土工试验指导
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课件制作：毕守一
试验项目
颗粒分析 试验 液限 试验
容重 试验 渗透 试验
含水量 试验 压缩 试验
比重 试验 直接剪切 试验
塑限 试验 击实 试验
颗粒 分析试验
试验 原理
仪器 设备
操作 步骤
计算及制图
记录
比重计的校正
试验 原理
1、分散团粒，制成悬液；确定粒径小于 0.1mm土颗粒在水
中沉降速度及其换算。
2,颗粒直径平方与沉降速度成正比，测速度大小来区分粒径
大小。试验测土粒在水中下沉距离 L和时间 t，用公式求 d。
3,测 L深度处悬液比重与原悬液比重，相比得小于 d颗粒重
量百分数。
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仪器设备
?乙种比重计
?量筒二个，容积 1000ml
?天平：感量 0.01g
?搅拌器
?煮沸设备：电热器、三角烧瓶
?分散剂,4%六偏磷酸钠
?其它：温度计、蒸馏水、烧杯、研钵、秒
表
操作步骤
?制、称土样 ?
?煮沸分散和制悬液 ?
?搅拌悬液和定时测读 ?
制,称土样
?土样 100~200g，放研
钵中研散
?过 2mm筛称 30g干土倒
烧杯中，注入 20ml蒸馏
水浸泡
?浸泡大于 18小时
煮沸分散和 制悬液
?电热器上煮沸，粘土 1h,其它土
0.5h。
?冷却后倒入量筒内，加 4%六偏磷
酸钠 10ml
?再注入蒸馏水使悬液达 1000ml
搅拌悬液和 定时测读
?用搅拌器在悬液中搅 1分，往复各 30次。
?取出搅拌器，立即开秒表，测 1,5,30、
120,140分时比重计的读数。读数前
10~20秒将比重计放在接近读数的深度，且
应在筒中部。
?每次一读完应取出比重计于量水筒中，同
时测悬液温度。
比重计的校正 ?
?土粒比重假定 2.65，若不是应校正。
?沉降距离校正：比重计放入液面会升高。
?温度校正：比重计 20℃ 造的，不是 应 校正
?刻度校正：已知比重 标 准溶液,测时误 差
为 校正 值
?弯 液面校正,悬 液 浑浊 只能 读 上 缘读数,
但 应 下 缘读数 。校正：比重 计 置于水中，
上下 缘读数 差 值 。
容重试验
仪器设备：环刀（ 内径 6~8mm,高 2~3mm）
感量 0.1g天平；切土刀；钢丝锯；凡士林
操作步骤 ?
计算
记录
V
WW 12 ?
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操作步骤 ?
?测环刀容积 V和重量 W1
?环刀内涂凡士林，刃口向下放在土样上，
用切土刀将土样削平
?环刀下压，边削边去环刀外的土，至土样
伸出环刀为止
?环刀两端余土削平
?擦净环刀外壁，称环刀和土的总重 W2
含水量试验 ?
仪器设备：环刀（ 内径 6~8mm,高 2~3mm）
感量 0.1g天平；切土刀；钢丝锯；凡士林
操作步骤 ?
计算
记录 02
21
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含水量试验操作步骤 ?
?称湿土重：取土样 15~30g,放入重 W0称量盒
内，盖上，称出盒与湿土总重 W1
?烘干冷却：打开盒盖放入烘箱烘至恒重，取
出，盖上盒盖放入干燥箱内冷却，称盒与干
土总重 W2，烘干时间砂土 2~6时，粘土 6小
时以上。
比重试验 ?
仪器设备,感量 0.001g天平； 100ml或 50ml比重瓶；
烘箱；蒸馏水；温度计；筛；漏斗；滴管
操作步骤 ?
计算
记录
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比重试验操作步骤 ?
