《土力学》实验指导书
河北联合大学建筑工程学院
20##年11月
目录
教学实验注意事项·············· 2
实验一 土的密度试验············· 5
土的含水量试验············ 6
土的液限、塑限试验·········· 7
实验二 土的压缩固结试验········· 10
实验三 土的直接剪切试验·········· 13
试验记录表················· 17
教学实验注意事项
为确保实验顺利进行，达到预定的实验目的，必须做到下列几点：
一、作好实验前的准备工作：
1．预习实验指导书，明确本次实验的目的、方法和步骤。
2．弄清与本次实验有关的基本原理。
3．对实验中所用到的仪器、设备实验前应事先阅读有关仪器的使用说明。
4．必须清楚地知道本次试验需记录的数据项目及数据处理的方法，并事前作好记录表格。
5．除了解实验指导书中所规定的实验方案外，亦可多设想一些其它方案。
二、遵守实验室的规章制度：
1．实验时应严肃认真，保持安静。
2．爱护设备及仪器，并严格遵守操作规程，如发生故障应及时报告。
3．非本实验所用的设备及仪器不得任意动用。
4．实验完毕后，应将设备和仪器擦试干净，并恢复到原来正常状态。
三、认真做好实验：
1．注意听好教师对本次实验的讲解。
2．清点实验所需设备，仪器及有关器材，如发现遗缺，应及时向教师提出。
3．实验时，应有严格的科学作风，认真细致地按照实验指导书中所要求的实验方法与步骤进行。
4．对于带电或贵重的设备及仪器，在接线或布置后应请教师检查，检查合格后，才能开始实验。
5．在实验过程中，应密切观察实验现象，随时进行分析，若发现异常现象，应及时报告。
6．记录下全部测量数据，以及所用仪器的型号及精度、试件的尺寸、量具的量程等。
7．教学实验是培养学生动手能力的一个重要环节，因此学生在实验小组中虽有一定的分工，但每个学生都必须自己动手，完成所有的实验环节。
8．学生在完成试验全部规定项目后，经教师同意可进行一些与本实验有关的其它实验。
9．实验记录需要教师审阅签字，若不符合要求应重做。
四、写好实验报告
实验报告是实验的总结，通过写实验报告，可以提高学生的分析能力，因此实验报告必须由每个学生独立完成，要求清楚整洁，并要有分析及自己的观点。实验报告应具有以列基本内容：
1．实验名称、实验日期、实验者及同组人员。
2．实验目的。
3．实验原理、方法及步骤筒述。
4．实验所用的设备和仪器的名称、型号。
5．实验数据及处理。
6．对实验结果的分析讨论。
实验一 土的密度试验
一、实验目的
测定土在天然状态下单位体积的质量。
二、实验设备和器材
1．符合规定要求的环刀，（内径79.8mm,高20mm）；
2．精度为0.01g的天平；
3．其他：切土刀，凡士林等。
三、实验方法和步骤
1、测出环刀的容积V，在天平上称环刀质量m1。
2、取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。
3、环刀取土：在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀刃口向下放在土样上，随即将环刀垂直下压，边压边削，直至土样上端伸出环刀为止。将环刀两端余土削去修平（严禁在土面上反复涂抹），然后擦净环刀外壁。
4、将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环刀与湿土的总质量m2。
5、计算土的密度
四、试验要求
1、密度试验应进行2次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/cm3，取两次试验结果的算术平均值；
2、密度计算准确至0.01 g/cm3
土的含水率试验
一、实验目的
用烘干法测定土的含水率
二、实验仪器、设备
1．烘箱：采用电热烘箱；。
2．天平：称量200g,分度值0.01g；
3．其他：干燥器，称量盒。
三、实验方法和步骤。
1、取代表性试样，粘性土为15~30g，砂性土、有机质土为 50g，放入质量为m0的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量m1，精确至0.01g。
2、打开盒盖，将试样和盒放入烘箱，在温度105~110℃的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于8小时；砂类土不得少于6小时；对含有机质超过10%的土，应将温度控制在65~70 ℃的恒温下烘至恒量。
