土力學試驗報告

1、土力學實驗指導書目錄土力學實驗的目的 （-1-）-一、顆粒分析試驗 （T）附1-1篩析法 （1）附1-2密度計法（比重計法）（2）二、 密度試驗（環(huán)刀法） （4）三、 含水率試驗（烘干法）（5）四、 比重試驗（比重瓶法）（6）五、界限含水率試驗（8）液限、塑限聯(lián)合測定（8）六、 擊實試驗 （10 ）七、滲透試驗 （12）附7-1常水頭試驗（70型滲透儀） （12 ）附7-2變水頭試驗（南55型滲透儀）（14）八、固結(jié)試驗（快速法） （16）九、直接剪切試驗 （ 18）十、相對密度試驗 （20-）十一、無側(cè)限抗壓強度試驗 （22）十二、無粘性土休止角試驗 （24）十三、三軸壓縮試驗 （25）可編

2、輯土力學實驗指導書土力學實驗的目的土力學試驗是在學習了土力學理論的基礎上進行的， 是配合土力學課程的學習而開設的 一門實踐性較強的技能訓練課。 根據(jù)教學計劃的需要，安排試驗內(nèi)容， 以突出實踐教學，突 出技能訓練。試驗課的目的：一、是加強理論聯(lián)系實際，鞏固和提高所學的土力學的理論知識；二、 是增強實踐操作的技能； 三、是結(jié)合工程實際， 讓學生掌握土工試驗的全過程和運用實驗成 果于實際工程的能力。土力學實驗的內(nèi)容及要求土力學實驗指導書是依據(jù)中華人民共和國水利部發(fā)布土工試驗規(guī)程（SL237 1999 ）規(guī)范編寫的。根據(jù)教學大綱要求，安排下列實驗項目。一、顆粒分析試驗 附 11 篩析法（篩分法）（一）

3、試驗目的測定干土各粒組占該土總質(zhì)量的百分數(shù)，以便了解土粒的組成情況。供砂類土的分類、 判斷土的工程性質(zhì)及建材選料之用。（二）試驗原理土的顆粒組成在一定程度上反映了土的性質(zhì)， 工程上常依據(jù)顆粒組成對土進行分類， 粗 粒土主要是依據(jù)顆粒組成進行分類的，細粒土由于礦物成分、顆粒形狀及膠體含量等因素， 則不能單以顆粒組成進行分類， 而要借助于塑性圖或塑性指數(shù)進行分類。 顆粒分析試驗可分 為篩析法和密度計法，對于粒徑大于 0.075mm 的土?？捎煤Y析法測定，而對于粒徑小于 0.075mm 的土粒則用密度計法來測定。篩析法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

4、算出各個粒組占總量的百分數(shù)。（三）儀器設備1 標準篩：孔徑 10、5、2、1.0、0.5、0.25 、0.075mm ；2天平：稱量 1000g ，分度值 0.1g ；3臺稱：稱量 5kg ，分度值 1g ；4其它：毛刷、木碾等。（四）操作步驟1 備土：從大于粒徑 0.075mm 的風干松散的無粘性土中，用四分對角法取出代表性 的試樣。2取土：取干砂 500g 稱量準確至 0.2g 。 3搖篩：將稱好的試樣倒入依次疊好的篩，然后按照順時針或逆時針進行篩析。振搖時間一般為1015分鐘。4稱量：逐級稱取留在各篩上的質(zhì)量。（五）試驗注意事項1將土樣倒入依次疊好的篩子中進行篩析。2篩析法采用振篩機，在

5、篩析過程中應能上下振動，水平轉(zhuǎn)動。3 稱重后干砂總重精確至2g。（六）計算及制圖 1 1 按下列計算小于某顆粒直徑的土質(zhì)量百分數(shù)：mAX A 100%式中：X小于某顆粒直徑的土質(zhì)量百分數(shù)，；mA小于某顆粒直徑的土質(zhì)量，g ;mB所取試樣的總質(zhì)量（500g ）。mm ）的對數(shù)值為橫坐標，繪試驗者陳炳崇2 用小于某粒徑的土質(zhì)量百分數(shù)為縱坐標，顆粒直徑（ 制顆粒大小分配曲線。（七）試驗記錄（見附表 1 1 ）顆粒分析試驗記錄表（篩析法）附表1 1土樣編號 14 2干土質(zhì)量500g孔徑留篩土質(zhì)量累積留篩 土質(zhì)量小于該孔徑 的土質(zhì)量小于該孔徑的 土質(zhì)量百分數(shù)(mr)(g)(g)(g)(%)200.00.