?取过 5mm筛的烘干土 15g,用玻璃漏斗装入
洗净烘干的比重瓶内，称瓶与土合重
?蒸馏水加入，至瓶一半处摇动比重瓶且进
行煮沸（砂土 30分，粘土 1时）
?蒸馏水加近满，等温度稳定和悬液澄清盖
紧瓶盖，称瓶、水与土合重
?倒去悬液，洗净比重瓶，注入与试验温度
同的蒸馏水至近满，盖紧瓶盖，称瓶与水
合重
塑限试验 ?
仪器设备,毛玻璃 25× 25× 5cm；钢丝；电烘箱；称量盒；
感量 0.1~0.001g天平；调土刀；滴管
操作步骤 ?
计算
记录
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塑限试验操作步骤 ?
?取一小块接近塑限含水量的土样，用手搓成圆形，
再用手掌在毛玻璃板上来回轻搓
?用力要均匀，长不超过手掌宽且不中空
?搓至直径 3mm若产生裂缝且断裂，此时土含水量
即为塑限；若不裂，土含水量大于塑限；若直径
小于 3mm裂，土含水量小于塑限。
?取符合试验标准断裂土样 3~5g，放入称量盒测其
含水量，须进行二次平行测定，取平均值
液限试验 ?
仪器设备,锥式液限仪；毛玻璃板；烘箱；称量盒；
感量 0.01g天平；调土刀；滴管；干燥器； 0.5mm筛
操作步骤 ?
计算
记录
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WW
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液限试验操作步骤 ?
?选有代表性天然含水量的土样，在毛玻璃上调匀，
若用风干土应浸泡并静置 1天
?分层装入试杯中，满后刮去余土与杯口齐平，不
能用刀涂抹和反复涂抹，含水量会变化
?液限仪圆锥尖上抹一层润滑油，提住上端手柄使
锥尖与土样面齐平，轻放，锥沉入土中,15s沉深
10mm，此时土含水量即为液限含水量。大或小
时应将杯中土全部挖出，去掉有油的土后在调土
皿重调，重复直至符合要求
?调土刀取锥孔附近土 10~15g，烘干测含水量
渗透 试验
?70型渗透仪测砂土的 K值,常水头 。
?南 55型渗透仪测粘土的 K值,变水头 。
渗透仪 70型测砂土 K
仪器设备
操作步骤
计算
记录
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渗透仪 55型测粘土 K
仪器设备
操作步骤
计算
记录
压缩试验
仪器 设备
操作 步骤
计算
记录
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压缩试验仪器 设备
?压缩仪，环刀内径 6.18cm,面积 30cm2，高 2
?杠杆加压设备 1,10
?感量 0.1g与 0.01g天平
?测微表，精度 0.001cm
?其它：秒表、烘箱、修土刀、称量盒、滤
纸
压缩试验操作 步骤
? 环刀内壁抹凡士林，刃口向下在土样上面，下压至土样伸
出为止，削平擦净环刀外壁
? 压缩容器底板放透水石、滤纸各一，护环放在容器上，环
刀刃口向下放进护环内，上放透水石、滤纸各一，再放导
环和传压活塞
? 用平衡砣调整杠杆至水平位置，压缩仪放到加压台上，传
压活塞上钢球与加压横梁上小孔密合，装测微表
? 先加压 1kg调整，记下测微表读数，开始加第一级压力 25
或 50kpa，加砝码同时开秒表读 10,20,60,2h,23h、
24h读数，依次加压 50,100,200,400kpa等和读数
? 完毕后拆下测微表，退下砝码取下压缩仪，钢球、传压活
塞、导环、透水石、滤纸等
压缩试验 计算
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直剪试验
仪器设备,应变式直剪仪、
砝码、量表、环刀、修土刀、
秒表、滤纸
操作步骤
计算
记录、绘图
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直剪试验 操作步骤
