土质学与土力学实验指导书(1)一、试验名称：土的液塑限试验二、试验目的：测定土的液、塑限，用于计算土的塑性指数与液性指数，作为黏土分类以及估算地基承载力等的一个依据。三、实验原理：大量的试验表明，在以含水量为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标的双对数坐标系中，土壤的含水量——圆锥下沉深度符合线性关系。因此，根据有关标准规定（建设部：锥尖角30o，锥体重76g，贯入土中2mm时为塑限，10mm时为液限；交通部：锥尖角30o，锥体重100g，贯入土中2mm时为塑限，20mm时为液限。），可从依据试验数据绘制的某土壤样品的含水量——圆锥下沉深度的直线上查得该类土壤的液、塑限。四、试验设备光电式液塑限联合测定仪（GYS-2，GYS-3），天平，烘箱。五、内容和要求(试验步骤)1.调节仪器底角螺钉，使水准器水泡居中，接通电源。2.将仪器后部开关打开，仪器前部电源灯亮，按下“吸/放”键，使吸/放指示灯亮。3.放入圆锥仪，使电磁铁吸牢圆锥仪（此时投影屏上的线条字迹应清晰，圆锥仪无晃动，反之则未吸好，应重新吸好）。4.转动微调旋钮，使投影屏零线与微分尺零线重合。5.将预先制备好的三份具有不同含水量的土样取出一份，密实填入试样杯中，填满后沿杯口刮平土样表面，然后将试样杯放在测定仪的升降座上。6.选择圆锥仪下落方式，若选择手动落下方式，则按下“手/自”键，使手/自键指示灯灭，若选择自动落下则相反。7.在“手动”状态下，转动升降座旋钮，使试样杯上升。当土样与锥尖接触时，蜂鸣器发出一声声响，此时停止升降座上升，按下“吸/放”键，电磁线圈断电，圆锥仪下落，仪器自动计时，5秒后再发一声声响，此时应立即在投影屏上读出圆锥仪入土深度(1mm/大格，0.1mm/小格)。8.若“手/动”灯亮，当土样与锥尖一接触，电磁线圈断电，圆锥仪下落，并开始自动计时，5秒后发出一声声响，此时应立即读数。9.转动升降座旋钮，使试样杯下降，取下圆锥仪与试样杯；从试样杯中取出部分土样放入铝盒中，封好，称重，并记录重量M0与铝盒编号。10.按下“吸/放”键，使吸/放指示灯亮，然后重复3~9，测第二、第三土样。11.将三盒土样完全烘干后再分别称重，得Md，然后按下式计算含水量12.将所得试验数据在以含水量为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标的双对数坐标系中按直线进行拟合，并根据有关标准规定确定液、塑限。实验数据，分析与结论：(1)数据记录GYS-3（交通部标准）铝盒编号906907909M0(g)132.60126.56131.37Md(g)98.8693.1199.61盒重(g)21.6621.5821.69含水量w43.7%46.8%40.8%锥入深度(mm)15.7022.9515.30(2)分析与结果对上表所列的实验数据用最小二乘法进行直线拟合，得到如下的直线方程：h=184.92525w44.82961该直线方程与离散实验数据之间的相关系数为95%，因此可断定实验数据是按线性规律变化的；据此可得到液限wl=35.1%，塑限wp=25.3%。下图是用Oringin绘制的离散数据及由这些数据拟合的直线。土质学与土力学实验指导书(2)一、试验名称：土的压缩试验二、试验目的：测定土在外力作用下，其孔隙比与压力之间的关系曲线即e-p压缩曲线，为判别土的压缩性的高低或计算建筑物的沉降提供必须的资料。三、实验原理：采用无侧向变形的单向压缩仪，这样，在垂直压力作用下，只有可能发生垂直方向的形变，因此，在试验时，只要我们测出在相应的压力下的垂直变形，即可求得孔隙比与压力的关系。设压缩前试样的高度为h0，孔隙比为e0，试样中土粒的净高为hs。在某一压力pi的作用下，其压缩量（即垂直变形）为hi，试样的高度由原来的h0减少到hi，其相应的孔隙比为：(1)因为试样的初始孔隙比按照定义为即(2)而初始孔隙比又可以按照下式计算(3)式中：ds---土粒的比重，其值为2.7；0---压缩前试样的容重；w0---压缩前试样的含水量；w---水的容量。上式h0、ds为已知，只要我们在试样前测出0、w0，由（3）式算出e0，代入（2）式算出hs，再在试验过程中测出各级压力pi作用下的hi，代入（1）式即可以算出ei。四、试验设备1，GJY型固结仪，构造见图一；2，环刀，面积为30平方厘米，高2厘米；3，百分表，最大量距为5毫米，精度为0.01毫米；4，其他：天平、秒表、削土刀、烘箱、铝盒等。...
