土工試驗處理

1、實驗一 1、 試驗名稱：土的含水率 土的含水率是土在溫度105110下烘至恒重時所失去的水分質量與達到恒重后干土質量的比值，以百分數(shù)表示。 2、 實驗目的 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、和其他物理力學性質指標提供一個不可缺少的依據(jù)。 3、 實驗方法 烘干法、酒精燃燒法以及炒干法等?，F(xiàn)介紹烘干法。 四、儀器設備 1 烘箱：保持溫度105110的自動控制的電熱恒溫烘箱； 2 天平：200g (感量0.01g)； 3 干燥器：通常用附有氯化鈣干燥劑的玻璃干燥缸； 4 其他：鋁制稱量盒或玻璃稱量瓶、削土刀、匙、玻璃板或盛土容器等。 五、操作步驟 1 從原狀或擾

2、動土樣中，選取具有代表性的試樣約1530g (砂土應多取些)放在稱量 內，立即蓋好盒蓋，稱重。稱重結果即為盒加濕土質量，準確至0.01g。 2 打開盒蓋，將盒和試樣放入烘箱內，在溫度105110恒溫下烘至恒重。烘干時間 對粘土、粉土不得少于8h，對砂土不得少于6h，對含有機質超過干土質量5%的土， 應將溫度控制在6570的恒溫下烘至恒重。 3. 將烘干后的盒和試樣取出，蓋好盒蓋，放入干燥器內冷卻至室溫，稱盒加干土質量， 準確至0.01g。6、 計算含水率，準確至0.1%。 式中 濕土質量 g ； 干土質量 g 。 7、 試驗要求 本實驗需進行兩次平行測定，測定的差值：當含水率小于40%時為1%

3、；當含水率等于、大于40%時為2%，則取兩個測值的平均值，以百分數(shù)表示。 8、 實驗記錄 1、數(shù)據(jù)記錄含水率實驗記錄表 試樣編號土樣類別環(huán) 刀號環(huán)刀質量（g）濕土質量(g)體積()濕密度(g/cm3)干土質量（g）含水率（%）平均含水率（%）（1）（2）（3）=（1）/（2）（4）（5）（7）038含沙粘土03842.49125.22602.087103.4720.4320.3402102142.46127.80602.130106.2820.252、計算含水率 要求：（1）干土質量計算至0.01g；（2）本試驗需進行2次平行測定，取其算術平均值，允許平行差值應符合下表規(guī)定。含水率（%）小于1

4、01040大于40允許平行差值（%）0.51.02.0 解： 依題意得： ； 所以： 平行差值檢核： 因為含水率在10%-40%之間，所以允許平行差值為1%且0.88%<1% 故所求平均含水率20.34%為有效值，即填入上表。 實驗二 1、 實驗名稱：密度實驗 土的密度是土的單位體積質量。 2、 實驗目的 測定土的密度，以便了解土的疏密狀態(tài)，供換算土的其他物理力學指標和工程設計之用。 3、 實驗方法 環(huán)刀法、水銀排開法、蠟封法、密度濕度計法和灌砂法等。現(xiàn)介紹環(huán)刀法。 四、儀器設備 1. 環(huán)刀：內徑61.8mm，高20mm， 壁厚1.5mm，體積60； 2. 天平：500g（感量0.1g）

5、； 3. 其他：修土刀、鋼絲鋸、玻璃板及圓玻璃片等。 五、操作步驟 1. 按工程需要取原狀土或人工制備所需狀態(tài)的擾動土樣，其直徑和高度應大于環(huán)刀的尺寸，整平其兩端放在玻璃板上。 2. 將環(huán)刀的刀口向下放在土面上，然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊切削，至土樣上端伸出環(huán)刀為止。削去兩端余土修平，兩端蓋上平滑的圓玻璃片，以免水分蒸發(fā)。 3. 擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀加土的質量，準確至0.1g。 6、 計算密度，準確至0.01 。 式中 濕土質量 ； 環(huán)刀容積 。7、 實驗要求本實驗需進行兩次平行測定，取其平均值，其兩次差值不得大于0.03。 8、 實驗記錄 1、本試驗記錄格式試樣編號土樣說明盒號鋁盒質量(g)