3、将烘干后的试样和盒取出，盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温，称干土加盒质量为m2，精确至0.01g。
四、试验数据整理
计算土的含水量：
五、实验要求
1．计算准确至0.1%；
2．本试验需要进行2次平行测定，取其算术平均值。两次差值，当含水率小于40%时，不得大于1%；当含水率大于、等于40%时，不得大于2%。
土的液限、塑限试验
一、实验目的
1了解细粒土界限含水量的特征、定义及测定方法。液性界限（ωL）是细粒土从塑性状态转变为液性状态的界限含水率，简称液限；塑性界限（ωP）是细粒土从半固体状态转变为塑性状态的界限含水率，简称塑限。
2测定土的液、塑限，用以计算土的塑性指数和液性指数，作为细粒土分类及估计地基土承载力的一个依据。供设计、施工使用。
二、试验方法
在实验室中，液限（ωL）通常采用锥式液限仪测定；塑限（ωP）通常采用搓条法测定。
三、实验仪器、设备
1．锥式液限仪（平衡锥重76g，锥体锥角为30度）
2.毛玻璃板250*250*5mm
3．调土碗及调土刀
4．天平：分度值0.01g；
5.其他：烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm的筛、凡士林等。
四、测试方法、步骤
1）液限试验
1．当采用天然含水量的土样时，应剔除大于0.5mm的颗粒，然后分别按接近液限、塑限和二者之间状态制备不同稠度的土膏，静置湿润。静置时间可视原含水量的大小而定。当采用风干土样时，取过0.5mm筛的代表性土样约200g，将试样放在橡皮板上用纯水调成均匀土膏，然后放入调土皿中，浸润过夜。
2．将制备好的土膏用调土刀调拌均匀，密实地填入试样杯中，应使空气逸出。高出试样杯的余土用刮土刀刮平，随即将试样杯放在仪器底座上。
3．取圆锥仪，在锥体上涂以薄层凡士林，提住锥体端手柄，放在试样表面中部，至锥尖与试样表面接触时，松开手指，使锥体在其自重下沉入土中，放锥时不要冲击、摇晃，同时也应防止台面受震动。
4．当锥体经15s沉入土中深度为10mm时，表示土的含水率为液限，如锥体入土深度大于或小于10mm时，表示该含水率高于或低于液限，这时应挖去有凡士林的部分，取出全部土样放回调土器中重新风干或加水调配，直到达到上述要求为止。
5．取下试样杯，然后从杯中取10g以上的试样2个，测定含水率。
试验要求
1．称量准确至0.01g ，计算准确至0.1%；
2．本试验需要进行2次平行测定，取其算术平均值，允许平行差值应不大于2.0%。
2）塑限试验
1.制备土样：用液限或从液限试验制备好的土样中，取约30g备用。
2.为使试验前试样的含水率接近塑限，可将试样在手中捏揉至不粘手，或用吹风机稍微吹干，然后将试样捏扁，当出现裂纹时，表示含水率已接近塑限。
3.取接近塑限含水率的试样8~10g，用手搓成椭圆形，放在干燥洁净的毛玻璃上用手滚搓、手掌的压力要均匀的施加在土条上，不得使土条在玻璃上无力滚动，土条不得有空心现象，土条长度不宜大于手掌宽度。
4.当土条搓至3mm时，产生裂缝，并开始断裂，表示试样的含水率达到塑限含水率。当土条搓到3mm时不产生裂缝或土条直径大于3mm时开始断裂，表示土的含水率高于或低于土的塑限含水率，都应重新取样进行搓滚，直到达到要求。
5.取合格的土条3~5g（约3-4个土条），放在铝盒中，立即盖好盒盖，称重、烘干、，测定其含水率。
试验要求
1．称量准确至0.01g ，计算准确至0.1%；；
2．本试验需要进行2次平行测定，取其算术平均值，当塑限小于40%时，平行差值不得大于1%；当塑限大于、等于40%时，平行差值不得大于2%。
五、试验数据整理
1.计算含水率
w ：塑限、液限含水率（%）；m w：水的质量（g）；m d：干土质量（g）
2.计算塑性指数和液性指数
塑性指数： 液性指数： 
根据塑性指数确定土的名称。
实验二 土的固结压缩试验
一、实验目的
1、测定试样在侧限与轴向排水条件下土的变形与压力的关系，或孔隙比与压力的关系，变形与时间的关系。
2、由测得的各关系曲线计算土的压缩系数av、压缩模量ES、压缩指数CC、回弹指数CS、固结系数CV、地基的渗透系数k及土的先期固结压力Pc等，测定项目视工程需要而定。
3、利用压缩试验所得的参数计算地基基础的变形量，预估地基承载力。
二、实验设备、仪器
1、 压缩固结仪：由环刀、护环、透水板、加压上盖、量表架等组成；
2、 加压设备：采用量程为5～10kN的杠杆式加压设备；