? 对准上下盒插销固定，下盒内放透水石和滤纸各一。
? 装土环刀刃口向上，对准剪切盒，上放透水石和滤纸各一，
再将试样压入，加上活塞钢珠和加压框架、变形量表且记始
读数。
? 4个一组，每个试样在不同的垂直压力下（ 100,200,300、
400kpa；慢加和分段加）进行剪切。
? 剪切开始应慢转手轮，使上盒前钢珠恰与量力环接触，调整
量力环读数为 0。转一圈下盒前移 0.2mm，读量力环读数
? 快剪：加垂直压力后立即拨销，每分 4~12转转手轮，土样
3~5分剪坏。固结快剪：垂直变形小于每时 0.005mm,然后再
拨销 3~5分剪坏。
? 完后擦净剪切盒中水分、倒转手轮、移去砝码和加压框架、
加压盖板，取出土样。
击实试验
仪器设备, 击实仪（锤重 2.5kg,落距 46cm，击实筒
高 15cm,体积 1000cm3）、感量 0.01g天平、感量 5g台
称、孔径 5mm筛、喷水设备、碾土器、推土器、修土
刀、保温设备
操作步骤
计算
记录、绘图
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击实试验 仪器设备,
击实仪（锤重 2.5kg,落
距 46cm，击实筒高
15cm,体积 1000cm3）
感量 0.01g天平、感量
5g台称、孔径 5mm筛
喷水设备、碾土器、推
土器、修土刀、保温设
备
击实试验 操作步骤
? 制备土样：风干土在橡皮板上碾散，过孔径 5mm筛。称
15~20kg备用。
? 按塑限估最优含水量，取 5个不同含水量土样（ 2.5kg）置
于白铁皮上，用喷水器分别均匀加水，再装入袋内或密封
于盛土器内
? 分层击实：击实仪放在坚实地面上，取制好土样 600~800
克装入筒内整平，击实 25次。击时锤应自由落下,46cm
落距，然后安装护筒，重复击直至试样高出筒顶
? 用修土刀沿套环内壁削挖后，扭动并取下套环，齐平击实
筒顶削平试样，拆除底板，擦净外壁称重
? 从试样中心处取 2个 15~30g土样，测含水量
? 重复做另外几个试样的击实试验
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试验项目
颗粒分析 试验 液限 试验
容重 试验 渗透 试验
含水量 试验 压缩 试验
比重 试验 直接剪切 试验
塑限 试验 击实 试验
颗粒 分析试验
试验 原理
仪器 设备
操作 步骤
计算及制图
记录
比重计的校正
试验 原理
1、分散团粒，制成悬液；确定粒径小于 0.1mm土颗粒在水
中沉降速度及其换算。
2,颗粒直径平方与沉降速度成正比，测速度大小来区分粒径
大小。试验测土粒在水中下沉距离 L和时间 t，用公式求 d。
3,测 L深度处悬液比重与原悬液比重，相比得小于 d颗粒重
量百分数。
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仪器设备
?乙种比重计
?量筒二个，容积 1000ml
?天平：感量 0.01g
?搅拌器
?煮沸设备：电热器、三角烧瓶
?分散剂,4%六偏磷酸钠
?其它：温度计、蒸馏水、烧杯、研钵、秒
表
操作步骤
?制、称土样 ?
?煮沸分散和制悬液 ?
?搅拌悬液和定时测读 ?
制,称土样
?土样 100~200g，放研
钵中研散
?过 2mm筛称 30g干土倒
烧杯中，注入 20ml蒸馏
水浸泡
?浸泡大于 18小时
煮沸分散和 制悬液
?电热器上煮沸，粘土 1h,其它土
0.5h。
?冷却后倒入量筒内，加 4%六偏磷
酸钠 10ml
?再注入蒸馏水使悬液达 1000ml
搅拌悬液和 定时测读
?用搅拌器在悬液中搅 1分，往复各 30次。
?取出搅拌器，立即开秒表，测 1,5,30、
120,140分时比重计的读数。读数前
10~20秒将比重计放在接近读数的深度，且
应在筒中部。
?每次一读完应取出比重计于量水筒中，同
时测悬液温度。
比重计的校正 ?
