综合性（设计性）实验报告
实验课程：实验名称：实验类型：指导教师：实验日期：
土力学 土的名称与状态实验 设计性 崔自治
2007.5.15
一、实验的目的和要求 测定土的基本物理指标，液、塑限或颗粒级配，确定土的名称与状态。使学生掌握液，塑限测定或级配的分析方法，熟悉土的分类和状态的评定。 二、实验条件 1、仪器设备：天平，土壤分析仪，光电式液塑限联合测定仪，烘箱，干燥器，称量盒，环刀，调土刀，盛土容器，毛玻璃片和圆玻璃片等。 2、工程条件：某六层砖混结构住宅，场地地表1.2m为杂填土；第二层厚3.2m，较坚实，野外初步鉴别为粘性土，土粒比重为2.72，当地常将该土层作为基础的持力层。 三、实验方案设计 1、设计路线
方案分析 确定实验依据和指标 确定实验项目 选择实验方法
确定仪器设备 编写实验步骤 实施实验 数据整理与分析 结论 2、方案分析 不同类型的土的名称与状态的确定依据和指标不同。 ⑴对于粘性土 ①粘性土的名称根据塑性指数IP ( IP=WL-WP:其中WL是液限, WP是塑限) 确定。确定IP则需要做液、塑限实验。测定土的液限主要有圆锥仪法、碟式仪实验方法，也可采用液塑限联合测定法测定土的液限； 测定土的塑限的实验方法主要有滚搓法，也可应用液塑限联合测定法测定土的塑限(利用圆锥质量为76g的液塑限联合测定仪测得土在不同含水率时的圆锥入土深度，并绘制其关系直线图，在图上查得圆锥下沉深度为10mm所对应的含水率即为液限，查得圆锥下沉深度为2mm所对应的含水率即塑限)。
②粘性土的状态根据液性指数IL确定。确定IL除需要做液、塑限实验外还需要做含水率实验。测定含水率有一下几种方法： 烘干法, 酒精燃烧法以及炒干法。 要确定粘性土的名称与状态根据现有的仪器设备条件我们应该做液限实验、塑限实验和含水率实验。 ⑵对于无粘性土 ①无粘性土的名称根据颗粒的组成比例确定。需要做颗粒分析实验，其实验方法有筛析法和沉降分析法，其中沉降分析法又有密度计法和移液管法。筛析法适用于无粘性土，沉降分析法用于粘性土。 ②无粘性土的密实状态可根据相对密实度Dr或标准贯入实验的锤击数N63.5等指标确定。湿度状态根据饱和度sr指标确定。要确定以上指标则需要做标准贯入实验、或相对密实度实验和基本性质实验。
要确定无粘性土的名称与状态根据现有的仪器设备条件我们应该做筛分析实验和基本性质实验。
由所给工程条件可知要求确定粘性土的名称与状态，应进行液限实验、塑限实验和含水率实验。 四、实验步骤 1、含水率测定 2、 液、塑限测定 ①取持力层土样250克；取0.5筛下的土样200克，将试样放在橡皮板上用纯水将土样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。
②将制备的试样充分调拌均匀，填入试样杯中，填样时不应留有空隙，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。
③将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹上一层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。
④调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座，使圆锥尖接触试样表面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样经5秒后测定圆锥下沉深度，取出试样杯，挖去锥尖处的凡士林，去锥体附近的试样放入秤量盒，测定含水率。
⑤将试样再加水调匀，重复步骤2到4分别测定第二点，第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。
五、原始数据记录
1、含水率实验
组别05.02.1.6 试验日期 07.5.15
试样 编号 01 盒号 834 840 盒质量 （g） 21 20.95 盒+湿土质量 （g） 41 43 盒+干土质量 （g） 37.95 39.75 水的质量 （g） 3.05 3.25 干土质量 （g） 16.95 18.8 含水率 （%） 17.99 17.29 17. 平均含水率 （%） 2、液、塑限实验
组别 05.02.1.6 试样编号 试验日期 2007.5.15
圆锥下沉深度 （mm） 3.0 盒号 752 826 176 987 830 7 盒质量 盒+湿土质量 盒+干土质量 干土质量 水的质量 （g） 20.97 21 20.95 20.95 20.95 21 （g） 35.1 38.8 46.2 42.5 40.25 43.75 （g） 33.1 36.2 41.8 38.75 36.55 39.25 （g） 12.13 15.2 20.85 17.8 15.96 18.25 （g） 2.0 2.6 4.4 3.75 3.7 4.5 含水率 （%） 16.5 17.1 21.1 21.1 23.7 24.6 平均含水率 （%） 16.8 9.3 15.8 21.1 24.2 六、数据整理与分析 1、含水率实验 试样平均含水率
