土力学试验指导书教材VIP免费

1实验一土的三项基本物理性指标的测定一、实验目的土的三项基本物理性指标是指土粒比重ds、土的含水量w和密度ρ，一般由实验室直接测定其数值。在测定这三个基本指标后，可以换算出其余各个指标。二、实验原理和方法1．土粒相对密度ds土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量比，称为土粒比重（无量纲），亦称土粒相对密度，即式中ρs——土粒密度，即土粒单位体积的质量，g/cm3；ρw1——4℃时纯水的密度，等于1g/cm3或1t/m3。一般情况下，土粒相对密度在数值上就等于土粒密度，但两者的含义不同。土粒比重决定于土的矿物成分，一般无机矿物颗粒的比重为2.6～2.8；有机质为2.4～2.5；泥炭为1.5～1.8。土粒（一般无机矿物颗粒）的比重变化幅度很小。土粒比重可在试验室内用比重瓶法测定。通常也可按经验数值选用，一般土粒土粒相对密度参考值见下表。土粒相对密度参考值土的名称砂类土粉性土粘性土粉质粘土粘土土粒比重2.65～2.692.70～2.712.72～2.732.74～2.762．土的含水量w土中水的质量与土粒质量之比，称为土的含水量，用百分数表示，即%100swmm11dswsswsVm2含水量w是标志土含水程度（湿度）的一个重要物理指标。天然土层的含水量变化范围很大，它与土的种类、埋藏条件及所处的自然地理环境等有关。土的含水量通常采用“烘干法”测定。从含水量的定义可知，实验的关键是怎样测得一块土中所含水份质量以及颗粒质量。所谓烘干法便是为此设计的一种实验方法。先称小块原状土样的湿土质量，然后置于烘箱内维持100～105℃烘至恒重，再称干土质量，湿、干土质量之差与干土质量的比值，就是土的含水量。计算公式为：%1000221mmmm式中：W——含水量（%）m1——盒加湿土质量（g）m2——盒加干土质量（g）m0——铝盒的质量（g），按盒号查表可得，由实验室提供。3．土的密度ρ土单位体积的质量称为土的密度，g/cm3。在天然含水量情况下的密度称为天然密度，即Vm测定密度的目的是为了了解土体内部结构的密实情况。工程中需要以容重值表示时，将实测密度值乘以换算系数即可。测定土的密度一般用“环刀法”，用一个圆环刀放在削平的原状土样面上，徐徐削去环刀外围的土，边削边压，使保持天然状态的土样压满环刀内，称得环刀内土样得质量，求得它与环刀容积之比值即为其密度。计算公式为：Vmm21式中：ρ——土的天然密度g/cm3m1——环刀与土盒质量gm2——环刀质量gV——环刀体积cm3土单位体积中固体颗粒部分的质量，称为土的干密度ρd，即3Vmdd测定土的天然密度ρ后，可换算土的干密度ρd，可按公式：1d式中：ρ——土的天然密度g/cm3ρd——土的干密度g/cm3W——土的含水量三、实验的仪器1．红外线烘干设备——烘箱（温度105℃）2．环刀，内径为61.8±0.15mm或79.8±0.15mm，高度为20±0.016mm3．铝盒：盒盖和盒身皆刻有号码，实验时务必对号4．天平：感量0.01g5．其他：切土刀、修土刀、钢丝锯、凡士林等。四、实验的内容和步骤（一）土的含水量实验1．从密度实验切下的土样中取有代表性的土样15~30g，放入铝盒之中，并用刀切碎（以利烘干），立即盖上盒盖，以防水分蒸发。2．至感量0.01g的天平上称盒加湿土质量m13．称完后，打开铝盒盖，拿到烘箱中烘烤40分钟。4．然后，取出铝盒，盖上盒盖,放入干燥容器内冷却至室温，称盒加干土质量m2精确至0.01g。（二）土的密度实验1．工程需要取原状土或制配所需状态的扰动土，整平两端，将环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上。2．修土刀（或钢丝锯）将土样上部削成略大于环刀直径的土柱。3．然后将环刀垂直下压，边压边削至土样伸出环刀上部为止。削去两端多余土，使4与环刀口面齐平，并用剩余土样测定含水量。4．擦净环刀外壁，称环刀与土的质量m1,准确至0.1g。五、预习要求本实验是关于土的基本物理指标测定方法的实验，首先要明确该实验的重要性。做实验以前，应先认真学习教材和实验指导书，完成实验预习报告。六、实验要求实验均须进行两次平行测定，其平行差值要求：土的含水量实验不得大于1％，土的密度实验不得大于0.03g/cm3。七、实验记录与报告完成实验记录和实验报告。A、含水量实验记录实验者：姓名___________学号______________...