6、0500.0100.01017.017.0483.096.6545.062.0438.087.6265.5127.5372.574.5185.0212.5287.557.50.5100.5313.0187.037.40.25122.0435.065.013.00.07560.0495.05.01.0底盤總計5.0500.0土樣說明粗砂試驗日期 2003年5月20日校核者黃國怡附1 2密度計法（比重計法）（一）試驗目的測定小于某粒徑的顆粒占土總質(zhì)量的百分數(shù)，以便了解土粒的大小分配情況，并作為粘性土分類的依據(jù)及土工建筑選材之用。（二）試驗原理密度計法，是將一定量的土樣（粒徑<0.075mm

7、）放在量筒中，然后加蒸餾水，經(jīng)過攪拌，使土的大小顆粒在水中均勻分布，當土粒在液體中靠自重下沉時，較大的顆粒下沉較快，而較小的顆粒下沉則較慢。 讓土粒沉降過程中，用密度計測出在懸液中對應于不同時間 的不同懸液密度，根據(jù)密度計讀數(shù)和土粒的下沉時間，就可計算出粒徑小于某一粒徑d（mm ）的顆粒占土樣的百分數(shù)。（三）儀器設備1 密度計：目前通常采用的密度計有甲、乙兩種，現(xiàn)介紹甲種密度計。甲種密度計刻度自060,最小分度單位為1.0 ;如附圖1 1所示。2 .量筒：容積1000ml ;3 .天平：稱量 200g，分度值0.01g ;4 .攪拌器：輪徑 50mm，孔徑3mm ; 2 5. 煮沸設備：電熱器

8、、三角燒瓶等；八°noAx iV附圖11甲種比重計6 .分散劑：4 %六偏磷酸鈉或其它分散劑；7 .其它：溫度計、蒸餾水、燒杯、研缽和秒表等。（四）操作步驟1. 稱取試樣：取有代表性的風干或烘干土樣100200g，放入研缽中，用帶橡皮頭的研棒研散，將研散后的 土過0.075mm 篩，均勻拌和后稱取試樣30g。2 .浸泡試樣：將稱好的試樣小心倒入燒瓶中，注入200ml蒸餾水對試樣進行浸泡，浸泡時間不少于18小時。3 .煮沸分散：將浸泡好后的試樣稍加搖蕩后，放在電熱器上煮沸。煮沸時間從沸騰時開始，粘土約需要1小時,其它土不少于半小時，對教學試驗，浸泡試樣及煮沸分散均由實驗室準備。4 .制

9、備懸液：土樣經(jīng)煮沸分散冷卻后，倒入量筒內(nèi)。然后加4%濃度的六偏磷酸鈉約10ml于溶液中，再注入蒸餾水，使筒內(nèi)的懸液達到1000ml。5. 攪拌懸液：用攪拌器在懸液深度上下攪拌1分鐘，往復各30次，使懸液內(nèi)土粒均 勻分布。6. 定時測讀：取出攪拌器，立即開動秒表，測定經(jīng)過1、5、30、120、1440分鐘時的密度計數(shù)讀。每次測讀完后，立即將密度計取出，放入盛水量筒中，同時測記懸液溫度,準確至0.5 C。（五）試驗注意事項1 . 5分鐘時的讀數(shù)是包括 1分鐘讀數(shù)的時間，其余 30、120、1440分鐘的讀數(shù)時間 也是如此累加。2 .讀數(shù)后甲種密度計必須立即從量筒里取出，否則會阻礙土粒下沉速度。（六

10、）計算及制圖1.由于刻度、溫度與加入分散劑等原因，密度計每一次讀數(shù)須先經(jīng)彎液面校正后，由實驗室提供的RL關系圖，查得土粒有效沉降距離， 計算顆粒的直徑d，按簡化公式計算:式中：d顆粒直徑，mm ；K粒徑計算系數(shù)（由實驗室提供的資料查得）；L某時間t內(nèi)的土粒沉降距離（由實驗室提供的資料查得）；t 沉降時間，S。2 .將每一讀數(shù)經(jīng)過刻度與彎液面校正、溫度校正、土粒比重校正和分散劑校正后，按F列計算小于某粒徑的土質(zhì)量百分數(shù):X %100Cs R mt n Cdms式中：X小于某粒徑的土質(zhì)量百分數(shù)，；m s試樣干土質(zhì)量（30g ）;Cs土粒比重校正系數(shù)，可查甲種密度計的土粒比重校正值表（由實驗室提供的

11、資 料查得）；R甲種密度計讀數(shù)； mt 溫度校正值，可查甲種密度計的溫度校正值表（由實驗室提供的資料查得）n刻度及彎液面校正值（由實驗室提供的圖表中查得） Cd 分散劑校正值（由實驗室提供資料）。d （mm ）的對數(shù)為橫坐標,3用小于某粒徑的土質(zhì)量百分數(shù)X （%）為縱坐標，粒徑繪制顆粒大小級配曲線。（七）試驗記錄（見附表附表1 2土樣編號 18干土質(zhì)量ms 30g1 2）顆粒分析試驗記錄表（密度計法）密度計號甲2量筒號 3試驗者黃麗娟 校核者黃國怡土 粒比重Gs=2.75比重計校正值 Cs=0.979 試驗日期 2003.5.8下沉 時間懸液 溫度密度計讀數(shù)溫度 校正值刻度彎液 面校正值分散劑