3、 变形量测设备：百分表量程10mm，分度值为0.01mm；
4、 其他：快速烘箱（300°C～350°C）、电子天平（称量1000g，感量0.01g）、测容重用环刀、刮土刀、钢丝锯、铝盒、玻璃板、秒表、凡士林、盛水盆、滤纸等。
三、试验步骤
1、按要求取原状样或制备扰动土样。
2、取环刀样，测试验前的密度与含水量。
3、取压缩仪内的环刀，内壁擦抹凡士林使其光滑少摩擦。环刀刃口向下对准制备的圆柱土样中心，慢慢垂直下压且边压边削土样，使土样成锥台形。直至土样伸出环刀顶面为止，将环刀两边余土削去修平，擦净环刀外壁。
4、在压缩容器内放置透水石、滤纸和下护环，将带有环刀的试样小心装入护环，然后在环刀试样上放薄滤纸、上护环、透水板和加压盖板，置于加压框架下，并对准加压杆，使加压杆与加压盖板中心凹槽对正。
5、安装百分表，为保证试样与仪器上下各部分之间接触良好，应施加1kPa的预压压力，然后调整百分表，使百分度指针归零（表的毫米指针应控制在5～10mm之间，以保证有足够的量程测定试样的压缩量）。
6、加荷。按50、100、200、400（kpa）四级荷重加荷，每级荷载历时10分钟，即每级荷重加上10分钟时，记测微表读数一次，然后加下一级荷载，依些类推，直到第四级荷载施加完毕为止。
四、注意事项
1．首先装好试样，再安装量表。在装量表的过程中，小指针需调至整数位，大指针调至零，量表杆头要有一定的伸缩范围，固定在量表架上。
2．压缩容器内放置的透水石、滤纸湿度尽量与试样湿度接近。
3．加荷时，应按顺序加砝码；试验中不要震动实验台，以免指针产生移动。
五、试验数据整理
1、 按下式计算试样的初始孔隙比e0：
式中 e0—土样的初始孔隙比；
Gs—.土粒比重，本实验取Gs =2.72；
ρ0—土样的初始密度（g/cm3），由试验测定；
ρω—4°C水的密度，为1 g/cm3；
ω0—土样的初始含水量（%），由试验测定。
2、计算某级压力下变形稳定后的孔隙比ei
式中：
ei—某级压力下土样的孔隙比；
— 某级压力下试样高度的累计变形量，mm；
3、以压力P为横坐标，以空隙比为纵坐标，绘制e—P关系曲线，并求出100-200kPa时的压缩系数a12和相应压力变化范围的压缩模量Es。
式中 Pi— 某一级荷重值，MPa。根据上覆压力确定i，一般建筑物的上覆压力在100-200kPa之间，故取a 1-2来表达土的压缩系数。
5、作孔隙比e和压力p的关系曲线
以孔隙比e为纵坐标，压力p为横坐标，绘制孔隙比与压力的关系曲线。
实验三 土的直接剪切试验
一、 试验目的
1、土的抗剪强度是土在外力作用下，其一部分对另一部分滑动时，所具有的抗剪切的极限强度。
2、本试验的目的是测定土的抗剪强度S与垂直压力P之间的关系，以测定土的内摩擦角Φ和粘聚力C值，为计算地基承载力、挡墙土压力、验算地基及土坡稳定提供基本参数。
2、了解应变式直接剪切试验测定土的抗剪强度指标的方法。分为：快剪（Q）、固结快剪（CQ）、慢剪（S）三种试验方法。
3、明了直接剪切试验的特点。
二、 实验方法
快剪：在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪应力。在整个试验过程中不允许试样排水固结。
固结快剪：在试样上施加垂直压力，待试样排水固结稳定后，快速施加水平剪应力。
慢剪：在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程中，均使试样排水固结。
本次实验内容只进行快剪试验。
三、 实验设备
1、应变控制式直剪仪：主要包括：剪切盒（水槽、上剪切盒、下剪切盒），垂直加压框架，测力环，推动机构，台板，杠杆式加压设备。
2、位移计或百分表：量程5～10mm，分度值0.01mm。
3、环刀：与直剪仪配套的至少3个；内径61.8mm，高度20mm。
4、其他：削土刀，秒表，玻璃板，推土器，腊纸或塑料膜
四、 实验步骤
1、制备土样：制备给定干密度和含水量范围的扰动土样，土样为土样为直径约200mm，高约100mm的土柱。（实际工程中，切取原状土样）。
2、切取土样：用与直剪仪配套的环刀切取土样。环刀刃口向下对准圆柱土样中心，慢慢垂直下压，边压边削切土样使土样成锥台形。直至土样伸出环刀顶面为止，将环刀两边余土削去修平，擦净环刀外壁。
3、安装土样：对准上下剪切盒，插入固定插销。在下盒内放入洁净的透水石和蜡纸各一，将盛有试样的环刀，平口向下对准剪切盒口，在试样上放上蜡纸和洁净的透水石，然后用推土器将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀。再顺次放入加压盖板与加压框架。
