，其中沉降分析法又有比重计法、移液管法等;
（三）仪器设备（筛分法）
分析筛（粗筛，孔径60、40、20、10、5、2，细筛，孔径2.0、1.0、0.5、0.25、0.075），天平，振筛机，烘箱等。
筛分法试验记录
烘干土质量:
g，小于0.075mm的土质量:
g，占总土质量百分数:
%
小于该孔小于该孔径小于该孔径总筛累计留筛上土质量孔径径土质量质量百分数土质量百分数号（g）（mm）（g）（%）（%）
底盘总计
日期:
小组:
思考题:
1、根据上述颗粒大小级配曲线，计算不均匀系数Cu和曲率系数Cs，并说明土的级配
好坏,
2、根据颗粒分析结果，定义该土名,
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8
四、渗透试验
（一）试验目的
了解达西定律试验装置、原理及表达式，测定土的渗透系数，判别土的渗透性大小。
（二）试验方法
有常水头渗透试验和变水头渗透试验。
对粗粒土，采用常水头渗透试验，而细粒土，因渗透性较大，采用变水头渗透试验。
（三）仪器设备（常水头渗透试验）
常水头渗透试验装置由金属封底圆筒、金属孔板、滤网、测压管和供水瓶组成。
常水头渗透试验记录
土样编号:
;日期:
;小组:
水温经测压管水压水位差平均渗透水水渗200c试过校正渗透（cm）系数温渗透力流验时系数系数0C（cm/s）（）平坡量系数?
?
?
（cm/s）次间H1H2均（cm）（cm/s）降（s）数
（8）=（12）=（5）=（6）=（7）=（10）=（13）=1,
（1）
（2）（3）（4）
（2）-（（3）-（（5+（9）（11）（10）×（14）（9）T（7）LA,（8）,
（1）3）4）6）/2（12）,20
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五、击实试验
（一）试验目的
在标准击实方法下测定土的最大干密度和最优含水率，是控制路堤、土坝或填土地基等密实度的重要指标。
系综合设计性试验。
（二）仪器设备
3击实仪（锤重2500g、落距300mm，容积1000cm）;天平、台秤、筛、其他（喷雾器、盛土容器、修土刀、碎土设备）
试验记录表
土样编号:
;日期:
;小组:
试验仪器土样类别每层击数估计最优含水率风干含水率土粒相对密度
试验次数123456
加水量g
击实筒g
（1）质量
击实筒加g
（2）干土质重
湿土密
（2）-
（1）g（3）质重度击实筒3cm（4）体积
3（3）/（4）土密度g/cm（5）
（5）土干3g/cm（6）/1+0.01w密度
盒号
盒加湿
（1）g含土质量
盒加干水
（2）g土质量
量盒质量（3）g
（1）-
（2）水质量g（4）
10
干土
（2）-（3）（5）g质量
（4）/（5）含水率（6）%
干
密
度
d
含水率（%）
最大干密度为:
最优含水率为:
思考题:
1、增大压实功对最大干密度有何影响,
2、试验中对分层厚度有何要求,你研究过不同分层厚度对试验结果带来的影响吗,
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六、固结试验
（一）试验目的
土的固结试验可测定土的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力，为计算分析土的变形特性提供依据。
（二）仪器设备
固结仪、测微表、含水率、毛玻璃板、圆玻璃板、滤纸、切土刀、钢丝锯、凡士林等。
含水率试验记录表
日期:
;小组:
湿土平均干土质量含水率盒质量盒号质量含水率（g）（g）（%）（g）（%）
试
验
前
试
验
前
密度试验记录表
日期:
;小组:
湿土质量环刀容积湿密度环刀号33（g）（cm）（g/cm）
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固结试验记录表
土样编号:
;试验方法:
;日期:
;小组:
33土样高度Hcm，土粒密度g/cm，土密度g/cm0
（1，）ws含水率，试验前孔隙比e=,1,0,
荷载80050100200400P（kp）a
测微表初读数（0.01mm）
测微表测微表测微表测微表测微表
读数读数读数读数读数历时
（0.01mm）（0.01mm）（0.01mm）（0.01mm）（0.01mm）
15"
1'
2'15"各级荷载历
4'时（min）
及6'15"测微表读数（0.01mm）9'
12'15"
16'
20'15"
25'
各级荷载历时完后测微表读数（0.01mm）
变形量（mm）仪器变形量（mm）