为17.％，小于30 40％，两含水率差值20 为0.7％<1.0％，实验
15
结果满足误差要求，取平均值作为实验结10 果，故该试样的含水
7 率为17.％。
2、液、塑限实验 5 ①以含水率为横4 坐标，圆锥入土深度3 为纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲2 线。 ②三点在一直线上，实验成果有效。1 从图中量得土的塑限
S(mm)
+ + + 20 10 12 14 16 30 25 35 40 (%)
p=14.8％，液限l=24.2％。 ③土的塑性指数Ip=l-p=9.4，该土为粉土。
④土的液性指数IlpIp=0. 30，处于硬塑状态。
七、结论
该土为粉土，处于可塑状态。 八、实验小组成员名单 学号 姓名 班级 12005243568 韩倩 土混（2） 12005243586 李越 土混（2） 12005243616 李亮 土混（2） 专业 土木工程 土木工程 土木工程
综合性（设计性）实验报告
实验课程： 土力学 实验名称： 土的强度实验 实验类型： 设计性 指导教师： 崔自治
实验日期： 2007.5.22
一、实验的目的和要求 测定土的强度指标，使学生掌握土的强度测定方法，能依据土的实际排水条件和固结程度选择实验方法。依据所给实验条件和工程条件，设计实验方案，编写实验步骤，进行实验数据的整理与分析，确定第二层土的强度指标。 二、实验条件
1、仪器设备：应变控制式直剪仪，环刀，百分表，盛土容器，玻璃片，秒表等。 2、工程条件：某砖砌烟囱，基础埋深2.8m。场地地表为杂填土，厚1.4m，重度为17.5kN/m3；第二层为深厚粘土层，重度为19.8kN/m3，透水性小；地下水埋深2.0 m。要求验算烟囱竣工时的稳定性。
三、方案设计 1、设计路线
方案分析 确定实验依据和指标 确定实验项目 选择实验方法 编写实验步骤 实施实验 确定仪器设备 数据整理与分析 结论
2、方案设计
测定土的强度的设备与方法很多，⑴按仪器结构分为：直接剪切试验，三轴压缩试验，无侧限抗压试验和十字板剪切试验。⑵按固结程度和排水条件分类，三轴实验分为不固结不排水试验,固结不排水试验和固结排水试验；直剪实验分为快剪，固结快剪和慢剪试验等。 土的强度指标与土的固结程度和排水条件有关，强度指标的选择依据建筑物的安全等级、施工速率、地基土的性质（厚度、透水性、排水条件）、设计验算阶段等因素确定。不论采取什么样的实验方法，试验条件都应与工程实际条件吻合，该工程持力层土的厚度大，透水性小，排水条件差，地下水位高，工程竣工时地基的固结程度低，且试验仪器只有应变控制式直剪仪，因此该实验应采用快剪试验方法来测定持力层土的强度。 四、实验步骤 ①取持力层土样按原状土试样制备的步骤进行。 ②对准剪切容器上下盒，插入固定销，在下盒内放透水石和硬塑料薄膜，将带有试样的环刀刃口向上，对准剪切盒口，在试样上放硬塑料薄膜和透水石，将试样小心地推入剪切盒内。 ③移动传动装置，使上盒前端刚好与测力计接触，依次放上传压板，加压框架，安装水平位移量测装置，并调至零位或测记初读数。 ④施加垂直压力，拔去销钉开动秒表，以10转/分的剪切速度进行剪切，试样每产生剪切位移0.2-0.4毫米侧记测力计和位移读数，直至测力计读数出现峰值至剪切位移为4毫米时停机，记下破坏值。 ⑤剪切结束，褪去剪切力和垂直压力，移动加压框架，取出试样，测定试样含水率。 五、原始数据记录
组别 05.01.1.2 试验日期 07.5.22 测力计系数k= 1.63 （kPa/0.01mm）百分表初读数 0
试样编号 01 垂直压力p（kPa） 100 200 300 400 百分表读数R 29.4 44.4 59.8 74.9 剪应力（kPa） 48 72.3 97.6 122.1 六、数据整理与分析 ①按下式计算剪应力 =kR
计算结果列于上表。 ②以抗剪强度为纵坐标，垂直压力为横坐标，绘制强度曲线。 ③强度直线的倾角为摩擦角，直线在纵坐标上的截距为粘聚力。实验点非常接近一直线，符合库仑强度定律，实验比较成功。 ④从图上量得土的凝聚力c=21kPa，摩擦角=15.6。
(kPa) 300 200 + 100 + + + 15.6 (kPa)
0 100 200 300 400 七、实验小组成员名单 学号 姓名 班级 专业 12005243568 12005243586 12005243616 韩倩 李越 李亮 土混（2） 土混（2） 土混（2） 土木工程 土木工程 土木工程