?土粒比重假定 2.65，若不是应校正。
?沉降距离校正：比重计放入液面会升高。
?温度校正：比重计 20℃ 造的，不是 应 校正
?刻度校正：已知比重 标 准溶液,测时误 差
为 校正 值
?弯 液面校正,悬 液 浑浊 只能 读 上 缘读数,
但 应 下 缘读数 。校正：比重 计 置于水中，
上下 缘读数 差 值 。
容重试验
仪器设备：环刀（ 内径 6~8mm,高 2~3mm）
感量 0.1g天平；切土刀；钢丝锯；凡士林
操作步骤 ?
计算
记录
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操作步骤 ?
?测环刀容积 V和重量 W1
?环刀内涂凡士林，刃口向下放在土样上，
用切土刀将土样削平
?环刀下压，边削边去环刀外的土，至土样
伸出环刀为止
?环刀两端余土削平
?擦净环刀外壁，称环刀和土的总重 W2
含水量试验 ?
仪器设备：环刀（ 内径 6~8mm,高 2~3mm）
感量 0.1g天平；切土刀；钢丝锯；凡士林
操作步骤 ?
计算
记录 02
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含水量试验操作步骤 ?
?称湿土重：取土样 15~30g,放入重 W0称量盒
内，盖上，称出盒与湿土总重 W1
?烘干冷却：打开盒盖放入烘箱烘至恒重，取
出，盖上盒盖放入干燥箱内冷却，称盒与干
土总重 W2，烘干时间砂土 2~6时，粘土 6小
时以上。
比重试验 ?
仪器设备,感量 0.001g天平； 100ml或 50ml比重瓶；
烘箱；蒸馏水；温度计；筛；漏斗；滴管
操作步骤 ?
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记录
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比重试验操作步骤 ?
?取过 5mm筛的烘干土 15g,用玻璃漏斗装入
洗净烘干的比重瓶内，称瓶与土合重
?蒸馏水加入，至瓶一半处摇动比重瓶且进
行煮沸（砂土 30分，粘土 1时）
?蒸馏水加近满，等温度稳定和悬液澄清盖
紧瓶盖，称瓶、水与土合重
?倒去悬液，洗净比重瓶，注入与试验温度
同的蒸馏水至近满，盖紧瓶盖，称瓶与水
合重
塑限试验 ?
仪器设备,毛玻璃 25× 25× 5cm；钢丝；电烘箱；称量盒；
感量 0.1~0.001g天平；调土刀；滴管
操作步骤 ?
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塑限试验操作步骤 ?
?取一小块接近塑限含水量的土样，用手搓成圆形，
再用手掌在毛玻璃板上来回轻搓
?用力要均匀，长不超过手掌宽且不中空
?搓至直径 3mm若产生裂缝且断裂，此时土含水量
即为塑限；若不裂，土含水量大于塑限；若直径
小于 3mm裂，土含水量小于塑限。
?取符合试验标准断裂土样 3~5g，放入称量盒测其
含水量，须进行二次平行测定，取平均值
液限试验 ?
仪器设备,锥式液限仪；毛玻璃板；烘箱；称量盒；
感量 0.01g天平；调土刀；滴管；干燥器； 0.5mm筛
操作步骤 ?
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液限试验操作步骤 ?