12、 校正值Rm=R+m t+n -CDRh= Rmx Cs土粒 落距粒徑小于某孔 徑的土質(zhì) 量百分數(shù)t ( min)T (C)RmtnCdL (cm)d (mr)(%)118.029.0-0.51.01.028.527.90213.8210.0593.01518.024.5-0.51.01.024.023.49615.0690.02478.323018.019.5-0.51.01.019.018.60116.4550.01062.0112018.514.0-0.41.01.013.613.31417.9790.005244.38144019.08.5-0.31.01.08.28.02819.50

13、40.001526.76、密度試驗（環(huán)刀法）（一）試驗目的測定土的濕密度，以了解土的疏密和干濕狀態(tài)，供換算土的其它物理性質(zhì)指標和工程設 計以及控制施工質(zhì)量之用。（二）試驗原理土的濕密度是指土的單位體積質(zhì)量，是土的基本物理性質(zhì)指標之一，其單位為g/cm 3。環(huán)刀法是采用一定體積環(huán)刀切取土樣并稱土質(zhì)量的方法，環(huán)刀內(nèi)土的質(zhì)量與體積之比即為土的密度。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，可用灌水法或灌砂 法。（三）儀器設備1 .環(huán)刀：內(nèi)徑 68cm，高23cm 。 4 2.3.（四）1 .2.天平：稱量500g

14、，分度值0.01g。其它：切土刀、鋼絲鋸、凡士林等。操作步驟量測環(huán)刀：取出環(huán)刀，稱出環(huán)刀的質(zhì)量，并涂一薄層凡士林。切取土樣：將環(huán)刀的刀口向下放在土樣上，然后用切土刀將土樣削成略大于環(huán)刀直徑的土柱，將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削使土樣上端伸出環(huán)刀為止，然后將環(huán)刀兩端的余土削土樣稱量：擦凈環(huán)刀外壁，稱出環(huán)刀和土的質(zhì)量。試驗注意事項稱取環(huán)刀前，把土樣削平并擦凈環(huán)刀外壁；如果使用電子天平稱重則必須預熱，稱重時精確至小數(shù)點后二位。 計算公式平。3.（五）1 .2.（六）按下列計算土的濕密度：m 1 m2V式中：p密度，計算至 0.01g/cm m 濕土質(zhì)量，g ； m 1 環(huán)刀加濕土質(zhì)量， m 2環(huán)刀質(zhì)量，g

15、 ；3其平行差值不得大于2 1 ）密度試驗記錄表（環(huán)刀法）30.03g/cm，取其算術平均值。V環(huán)刀體積，cm 密度試驗需進行二次平行測定，（七）試驗記錄（見附表附表2 1試驗者 校核者 試驗日期土樣編號環(huán)刀號環(huán)丿J加濕土質(zhì)量環(huán)丿J質(zhì)量濕土質(zhì)量環(huán)刀體積密度（g/cm3）m1 (g)m2 (g)m (g)V (cm3)單值平均值11136.00142.9534.65108.3064.401.681.67138.00141.7034.68107.0264.401.66三、含水率試驗（烘干法）（一）試驗目的測定土的含水率，以了解土的含水情況，是計算土的孔隙比、 液性指數(shù)、飽和度和其它物理力學性質(zhì)不可

16、缺少的一個基本指標。（二）試驗原理含水率反映土的狀態(tài)，含水率的變化將使土的一系列物理力學性質(zhì)指標隨之而異。這種影響表現(xiàn)在各個方面，如反映在土的稠度方面，使土成為堅硬的、可塑的或流動的；反映在土內(nèi)水分的飽和程度方面，使土成為稍濕、很濕或飽和的；反映在土的力學性質(zhì)方面，能使土的結(jié)構強度增加或減小，緊密或疏松，構成壓縮性及穩(wěn)定性的變化。測定含水率的方法有 烘干法、酒精燃燒法、炒干法、微波法等等。 5 （三）儀器設備1 烘箱：采用溫度能保持在105110 C的電熱烘箱。2 .天平：稱量 500g，分度值0.01g。3 .其它：干燥器、稱量盒等。（四）操作步驟1. 濕土稱量：選取具有代表性的試樣1520