4、调试仪器：安装加压框架，转动手轮，使上剪切盒前端钢珠刚好与测力环接触。调整测力环百分表读数为零。对需要测记垂直变形量的，安装垂直位移计或百分表。
5、施加垂直压力：转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，调整测力计中的量表读数为零。顺次加上盖板、钢珠压力框架。每组四个试样，分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。在教学上，可取四个垂直压力分别为100、200、300、400kPa。加荷时一次轻轻加上避免撞击和摇摆，但须注意，如土质较软时为防止挤出也可分次施加。
6、进行剪切：施加垂直压力后，立即拔出固定销钉，开动秒表，以每分钟4～12转的均匀速率旋转手轮（在教学中可采用每分钟6转）。使试样在3～5分钟内剪破。如测力计中的量表指针不再前进，或有显著后退，表示试样已经被剪破。但一般宜剪至剪切变形达4mm。若量表指针再继续增加，则剪切变形应达6mm为止。手轮每转一圈，同时测记测力计量表读数，直到试样剪破为止。（注：手轮每转一圈推进下盒0.2毫米）。
7、拆卸试样：剪切结束后，吸去剪切盒中的积水，倒转手轮，尽快移去垂直压力、框架、上盖板，取出试样。
五、试验注意事项
1、先安装试样，再装量表。安装试样时要用透水石把土样从环刀推进剪切盒里，试验前量表中的大指针调至零。
2、加荷时，不要摇晃砝码；剪切时要拔出销钉。
六、
试验数据整理
1、按下式计算各级垂直压力下所测的抗剪强度：
式中：τf —土的抗剪强度，kPa；
C —测力计率定系数，本试验取1.6 kPa/0.01mm；
R —测力计量表最大读数，或位移4毫米时的
读数(0.01毫米)，0.01mm。
2、绘制τ～σ曲线
以抗剪强度τ为纵坐标，垂直压力σ为横坐标，绘制抗剪强度τ与垂直压力σ的关系曲线。根据图上各点，绘制一条视测的直线。则直线的倾角为土的内摩擦角Φ，直线在纵坐标轴上的截距为土的粘聚力c 。
试验（一）土的基本物理指标测定
班级： 姓名： 试验日期：
1. 密度试验记录表（环刀法）
2. 含水率试验记录
3.圆锥仪液限试验记录表
4.滚搓法塑限试验记录表
试验（二）固结试验
（一）记录
班级： 姓名： 试验日期：
（二）计算与绘图
1.绘制压缩曲线
压力（kPa）
2.计算压缩系数a12和压缩模量Es（1-2）并判定土的压缩性
试验（三）直接剪切试验
（一）记录
直接剪切试验记录表
（二）计算与绘图
抗剪强度与垂直压力关系图
第二篇：土木本_土力学试验指导书及报告书_学生用
土力学实验指导书
编写：崔树琴 铜陵学院
罗传华 安徽地矿局三二一地质队
铜 陵 学 院
20##年3月
密度试验和含水量试验
一、密度试验
（一）、概述
土的密度
是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm3。土的密度反映了土体结构的松紧程度，是计算土的自重应力、干密度、孔隙比、孔隙度等指标的重要依据，也是挡土墙压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。
（二）、试验方法及原理
密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。
环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法，环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。
环刀法操作简便且准确，在室内和野外均普遍采用，但环刀法只适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。
1、仪器设备
（1）恒质量环刀，内径6.18cm(面积30cm2)或内径7.98cm（面积50cm2），高20mm，壁厚1.5mm；
（2）称量500g、最小分度值0.1g的天平；
（3）切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。
2、操作步骤
（1）按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样，其直径和高度应大于环刀的尺寸，整平两端放在玻璃板上。