6、鋁盒體積（）盒加濕土質量(g)盒加干土質量(g)水的質量(g)干土質量(g)(1)（2）（3）（4）（5）=（3）-（4）（6）=（4）-（1）A1055含沙粘土A105511.036027.2524.542.7113.51A1066A106610.9929.6426.453.1915.4620208.9428.7024.703.5015.26密度實驗記錄表（環(huán)刀法） 2、 計算土的密度：按下式計算 要求：密度試驗應進行2次平行測定，兩次測定的差值不得大于0.03,取兩次試驗結果的平均值。解：依題意測出土體密度，即自然密度和干密度，則在實驗組別中取得數(shù)據(jù)如下表：試樣編號鋁盒體積（）盒加濕土質量

7、(g)干土質量(g)自然密度（）干密度（）平均自然密度（）平均干密度（）（2）（3）（6）=（4）-（1）（7）（8）（9）（10）A10666029.6415.460.490.260.490.262028.7015.260.480.25自然密度（）： 干密度（） ： 綜上所述： 該實驗土體的自然密度是0.49:；干密度是0.26，并填入上部表格。 實驗三1、 實驗名稱：液塑限聯(lián)合實驗 測定粘土的液限和塑限。2、 實驗目的 測定細粒土在液限與塑限時的含水量；界限含水率定義：粘性土的狀態(tài)隨著土中含水量的變化而變化，各種粘性土有一個處于塑性狀態(tài)的含水率范圍，界限含水率就是這個范圍的度量值；細粒土由

8、于含水率不同，分別處于流動狀態(tài)，可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)和固體狀態(tài)。液限是細粒土呈可塑狀態(tài)的上限含水率，塑限是細粒土呈可塑狀態(tài)的下限含水率。本試驗是測定細粒土的液限和塑限含水率，用作計算土的塑性指標和液性指數(shù)，以劃分土的工程類別和確定土的狀態(tài)。3、 實驗原理 （一）、含水量試驗原理：土樣含水量是指土樣在105至110溫度下烘干至恒重時所失去的水分質量與烘干質量的比值，用百分數(shù)表示為： 式中，代表土樣含水量（%）； 濕土質量（g）； 烘干土質量（g）。 土樣在在105至110溫度下加熱，土中自由水會變成氣體揮發(fā)，土恒重后，即可認為是干土質量，揮發(fā)掉的水分質量為水重 （二）、液塑限試驗原理： 粘性土隨

9、著含水量變化，其物理狀態(tài)和力學性質發(fā)生明顯的變化。重塑土處于液態(tài)時在自重作用下不能保持其形狀，發(fā)生類似于液體的流動；土體處于可塑狀態(tài)，在重力作用下能保持形狀，在外力作用下將發(fā)生塑性變形而不斷裂，外力消失后能保持外力消失前一時刻的形狀而不變，有一定的抗剪強度。通過給予試樣一個小的外力，在一定時間內變形達到規(guī)定值時的含水量。塑限試驗利用土體處于可塑時，在外力下產生任意變形而不發(fā)生斷裂；土體處于半固態(tài)時，當變形達到一定值（或受力較大）時發(fā)生斷裂底特點。試驗時給予一定外力，使試樣變形達到規(guī)定剛好出現(xiàn)裂縫時所對應底含水量作為塑限含水量。4、 實驗方法 液限測定可以采用液塑限聯(lián)合測定儀法5、 儀器設備 液

10、塑限聯(lián)合測定儀、調土刀、0.5mm孔徑分析篩、凡士林、純水、恒溫烘箱、天平、鋁盒、干燥器、鉛絲籃等。圖1-1 液限、塑限聯(lián)合測定儀六、試驗步驟（一）、液塑限聯(lián)合測定法試驗步驟： l 本試驗宜采用天然含水率試樣，當土樣不均勻時，采用風干試樣，當試樣中含有粒徑大于0. 5mm的土粒和雜物時，應過0. 5mm篩。 2 當采用天然含水率土樣時，取代表性土樣250g；采用風干試樣時，0. 5mm篩下的代表性土樣200g，將試樣放在橡皮板上用純水將土樣調成均勻膏狀，放入調土皿，浸潤過夜。 3 將制備的試樣充分調拌均勻，填入試樣杯中，填樣時不應留有空隙，較干的試樣應充分搓揉，密實地填入試樣杯中，填滿后刮平表