17、g，放入盒內(nèi)，立即蓋好盒蓋，稱出盒與 濕土的總質(zhì)量。2. 烘干冷卻：打開盒蓋，放入烘箱內(nèi)，在溫度105110 C下烘干至恒重后，將試樣 取出，蓋好盒蓋放入干燥器內(nèi)冷卻， 稱出盒與干土質(zhì)量。 烘干時間隨土質(zhì)不同而定，對粘質(zhì) 土不少于8h ;砂類土不少于 6h。（五）試驗注意事項1.剛剛烘干的土樣要等冷卻后才稱重；2 .稱重時精確至小數(shù)點后二位。（六）計算公式按下式計算土的含水率： 100% m1100%msm2 m°式中：3含水率，計算至 0.1%m o盒質(zhì)量，g ;m1盒加濕土質(zhì)量， g ;m2盒加干土質(zhì)量， g ;m1 m2 土中水質(zhì)量， g ;m1 mo 干土質(zhì)量，g含水率試驗需

18、進行二次平行試驗，其平行差值不得大于2%，取其算術平均值。（七）試驗記錄（見附表 3 1）含水率試驗記錄表（烘干法）附表3 1試驗者吳煌峰校核者 黃國怡試驗日期2003年3月20日土樣 編號盒號盒質(zhì)量盒加濕土質(zhì) 量盒加干土質(zhì)量水質(zhì)量干土質(zhì)量含水率（）mom2mi- m2g-mo單值平均值(g)(g)(g)(g)(g)1212323.5843.3238.634.6915.0531.231.312423.5643.1338.454.6814.8931.4四、比重試驗（比重瓶法）（一）試驗目的測定土的比重，為計算土的孔隙比、 飽和度以及土的其它物理力學試驗（如顆粒分析的密度計法試驗、固結(jié)試驗等）提供

19、必需的數(shù)據(jù)。 6 （二）試驗原理根據(jù)土粒粒徑不同， 土的比重試驗可分別采用比重瓶法、浮稱法或虹吸筒法， 對于粒徑小于5mm的土，采用比重瓶法進行。比重瓶法就是由稱好質(zhì)量的干土放入盛滿水的比重瓶 的前后質(zhì)量差異，來計算土粒的體積，從而進一步計算出土粒比重。（三）儀器設備1 .比重瓶：容重 100ml或50ml ;2 .天平：稱量 200g，分度值0.001g ;3 .其它：烘箱、蒸餾水、溫度計、篩、漏斗、滴管等。（四）操作步驟1.取樣稱量：取通過 5mm篩的烘干土樣約15g （如用50ml的比重瓶，可取干土約 12g ）用玻璃漏斗裝入洗凈烘干的比重瓶內(nèi)，稱瓶與土的質(zhì)量。2 .煮沸排氣：將蒸餾水注

20、入比重瓶內(nèi)，約至瓶的一半高處，搖動比重瓶，并將比重瓶放在砂浴上煮沸，使土粒分散排氣。煮沸時間自懸液沸騰時算起，砂及砂質(zhì)粉土不少于30分鐘；粘土及粉質(zhì)粘土應不少于1小時。煮沸時不要使土液從瓶內(nèi)溢出。3 .注水稱量：將蒸餾水注入比重瓶內(nèi)至近滿，待瓶內(nèi)懸液溫度穩(wěn)定后及瓶內(nèi)土懸液澄 清時，蓋緊瓶塞，使多余的水分從瓶塞的毛細管中溢出，擦干瓶外的水分，稱出瓶、水、土 總質(zhì)量。稱量后立即測定瓶內(nèi)水的溫度。4 .查取瓶、水質(zhì)量：根據(jù)測得的溫度，從已繪制的溫度與瓶、水質(zhì)量關系曲線（由實 驗室提供）查取瓶、水質(zhì)量。（五）試驗注意事項1.稱重前比重瓶的水位要加滿至瓶塞的毛細管；2 .稱重時精確至小數(shù)點后三位。（六）

21、計算公式按下列計算土粒的比重：Gsmsm1ms m2式中：Gs土粒比重，計算精確至0.001 ;m s干土質(zhì)量，g ;mi瓶、水質(zhì)量，可查瓶、水質(zhì)量關系曲線（由實驗室提供）；m2瓶、水、土質(zhì)量，g ;Gwt t C時蒸餾水的比重，準確至0.001 ,查下表（不同溫度時水的比重）比重試驗需進行二次平行測定，其平行差不得大于0.02，取其算術平均值。不同溫度時水的比重（近似值）水溫（C）4.0 12.512.5 19.019.0 23.523.5 27.527.5 30.530.5 33.0水的比重1.0000.9990.9980.9970.9960.995 7 （七）試驗記錄（見附表 4 一 1

22、 ）比重試驗記錄表（比重瓶法）附表4 1工程名稱 龍江口 試驗者 黃麗娟土樣說明粘土 計算者陳炳崇試驗日期2003年4月10日校核者黃國怡土 樣 編 號比重 瓶 號溫度C ）液體的 比重Gwt瓶質(zhì)量（g）瓶、土 質(zhì)量（g）土質(zhì)量ms（g）瓶、液 體質(zhì)量m1（g）瓶、液體 、土質(zhì)量m2（g）與干土同 體積的液 體質(zhì)量（g）比重Gs平均 比重查上表-+6)-(7)-51 21311226.00.99736.34451.27214.928138.124147.6265.4262.7432.7411326.00.99734.24349.16914.926134.124143.6225.4282.742