（2）在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀的刀刃向下放在土样上面，然后用手将环刀垂直下压，边压边削，至土样上端伸出环刀为止，根据试样的软硬程度，采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平，并及时在两端盖上圆玻璃片，以免水分蒸发。
（3）擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，然后称取环刀加土质量，准确至0.1g。
3、成果整理
按式下式分别计算湿密度和干密度：
式中 —湿密度（g/cm3），精确至0.01g/cm3；
—湿土质量（g）；
—环刀加湿土质量（g）；
—环刀质量（g）；
—环刀容积（cm3）。
环刀法试验应进行两次平行测定，两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3 并取其两次测值的算术平均值。
4、试验记录
密度试验记录见试验报告中的土的侧限压缩试验（固结试验）中的表格。
二、含水量试验
(一）、概述
土的含水量
是指土在温度105~110℃下烘干至恒量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值，以百分数表示。
含水量是土的基本物理性质指标之一，它反映了土的干、湿状态。含水率的变化将使土物理力学性质发生一系列变化，它可使土变成半固态、可塑状态或流动状态，可使土变成稍湿状态、很湿状态或饱和状态，也可造成土在压缩性和稳定性上的差异。含水率还是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等不可缺少的依据，也是建筑物地基、路堤、土坝等施工质量控制的重要指标。
二、试验方法及原理
含水量试验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等，其中以烘干法为室内试验的标准方法。再此仅介绍烘干法。
烘干法是将试样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法，是室内测定含水率的标准方法。
1、仪器设备
（1）保持温度为105~110℃的自动控制电热恒温烘箱；
（2）称量200g、最小分度值0.01g的天平；
（3）玻璃干燥缸；
（4）铝制称量盒。
2、操作步骤
（1）从土样中选取具有代表性的试样15~30g（有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g），放入称量盒内，立即盖上盒盖，称盒加湿土质量，准确至0.01g。
（2）打开盒盖，将试样和盒一起放入烘箱内，在温度105~110℃下烘至恒量。试样烘至恒量的时间，对于粘土和粉土宜烘8~10h，对于砂土宜烘6~8h。对于有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在65~70℃的恒温下进行烘干。
（3）将烘干后试样和盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥器内冷却到室温。
（4）将试样和盒从干燥器内取出，称盒加干土质量，准确至0.01g。
3、成果整理
计算含水量：
式中 —含水量（%），精确至0.1%；
—称量盒加湿土质量（g）；
—称量盒加干土质量（g）；
—称量盒质量（g）。
含水量试验须进行二次平均测定，每组学生取两次土样测定含水量，取其算术平均值作为最后成果。但两次试验的平均差值不得大于下列规定：
含水量测定的平行差值
4、试验记录
含水量的试验记录见土的液、塑限试验中的表格及侧限压缩试验中的表格。
土的液、塑限试验
（一）、试验目的
细粒土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水量；塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水量。
本试验的目的是测定细粒土的液限、塑限，计算塑性指数、给土分类定名，共设计、施工使用。
（二）、试验方法和适用范围
1、试验方法
土的液、塑限试验：采用液塑限联合测定法；
土的塑限试验：采用搓滚法；
土的液限试验：采用碟式仪法。
2、适用范围
适用于粒径小于0.5mm颗粒组成及有机质含量不大于干土质量5%的土。
（三）、液塑限联合测定法试验
1、仪器设备