11、面。 4 將試樣杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，在圓錐上抹一薄層凡士林，接通電源，使電磁鐵吸住圓錐。 5 調節(jié)零點，將屏幕上的標尺調在零位，調整升降座、使圓錐尖接觸試樣表面，指示燈亮時圓錐在自重下沉入試樣，經5s后測讀圓錐下沉深度(顯示在屏幕上)，取出試樣杯，挖去錐尖入土處的凡士林，取錐體附近的試樣不少于10g，放入稱量盒內，測定含水率。 6 將全部試樣再加水或吹干并調勻，重復本條3至5款的步驟分別測定第二點、第三點試樣的圓錐下沉深度及相應的含水率。液塑限聯(lián)合測定應不少于三點。（注：圓錐入土深度宜為3-4mm，7-9mm，15-17mm。） 7 以含水率為橫坐標，圓錐入土深度為縱坐標在雙對數(shù)坐標紙

12、上繪制關系曲線，如圖所示。三點應在一直線上如圖中A線。當三點不在一直線上時，通過高含水率的點和其余兩點連成二條直線，在下沉為2mm處查得相應的2個含水率，當兩個含水率的差值小于2時，應以兩點含水率的平均值與高含水率的點連一直線如圖中B線，當兩個含水率的差值大于、等于2時，應重做試驗。 8 在含水率與圓錐下沉深度的關系圖上查得，圓錐下沉沉深度與含水率關系曲線，得下沉深度為17mm所對應的含水率為液限，查得下沉深度為10mm所對應的含水率為10mm液限，查得下沉深度為2mm所對應的含水率為塑限，取值以百分數(shù)表示，準確至0. 1。 9 計算公式 、塑性指數(shù)應按下式計算： 式中，塑性指數(shù)； 液限()；

13、 塑限()。 、液性指數(shù)應按下式計算： 式中，液性指數(shù)，計算至0. 01。 （二）、含水量試驗步驟： 1 取代表性試樣1530g，放入鋁盒內，迅速蓋好鋁盒蓋，稱量m1，減去鋁盒質量m0，準確至0.01g。 2 揭開盒蓋，將試樣和盒一起放入恒溫箱烘烤至恒重，溫度設定為105110。粘土約需10小時左右。 3 將烘干后的試樣和鋁盒取出，蓋好盒蓋，放入干燥器內冷卻至室溫，稱鋁盒加土質量m2。干土質量ms=m2-m0，減去鋁盒質量m0，準確至0.01g。 4 按下式計算該土樣的含水量：5 按前面的步驟進行兩次平行試驗，當兩次測定的含水量差值在含水量低于40%時不大于1，在含水量高于40%時，不大于2%

14、時，取兩次平行試驗的平均值作為含水量。七、數(shù)據(jù)記錄與計算（一）、液塑限聯(lián)合試驗記錄表試樣編號ABC圓錐下沉深度（mm）11.0711.0410.8915.0015.0114.9416.4616.7216.60平均下沉深度（mm）11.0014.9816.59盒號A1093A107554416A1077A1304盒質量(g)10.9910.988.938.7111.0010.99盒濕土質量(g)19.4417.9417.9321.3829.8130.70盒干土質量(g)17.7916.6315.9418.6525.6826.37濕土質量 (g)8.456.969.0012.6718.8119.71干土質量 (g)6.865.656.859.6213.9414.6水的質量 (g)1.591.312.153.054.875.11含 水 率 (%)23.18%23.19%31.39%31.70%34.94%35.00%平均含水率 (%)23.18%31.55%34.97%液限WL(%)4.21塑限WP (%)42.15塑性指數(shù)IP（%）37.94液性指數(shù)IL（%）隨變化而變化土的分類 （二）、計算過程 解： 依題意在上表中取得綜合數(shù)據(jù)如下表：試樣編號ABC平均下沉深度（mm）1114.9816.59平均含水率 (