23、五、界限含水率試驗液限、塑限聯(lián)合測定法（一）試驗目的測定粘性土的液限3L和塑限3p ,并由此計算塑性指數(shù)Ip、液性指數(shù)II,進行粘性土的 定名及判別粘性土的軟硬程度。（二）試驗原理液限、塑限聯(lián)合測定法是根據(jù)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(zhì)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17mm 所對應得含水率即為液限，查得圓錐下沉深度為2mm所對應的含水率即為塑限。（三）試驗設備1 液塑限聯(lián)合測定儀：如附圖5-1，有電磁吸錐、測讀裝置、升降支座等，圓錐質(zhì)量76g，錐角30

24、76;，試樣杯等；2 .天平：稱量 200g，分度值0.01g ;3 其它：調(diào)土刀、不銹鋼杯、凡士林、稱量盒、烘箱、干燥器等。（四）操作步驟1.土樣制備：當采用風干土樣時， 取通過0.5mm 篩的代表性土樣約 200g，分成三份, 分別放入不銹鋼杯中，加入不同數(shù)量的水，然后按下沉深度約為 45mm ,911mm , 15 - 17mm范圍制備不同稠度的試樣。2 .裝土入杯：將制備的試樣調(diào)拌均勻，填入試樣杯中，填滿后用刮土刀刮平表面，然 后將試樣杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上。3 .接通電源：在圓錐儀錐尖上涂抹一薄層凡士林，接通電源，使電磁鐵吸住圓錐。4 .測讀深度：調(diào)整升降座，使錐尖剛好與試樣面接

25、觸，切斷電源使電磁鐵失磁，圓錐 儀在自重下沉入試樣，經(jīng) 5秒鐘后測讀圓錐下沉深度。5 .測含水率：取出試樣杯，測定試樣的含水率。重復以上步驟，測定另兩個試樣的圓 8 錐下沉深度和含水率。（五）試驗注意事項1.土樣分層裝杯時，注意土中不能留有空隙。2 .每種含水率設三個測點，取平均值作為這種含水率所對應土的圓錐入土深度，如三 點下沉深度相差太大，則必須重新調(diào)試土樣。（六）計算公式1.計算各試樣的含水率：m 100% 匹竺 100%msm2 m°式中符號意義與含水率試驗相同。2 .以含水率為橫坐標，圓錐下沉深度為縱坐標，在雙對數(shù)坐標紙上繪制關系曲線， 三點連一直線（如附圖 5 2中的A線

26、）。當三點不在一直線上，可通過高含水率的一點與另兩點連成兩條直線，在圓錐下沉深度為2mm處查得相應的含水率。當兩個含水率的差值 >2 %時，應重做試驗。當兩個含水率的差值<2 %時，用這兩個含水率的平均值與高含水率的點連成一條直線（如附圖5 2中的B線）。3 .在圓錐下沉深度與含水率的關系圖上，查得下沉深度為17mm 所對應的含水率為液限；查得下沉深度為 2mm所對應的含水率為塑限。8J附圖5-1光電式液塑限儀結(jié)構示意圖1水平調(diào)節(jié)螺絲；2 控制開關；3 指示燈；4零線調(diào)節(jié)螺釘；5反光鏡調(diào)節(jié)螺釘；6屏幕7 機殼；8 物鏡調(diào)節(jié)螺釘；9 電池裝置；10 光源調(diào)節(jié)螺釘；11 光源裝置；12

27、 圓錐儀；13 升降臺；14 水平泡；15 盛土杯1020O 98 7 6 5 4 3 2203040 50 60 709080 100含水率()附圖5-2圓錐入土深度與含水率關系圖 9 (七) 試驗記錄(見附表5 1 )液限、塑限聯(lián)合試驗記錄表附表5 1工程名稱 珠江堤岸試驗者 黃國怡試樣編號16計算者吳煌峰試驗日期2003.5.22校核者 陳炳崇試樣編號圓錐下 沉深度(mr)盒號盒質(zhì)量mo(g)盒加濕 土質(zhì)量mi(g)盒加干 土質(zhì)量m?(g)水質(zhì)量m«(g)干土 質(zhì)量ms(g)含水率CO(%)液限O L(%)塑限O p (%)14.52223.5543.1739.054.1215