①液塑限联合测定仪：圆锥仪、读数显示；②试样杯：直径40—50mm，高30—40mm；③天平：称量200g，分度值0.01g；④其他：烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm的筛、凡士林等。
2、操作步骤
液限、塑限联合试验，原则上采用天然含水量的土样制备试样，但也允许采用风干土制备试样。
（1）、本次试验原则上应采用天然含水率的土样进行，也允许用风干土制备土样，土样过0.5mm筛后，喷洒配制一定含水率的土样，然后装入密闭玻璃广口瓶内，润湿一昼夜备用（土样制备工作实验室已预先做好）。
(2)、将已制备好的土样取出，放在搪瓷碗中加水或电吹风吹干并调匀后，密实地装入试样杯中（土中不能有孔洞），高出试样杯口的余土，用刮土刀刮平，随即将试样杯放在升降底座上。把空铝盒的质量m0称出，并记录盒盖号（盒盖和盒身应同号）。
(3)、接通电源，按下“开”按钮，把装有透明光学微分尺的圆锥仪，在锥体上抹以薄层凡士林，使电磁铁吸稳固锥仪。并使光学微分尺垂直于光轴（可从屏幕上观察，刻度线清晰，并在屏幕居中位置）。
（4）、调节零点，使读数屏幕上的零线与光学微分尺影像零线重合，按下“手”（即手动）按钮，使仪器处于备用状态。
（5）、转动升降座，待试样杯上升到土面刚好与圆锥仪锥尖接触时，“接触”灯亮，按“手动复位”按钮，圆锥仪自由下落，历时5秒，当读数绿灯亮时，立即从读数屏幕上读出圆锥仪下沉深度。
（6）、把升降座降下，细心取出试样杯，剔除锥尖处含有凡士林的土，取出锥体附近的试样不少于10g放入称量铝盒内，称量得质量m1，并记下盒号，测定含水率。
（7）、将称量过的铝盒，放入烘箱；在105℃～110℃的温度下烘至恒量，取出土样盒放入玻璃干燥皿内冷却，称干土的质量m2。
（8）、重复2～7条的步骤，测试三种含水率土样的圆锥入土深度和含水率（圆锥入土深度宜为3～4mm，7～9mm，15～17mm）。
3、计算与制图
（1） 计算含水量： 
（2）绘制圆锥下沉深度h与含水量w的关系曲线
以含水量为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数纸上绘制h~w的关系曲线。如图所示。①三点连一条直线。②当三点不在一直线上，通过高含水量的一点分别与其余两点连成两条直线，在圆锥下沉深度为2mm处查得相应的含水量，当两个含水量的差值小于2%，应以该两点含水量的平均值与高含水量的点连成一线。③当两个含水量的差值大于或等于2%时，应补做试验。
（3）确定液限、塑限
在圆锥下沉深度h与含水量w关系图上，查得下沉深度为10mm所对应的含水量为液限wL；查得下沉深度为2mm所对应的含水量为塑限wP，以百分数表示，取整数。
（4）计算塑性指数和液性指数
塑性指数： 
液性指数： 
（5）按规范规定确定土的名称
4、本试验记录格式详见实验报告。
击实试验
（一）、试验目的：
击实试验的目的就是测定试样在一定击实次数下或某种压实功能下的含水率与干密度之间的关系，从而确定土的最大干密度和最优含水率，为施工控制填土密度提供设计依据。
（二）、试验分类：
击实试验分轻型击实试验和重型击实试验两种方法。轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土，其单位体积击实功约为592.2 kJ/m3；重型击实试验适用于粒径不大于20 mm的土，其单位体积击实功约为2684.9 kJ/m3。
（三）、试验方法
1．仪器设备
（1）击实仪，有轻型击实仪和重型击实仪两类，由击实筒、击锤和导筒等主要部件的尺寸应符合下表的规定；
（2）天平：称量200g，台秤：称量10 kg；标准筛：孔径为20mm、40mm和5mm；推土器；
其他：如喷雾器、盛土容器、修土刀及碎土设备等。
2．操作步骤
（1）取一定量的代表性风干土样，对于轻型击实试验为20kg，对于重型击实试验为50 kg。
（2）将风干土样碾碎后过5mm的筛（轻型击实试验）或过20mm的筛（重型击实试验），将筛下的土样拌匀，并测定土样的风干含水率。
（3）根据土的塑限预估最优含水率，加水湿润制备不少于五个含水率的试样，含水率依次相差为2％，且其中有两个含水率大于塑限，两个含水率小于塑限，一个含水率接近塑限。
按下式计算制备试样所需的加水量：
式中：mw——所需的加水量（g）；
w0——风干含水率（％）；
m0——风干含水率w0时土样的质量（g）；
w——要求达到的含水率（％）。