?选有代表性天然含水量的土样，在毛玻璃上调匀，
若用风干土应浸泡并静置 1天
?分层装入试杯中，满后刮去余土与杯口齐平，不
能用刀涂抹和反复涂抹，含水量会变化
?液限仪圆锥尖上抹一层润滑油，提住上端手柄使
锥尖与土样面齐平，轻放，锥沉入土中,15s沉深
10mm，此时土含水量即为液限含水量。大或小
时应将杯中土全部挖出，去掉有油的土后在调土
皿重调，重复直至符合要求
?调土刀取锥孔附近土 10~15g，烘干测含水量
渗透 试验
?70型渗透仪测砂土的 K值,常水头 。
?南 55型渗透仪测粘土的 K值,变水头 。
渗透仪 70型测砂土 K
仪器设备
操作步骤
计算
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渗透仪 55型测粘土 K
仪器设备
操作步骤
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压缩试验
仪器 设备
操作 步骤
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压缩试验仪器 设备
?压缩仪，环刀内径 6.18cm,面积 30cm2，高 2
?杠杆加压设备 1,10
?感量 0.1g与 0.01g天平
?测微表，精度 0.001cm
?其它：秒表、烘箱、修土刀、称量盒、滤
纸
压缩试验操作 步骤
? 环刀内壁抹凡士林，刃口向下在土样上面，下压至土样伸
出为止，削平擦净环刀外壁
? 压缩容器底板放透水石、滤纸各一，护环放在容器上，环
刀刃口向下放进护环内，上放透水石、滤纸各一，再放导
环和传压活塞
? 用平衡砣调整杠杆至水平位置，压缩仪放到加压台上，传
压活塞上钢球与加压横梁上小孔密合，装测微表
? 先加压 1kg调整，记下测微表读数，开始加第一级压力 25
或 50kpa，加砝码同时开秒表读 10,20,60,2h,23h、
24h读数，依次加压 50,100,200,400kpa等和读数
? 完毕后拆下测微表，退下砝码取下压缩仪，钢球、传压活
塞、导环、透水石、滤纸等
压缩试验 计算
?1,
?2,
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直剪试验
仪器设备,应变式直剪仪、
砝码、量表、环刀、修土刀、
秒表、滤纸
操作步骤
计算
记录、绘图
RCf 0??
直剪试验 操作步骤
? 对准上下盒插销固定，下盒内放透水石和滤纸各一。
? 装土环刀刃口向上，对准剪切盒，上放透水石和滤纸各一，
再将试样压入，加上活塞钢珠和加压框架、变形量表且记始
读数。
? 4个一组，每个试样在不同的垂直压力下（ 100,200,300、
400kpa；慢加和分段加）进行剪切。
? 剪切开始应慢转手轮，使上盒前钢珠恰与量力环接触，调整
量力环读数为 0。转一圈下盒前移 0.2mm，读量力环读数
? 快剪：加垂直压力后立即拨销，每分 4~12转转手轮，土样
3~5分剪坏。固结快剪：垂直变形小于每时 0.005mm,然后再
拨销 3~5分剪坏。
? 完后擦净剪切盒中水分、倒转手轮、移去砝码和加压框架、
加压盖板，取出土样。
击实试验
仪器设备, 击实仪（锤重 2.5kg,落距 46cm，击实筒
高 15cm,体积 1000cm3）、感量 0.01g天平、感量 5g台
称、孔径 5mm筛、喷水设备、碾土器、推土器、修土
刀、保温设备
操作步骤
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击实试验 仪器设备,
击实仪（锤重 2.5kg,落
距 46cm，击实筒高
15cm,体积 1000cm3）
感量 0.01g天平、感量
5g台称、孔径 5mm筛
喷水设备、碾土器、推
土器、修土刀、保温设
备
击实试验 操作步骤
? 制备土样：风干土在橡皮板上碾散，过孔径 5mm筛。称
15~20kg备用。
? 按塑限估最优含水量，取 5个不同含水量土样（ 2.5kg）置
于白铁皮上，用喷水器分别均匀加水，再装入袋内或密封
于盛土器内
? 分层击实：击实仪放在坚实地面上，取制好土样 600~800
克装入筒内整平，击实 25次。击时锤应自由落下,46cm
落距，然后安装护筒，重复击直至试样高出筒顶
? 用修土刀沿套环内壁削挖后，扭动并取下套环，齐平击实
筒顶削平试样，拆除底板，擦净外壁称重
? 从试样中心处取 2个 15~30g土样，测含水量
? 重复做另外几个试样的击实试验