28、.5026.641.519.529.82523.5746.5240.775.7517.2033.4316.52823.5950.3442.397.9518.8042.3六、擊實試驗(一) 試驗目的在擊實方法下測定土的最大干密度和最優(yōu)含水率,是控制路堤、土壩和填土地基等密實度的重要指標。（二）試驗原理土的壓實程度與含水率、壓實功能和壓實方法有密切的關系。當壓實功能和壓實方法不變時，土的干密度隨含水率增加而增加，當干密度達到某一最大值后，含水率繼續(xù)增加反 而使干密度減小，能使土達到最大密度的含水率，稱為最優(yōu)含水率3op，與其相應的干密度稱為最大干密度 pdmax °（三）儀器設備31.擊

29、實儀：如附圖 6 1所示。錘質(zhì)量2.5kg，筒高116mm，體積947.4cm°2 .天平：稱量 200g，分度0.01g °3 .臺稱：稱量10kg，分度值5g °4 .篩：孔徑5mm °5 其它：噴水設備、碾土器、盛土器、推土器、修土刀等。（四）操作步驟1制備土樣：取代表性風干土樣，放在橡皮板上用木碾碾散，過5mm篩，土樣量不少于20kg °2 .加水拌和：預定 5個不同含水量，依次相差 含水量。2%，其中有兩個大于和兩個小于最優(yōu)所需加水量按下式計算:mwo式中：mw所需加水質(zhì)量， g ;mwo 風干含水率時土樣的質(zhì)量，g ;3 o 土樣的

30、風干含水率，；3預定達到的含水率，。 10 按預定含水率制備試樣，每個試樣取 2.5kg，平鋪于不吸水的平板上，用噴水設 備向土樣均勻噴灑預定的加水量，并均勻拌 和。3 .分層擊實：取制備好的試樣600800g，倒入筒內(nèi)，整平表面，擊實25次,每層擊實后土樣約為擊實筒容積1/3 °擊實時，擊錘應自由落下，錘跡須均勻分布于土 面。重復上述步驟，進行第二、三層的擊實。 擊實后試樣略高出擊實筒（不得大于 6mm ） °4 稱土質(zhì)量：取下套環(huán)，齊筒頂細心 削平試樣，擦凈筒外壁，稱土質(zhì)量，準確至附圖6 1擊實儀示意圖0.1g °5 測含水率：用推土器推出筒內(nèi)試樣，從試樣中心

31、處取2個各約1530g 土測定含率，平行差值不得超過 1 %。按24步驟進行其它不同含水率試樣的擊實試驗。（五）試驗注意事項1 試驗前，擊實筒內(nèi)壁要涂一層凡士林。2 擊實一層后，用刮土刀把土樣表面刨毛，使層與層之間壓密，同理，其它兩層也是 如此。3 如果使用電動擊實儀，則必須注意安全。打開儀器電源后，手不能接觸擊實錘。（六）計算及繪圖1 按下式計算干密度:式中：pd 干密度，g/cm 3；P濕密度，g/cm 3；3含水率，。以干密度pd為縱坐標，含水率 3為橫 坐標，繪制干密度與含水率關系曲線 （附圖 6 2 ）。曲線上峰值點所對應的縱橫坐標分17»31|需水事3 (X)別為土的最大

32、干密度和最優(yōu)含水率。如曲線附圖6-2 d 關系曲線不能繪出準確峰值點，應進行補點。11 （七）試驗記錄（見附表6 1 )擊實試驗附表6 1土樣編號10 2土粒比重2.72試驗者黃麗娟土樣類別CI每層擊數(shù)25校核者黃國怡風干含水率4.0 %試驗儀器輕型擊實儀試驗日期2003.9.10干密度含水率試筒加筒濕土質(zhì)密干盒盒加盒加盒水的干土含水率平均驗土質(zhì)質(zhì)量度密號濕土干土質(zhì)質(zhì)量質(zhì)量含水序量量度質(zhì)量質(zhì)量量(%)率號(g)(g)(g)(g/cm 3)(g/cm 3)(g)(g)(g)(g)(g)(%)(11)(12)-34(6)-(7)(7)-(8)9 100V1 0.01101251078017301.

33、831.5373174231.2630.7228.4628.0314142.802.6914.4614.0319.419.219.373426.5924.3142.2110.3721.373930.328142.8613.4621.32257078017901.891.5627.421.3675126.8024.3142.4810.3224.078828.922142.8512.0723.63262078018401.941.5726.023.8776728.2925.3142.9411.3525.972429.655143.2112.4425.84263078018501.951.5526.

34、425.9481229.3326.0143.3112.0227.581434.262144.3815.8827.65261078018301.931.5229.827.68七、滲透試驗附7 - 1常水頭試驗（一）試驗目的測定無粘性土的滲透系數(shù) k,以便了解土的滲透性能大小，用于土的滲透計算和供建造土壩時選土料之用。（二）試驗原理滲透是液體在多孔介質(zhì)中運動的現(xiàn)象。滲透系數(shù)是表達這一現(xiàn)象的定量指標。土的滲透性是由于骨架顆粒之間存在孔隙構成水的通道所致。常水頭滲透試驗適用于粗粒土。（三）儀器設備1. 70型滲透儀：如附圖7 1所示。2 .其它：木擊錘、秒表、天平、溫度計、量杯等。（四）操作步驟1 .