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各级增量荷载下土样压缩量（mm）,hi
各级荷载下总压缩量
（mm）,h,i
各级荷载下孔隙比
，e10e,e,,h,0iih0
-1压缩系数（Mpa）
e,eii，1a,vp,pi，1i
压缩模量（Mpa）
e1，0E,sav
e~p曲线绘制区
思考题:
1、根据e~p曲线求，并说明该土的压缩性,a1,2
2、详述试验步骤,
3、根据上述试验数据，如何确定土的前期固结压力,
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七、直剪试验
（一）试验目的
直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法，可提供地基强度计算和稳定
分析所需的土的抗剪强度参数，内摩擦角和粘聚力。
可作为综合设计性试验。
（二）试验方法
根据排水条件及剪切速度，分为快剪、固结快剪和慢剪。
（三）仪器设备
直剪仪、测力钢环、环刀、切土刀、钢丝锯、毛玻璃板、圆玻璃板、百分表、秒表
等。
试验记录表
土样编号:
;试验方法:
;日期:
;小组:
仪器编号:
应变钢环号码:
应变钢环系数K（kPa/0.01mm）:
垂直压力50100200400（kp）,a
应变钢环
初读数R（0.01m0
m）
手应变钢剪应变钢剪应变钢剪应变钢剪剪切剪切剪切剪切轮环读数应环读数应环读数应环读数应位移位移位移位移转力力力力RRRR（0.01（0.01m（0.01（0.01数（0.01m（0.01m（0.01m（0.01mssssmm）m）mm）mm）m）（kp）m）（kp）m）（kp）m）（kp）aaaa
1
2
3
4剪5
6切7
8位9
10移
15
1112131415161718181与19920剪2122应23力24
25关
26系27
28
29
30
28293031323334
353637383940418424344
16
4546四、计算公式:
应变钢环读数差:
=R-R（0.01mm）;,R0
s,,R,K剪应力:
（kPa）
L,20n,,R（0.01mm）剪切位移:
n——手轮转数。
五、成果整理
1.对每一垂直应力，以剪应力s为纵座标，剪切位移Δ为横座标L绘制剪应力s与剪切
移?
L关系曲线，并求出相应的抗剪强度τ。
位
2.绘制,~,曲线，求出内摩擦角及内粘聚力c。
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六、思考题:
1、试验过程中依据什么来判别试样达到抗剪强度,试根据试验结果绘制曲线,,~,
2、直接剪切试验一般可以分为哪几种方法，其相互间的异同点如何,
3、土的抗剪强度受剪切试验时间长短的影响如何,
4、不同含水率的土料其抗剪强度是如何变化的,
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八、三轴剪切试验（演示）
（一）试验目的
试验目的是研究土的抗剪强度及变形特性，了解UU、CU及CD试验的排水条件、试验原理及抗剪强度指标获取方法。
（二）试验方法
根据土样在周围压力作用下固结排水条件和剪切时的排水条件，分为不固结不排水（UU试验）、固结不排水剪（CU试验）、固结排水剪（CD试验）试验。
（三）仪器设备
三轴仪、击样器、饱和器、切土器、切土盘、承膜筒、天平等。
试验记录表
土样编号:
;试验方法:
;日期:
;小组:
2试样直径dcm试样高度hcm试样面积Acm00033试样体积Vcm试样质量mg试样密度pcm0003钢环系数CN/0.01mm试样体积Vcm剪切速率mm/min0
孔量量力轴向体积隙侧水试样校正应环读轴向应变变化轴向应变压孔隙压管体积后试力数荷载读数百分数应变减量力压力力读变化样面积差读数数
0.010.01332kpNcmcm%%Cmkpkpkpaaaammmm
V,u,,hA,0,,,,,h13,V,h0,u,uA,i0ahP,u0,V1,,1,,RP=CRQ,3iAVa0
（1）
（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）
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思考题:
1、根据上述试验结果绘制出对应试验条件下强度包线，并求出相应试验条件下土的抗剪强度指标,
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