（4）将试样2.5kg（轻型击实试验）或5.0kg（重型击实试验）平铺于不吸水的平板上，按预定含水率用喷雾器喷洒所需的加水量，充分搅和并分别装人塑料袋中静置 24h。
（5）将击实筒固定在底座上，装好护筒，并在击实筒内壁涂一薄层润滑油，将搅和的试样2～5k g分层装入击实筒内。对于轻型击实试验，分三层，每层25击；对于重型击实试验，分五层，每层56击，两层接触土面应刨毛，击实完成后，超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。
（6）取下导筒，用刀修平超出击实简顶部和底部的试样，擦净击实筒外壁，称击实筒与试样的总质量，准确至1g，并计算试样的湿密度。
（7）用推土器将试样从击实筒中推出，从试样中心处取两份一定量土料（轻型击实试验15～30g，重型击实试验50～100g）测定土的含水率，两份土样的含水率的差值应不大于1％。
3．试验数据及成果整理
（1）按下式计算干密度：
式中：ρd——干密度（g/cm3），准确至 0.01 g/cm3；
ρ——密度（g/cm3）；
w——含水率（％）。
（2）按下式计算饱和含水率：
式中；wsat——饱和含水率（％）；
其余符号同前。
（3）以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线及饱和曲线干密度与含水率的关系曲线上峰点的坐标分别为土的最大密度与最优含水率，如不连成完整的曲线时，应进行补点试验。
4、本试验记录格式详见实验报告
土的侧限压缩试验（固结试验）
（一）、试验目的
本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力，或孔隙比和压力的关系，变形和时间的关系，以便计算土的压缩系数、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期固结压力等。
（二）、标准固结试验
1、仪器设备
①固结容器；②加压设备；③变形测量设备；④其他：刮土刀、天平、秒表等。
2、试验步骤
（1）根据工程需要，切取原状土试样或制备给定密度与含水量的扰动土样。
对于教学试验可用击实仪采取扰动样，步骤按试验指导书的击实试验的方法。
（2）按试验指导书的方法，测定试样的密度及含水量。
（3）在固结容器内放置护环、透水板和薄滤纸，将带有环刀的试样，小心装入护环内，然后在试样上放薄滤纸、透水板和加压盖板，置于加压框架下，对准加压框架的正中，安装量表。
（4）施加1kPa的预压压力，使试样与仪器上下各部分之间接触良好，然后调整量表，使指针读数为零。
（5）确定需要施加的各级压力。根据教学要求，本次加压等级为50、100、200kpa三级。
（6）每级荷载经30分钟记下测微表读数，读数精确到0.01mm。 记录测微表读数R1、R2、R3（测微表的一小格是0.01mm）。（可在三联固结仪上同时操作三组试样，三组试样的物理性质指标相同，加荷大小不同，可以分别是50、100、200kpa）
（7）试验结束后，迅速拆除仪器部件，取出带环刀的试样。
3、计算与制图
（1）按下式计算试样的初始孔隙比e 0
式中：ρ0—试样初始密度（做两组试验取平均值） g/cm3；
其中环刀的容积V=30×2=60cm2；
环刀质量m1 （g）；
环刀与湿土的总质量m2 （g）。
w0—试样的初始含水量（烘干法，与塑限含水量测定方法同，做两组试验取平均值）%。
（2）按下式计算各级压力下固结稳定后的孔隙比e i
式中：ΔSi—某级压力下试样的变形量，mm；
h0——试样初始高度，mm。
（3）按下式计算某一级压力范围内的压缩系数
（4）绘制e～p的关系曲线
以孔隙比e为纵坐标，压力p为横坐标，将试验成果点在图上，连成一条光滑曲线。
（5）要求：用压缩系数（工程上常用P1=0.1Mpa，P2=0.2Mpa）判断土的压缩性。
4、本试验记录格式详见实验报告
注意事项：
测微表的转动是倒转，读数是表内圈小字的数。如外圈是70，读数是内圈30。
加荷载时砝码质量值是累加的。如50kpa是吊盘+0.319kg+0.637kg。
节约滤纸，可重复使用，不可扔掉。
请各组长严格监督本组实验过程及打扫好卫生。
土的剪切试验
（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。通常采用4个试样，分别在不同的垂直压力p下，施加水平剪切力进行剪切，测得剪切破坏时的剪应力τ。然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角φ和粘聚力c。