35、調(diào)節(jié)：將調(diào)節(jié)管與供水管連通，由儀器底部充水至水位略高于金屬孔板，關止水夾。2 .取土：取風干試樣 34kg，稱量準確至1.0g，并測定其風干含水率。 12 3.裝土：將試樣分層裝入儀器，每層厚23cm，用木錘輕輕擊實到一定厚度，以控制其孔隙比。4 .飽和：每層砂樣裝好后，連接調(diào)節(jié)管與供水管，微開止水夾，使砂樣從下至上逐漸 飽和，待飽和后，關上止水夾。5.進水：提高調(diào)節(jié)管使其高于溢水孔，然后將調(diào)節(jié)管與供水管分開，并將供水管置于試樣筒內(nèi)，開止水夾，使水由上部注入筒內(nèi)。6 降低調(diào)節(jié)管：降低調(diào)節(jié)管口使位于試樣上部三分之一處，造成水位差。在滲透過程 中，溢水孔始終有余水溢出，以保持常水位。7 測記：開動

36、秒表，用量筒自調(diào)節(jié)管接取一定時間內(nèi)的滲透水量，并重復一次。測記 進水與出水處的水溫，取其平均值。&重復試驗：降低調(diào)節(jié)管口至試樣中部及下部三分之一處，以改變水力坡降，按以上 步驟重復進行測定。（五）試驗注意事項1 裝砂前要檢查儀器的測壓管及調(diào)節(jié)管是否堵塞。2 干砂飽和時，必須將調(diào)節(jié)管接通水源讓砂飽和。3 試驗時水源要直接流到試樣筒里，水位與溢水孔齊平。（六）計算公式按下列計算滲透系數(shù):KtQLAHtL0(7=tJK2o Kt203 式中：Q 時間t秒內(nèi)的滲出水量，cmH 平均水位差（H計H 2） /2 , cm ;L 兩測壓孔中心間的試樣高度，cm ;t 時間，s;Kt水溫為T C時試樣

37、的滲透系數(shù)，cm/s ;K20 水溫為 20 C時試樣的滲透系數(shù)，cm/s ;口、匹o 水溫分別為 TC與20 C 時水的動力粘滯系數(shù)，/ p20的比值可查附表7 2得出。附圖7 170型滲透儀1 試樣筒；2 金屬孔板；3 測壓孔；4 玻璃 測壓管；5 溢水孔；6 滲水孔；7 調(diào)節(jié)管；8 滑動支架；9 容量為5000ml的供水管；10 供水管；11 止水夾；12 容量為500ml的量筒；13 溫度計；14 試樣；15 礫石層（七）試驗記錄（見附表 7 1)常水頭滲透試驗記錄表1（70型滲透儀）附表7 1工程名稱河口試樣高度h = 30cm干十重m s=3260g試驗者黃麗娟土樣編號 22試樣面

38、積A=70cm 2孔隙比e=0.713校核者黃國怡13 可編輯土樣說明粗砂 測孔壓間距 L=10cm土粒比重Gs=2.66試驗日期2003615試 驗 次 數(shù)經(jīng)過 時間測壓管水位（cm)水位差（cm）水力滲透 水量滲透 系數(shù)平均 水溫校 正滲透 系數(shù)平均滲 透系數(shù)sI管H管山管H1H2平均H坡降(cm3kT(cm/s)C)系 數(shù)k20(cm/s)k20(cm/s)(11)(12)(13)(14)-5 679T(10) 12)2A 1 820115024.820.816.84.04.04.00.402150.051218.01.050.0538215024.820.816.84.04.04.00

39、.402150.051218.01.050.0538312024.521.518.53.03.03.00.301280.050718.01.050.05335.33 X412024.521.518.53.03.03.00.301280.050818.01.050.053310_ 259024.222.220.22.02.02.00.20640.050818.01.050.053369024.222.220.22.02.02.00.20640.050818.01.050.0533t20與溫度的關系附表7 2溫度（C）5.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.010.5mT

40、/即1.5011.4781.4551.4351.4141.3931.3731.3531.3341.3151.2971.279溫度（C）11.011.512.012.513.013.514.014.515.015.516.016.5mt/ 黒01.2611.2431.2271.2111.1941.1761.1681.1481.1331.1191.1041.090溫度（C）17.017.518.018.519.019.520.020.521.021.522.022.5mt/ 黒01.0771.0661.0501.0381.0251.0121.0000.9880.9760.9640.9580.943

41、溫度（C）23.024.025.026.027.028.029.030.031.032.033.034.0mt/ m200.9320.9100.8900.8700.8500.8330.8150.7980.7810.7650.7500.735附7 2變水頭滲透試驗（一）試驗目的測定粘性土的滲透系數(shù) k，以了解土層滲透性的強弱，作為選擇壩體填土料的依據(jù)。（二）試驗原理細粒土由于孔隙小， 且存在粘滯水膜，若滲透壓力較小，則不足以克服粘滯水膜的阻滯 作用，因而必須達到某一起始比降后，才能產(chǎn)生滲流。變水頭滲透試驗適用于細粒土。（三）儀器設備1 .南55型滲透儀：如附圖 7 2所示。2 .其它：100ml

42、量筒、秒表、溫度計、凡士林等。14 （四）操作步驟1 裝土：將裝有試樣的環(huán)刀推入套筒內(nèi)并壓入止水墊圈。裝好帶有透水石和墊圈 的上下蓋，并用螺絲擰緊，不得漏氣漏水。2 供水：把裝好試樣的容器進水口與 供水裝置連通，關止水夾，向供水瓶注滿水。3 排氣：把容器側(cè)立，排氣管向上，并打開排氣管止水夾。然后開進水口夾，排除容器底部的空氣，直至水中無氣泡溢出為 止。關閉排氣管止水夾，平放好容器。在不 大于200cm水頭作用下，靜置某一時間， 待容器出水口有水溢出后，則認為試樣已達 飽和。4 測記：使變水頭管充水至需要高度后，關止水夾，開動秒表，同時測記開始水頭 hi, 記試驗開始與終了時的水溫。如此連續(xù)測記

43、2 再連續(xù)測記數(shù)次，前后需 6次以上。（五）試驗注意事項1 2 假象。3 .環(huán)刀邊要套橡皮膠圈或涂（六）計算公式按下式計算滲透系數(shù)：附圖7 - 2南55型滲透儀1變水頭管；2-滲透容器；3-供水瓶；4-接 水源管；5 -進水管夾；6-排氣管；7-岀水管經(jīng)過時間t后，再測記終了水頭 h2,同時測3次后，再使變水頭管水位回升至需要高度，環(huán)刀取試樣時，應盡量避免結(jié)構擾動，并禁止用削土刀反復涂抹試樣表面。當測定粘性土時，須特別注意不能允許水從環(huán)刀與土之間的孔隙中流過，以免產(chǎn)生層凡士林以防漏水，透水石需要用開水浸泡。kT式中：kT滲透系數(shù)，cm/s ；a變水頭管截面積；L試樣高度，cm ；hi 滲徑等于

44、開始水頭，cm ；h2 終了水頭，cm ；2.3 In和lg的換算系數(shù)。其余符號同前。（七）試驗記錄（見附表 7 3）變水頭滲透試驗記錄表（南55型滲透儀）試樣高度L =4.0cm試樣面積A =30.0cm 2孔 隙 比 e =0.890試驗者 張芳枝校核者 陳炳崇試驗日期2003.7.15附表7 3土樣編號6儀器編號2測壓管斷面積 a =0.683cm 2開始終了經(jīng)過開始終了水溫TC校正滲透平均滲透時間時間時間水頭水頭aL.h1 lg 時的滲系數(shù)系數(shù)系數(shù)2.3一水溫Ath2透系數(shù)t1t2th1h2kTT /20k20k2010 610 610 6dhmindhmi nScmcm10 410

45、2(cm/s )(cm/s )(cm/s )(11)(12)一lg4yT(6) X(7)(8) X(10)231.226.8 8 308 9 001800301.161.001.1608.01.3731.59214.209.8 9 008 9 301 800661.161.021.1838.01.3731.628 10251.240.8 9 30303600410.582.001.1588.01.3731.591.608 108 113600217.207.0.582.031.1758.01.3731.613030348 118 135400198.185.0.392.991.1678.01.

46、3731.603000208 138 145400210.196.0.393.011.1748.01.3731.61003032八、固結(jié)試驗（快速法）（一）試驗目的測定試樣在側(cè)限與軸向排水條件下的壓縮變形h和荷載P的關系，以便計算土的單位沉降量Si、壓縮系數(shù)av和壓縮模量Es等。（二）試驗原理土的壓縮性主要是由于孔隙體積減少而引起的。在飽和土中，水具有流動性，在外力作用下沿著土中孔隙排出，從而引起土體積減少而發(fā)生壓縮，試驗時由于金屬環(huán)刀及剛性護環(huán)所限，土樣在壓力作用下只能在豎向產(chǎn)生壓縮，而不可能產(chǎn)生側(cè)向變形，故稱為側(cè)限壓縮。（三）儀器設備1 固結(jié)儀：如附圖 8 1所示，試樣面積 30cm 2,高2cm。2 .量表：量程 10mm，最小分度 0.01mm。3 .其它：刮