（二）、试验方法与适用范围
1、试验方法
快剪试验：在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪应力。
固结快剪试验：在试样上施加垂直压力，待试样排水固结稳定后，快速施加水平剪应力。
慢剪试验：在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程中，均使试样排水固结。
2、适用范围：适用于测定细粒土的抗剪强度指标c和φ及土颗粒的粒径小于2mm的砂土的抗剪强度指标φ。渗透系数k大于10-6cm/s的土不宜作快剪试验。
（三）快剪试验
1、仪器设备
应变控制式直剪仪：剪切盒、垂直加压框架、测力计、推动机构等；
位移计（百分表）：量程5~10mm,分度值0.01mm；
天平、环刀、削土刀、饱和器、秒表、滤纸、直尺等。
2、操作步骤
（1）试样制备（a、粘性土）：从原状土样中切取原状土试样或制备给定干密度和含水量的扰动土试样。按规范规定，测定试样的密度及含水量。对于扰动土样需要饱和时，按规范规定的方法进行抽气饱和。
试样制备（b、砂土）：取过2mm的风干砂样（需风干、碾碎后过筛）进行试验。
（2） 试样安装：
对准上下盒，插入固定销。在下盒内放湿滤纸和透水板。将装有试样的环刀平口向下，对准剪切盒口，在试样顶面放湿滤纸和透水板，然后将粘土试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀，放入传压板。（是砂土则放干滤纸，将砂装入剪切容器内，拂平表面，用硬木块或压样器轻轻敲打，达到预定干密度，依次放上干滤纸和透水板和传压板）转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触。调整测力计读数为零。依次加上加压盖板、加压框架，安装垂直位移计，测记起始读数。
（3）施加垂直压力：一个垂直压力相当于现场预期的最大压力p，一个垂直压力要大于p，其他垂直压力均小于p。但垂直压力的各级差值要大致相等。也可以取垂直压力分别为100、200、300、400kPa，各级垂直压力可一次轻轻施加，若土质软弱，也可以分级施加以防试样挤出。
（4）（此处注意★）拔去固定销，开动秒表，以0.8~1.2mm/min的速率剪切（手轮调节档中的慢速档），使试样在3~5min剪损。
剪损的标准：①当测力计的读数达到稳定，或有明显后退表示试样剪损；②一般宜剪切至剪切变形达到4mm；③若测力计的读数继续增加，则剪切变形达到6mm为止。
（5）剪切结束后，吸去剪切盒中积水，倒转手轮（手轮调节档中的快速档），尽快移去垂直压力、框架、加压盖板等。取出试样，测定剪切面附近的含水量。
3、计算与制图
（1）计算： 按下式计算试样的剪应力
式中：C—测力计率定系数，kpa/0.01mm；（在仪器的标签上查询）
R—测力计读数，0.01mm；
（2）制图：以抗剪强度τf为纵坐标，垂直压力p为横坐标（纵横坐标比例相同），绘制抗剪强度τf与垂直压力p的关系曲线。
4、本试验记录格式详见实验报告。
土力学实验报告
日 期___________
专 业___________
班 级___________
实 验 人__________
组 长___________
成 员
铜 陵 学 院
试验一 粘性土的液限、塑限的测定
一、实验目的
二、仪器设备
三、操作步骤
四、记录格式
试验日期 计算者： 校核者：
五、锥尖入土深度与含水量关系曲线
试验二 土的击实试验
一、实验目的
二、仪器设备
三、操作步骤
四、记录格式
试验日期 计算者： 校核者：
五、干密度与含水率的关系曲线
六、心得体会（写出试验得到指标的用途，分析试验的成败原因及注意事项）
试验四 土的侧限压缩试验（固结试验）
一、实验目的
二、仪器设备
三、操作步骤
四、记录格式
试验日期 计算者： 校核者：
（1）密度记录表
（2）含水量记录表
（3）压缩记录表
（注：
=20mm）
本次实验是教学实验，由于时间限制，采用的是压缩1小时后的读数，实际的压缩稳定是指试样在1小时内变形量小于0.01mm的读数。）
五、压缩曲线
六、实验的心得体会（写出试验得到指标的用途，分析试验的成败原因及注意事项）
试验四 土的直剪试验
一、实验目的
二、仪器设备
三、操作步骤
四、记录格式
试验日期 计算者： 校核者：
五、抗剪强度曲线（注意纵横坐标比例要一致）
六、实验的心得体会（写出试验得到指标的用途，分析试验的成败原因及注意事项）