南华大学实验（实训）报告
m0-称量盒质量（g）
。
原始数据：
液限实验数据见表1
表1 液限实验数据表
铝盒质量铝盒与土、水质量铝盒与土质量 序号 铝盒编号 /g /g /g
1 A162 8.41 14.98 17.46
塑限实验数据见表2
表2塑限实验数据表
铝盒质量铝盒与土、水质量铝盒与土质量 序号 铝盒编号 /g /g /g
1 Y654 11.59 19.36 20.90
实验结果（数据处理、结果分析、问题讨论及总结）：
1.计算土的液限与塑限：
表1 液限实验结果表
序号 铝盒编号 1 计算如下：
液限wL=[(17.46-14.98) /(14.98-8.41)]*100%=37.74%
表2塑限实验数据表
序号 铝盒编号 1 Y654 铝盒质量铝盒与土、水质量铝盒与土质量含水率(%) /g /g /g 11.59 20.90 20.90 19.82 A162 铝盒质量铝盒与土、水质量铝盒与土质/g /g 量/g 8.41 17.46 14.98 含水率(%) 37.74
计算如下： 塑限
wp=[（20.90-19.36）/（19.36-11.59）] *100%=19.82%
2.计算土样塑性指数IP和液性指数IL
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塑性指数IP=37.74-19.82=17.92
液性指数IL=(29.73-19.82)/( 37.74-19.82)=0.55
结论：
经过实验分析计算，得出如下结论：
(1).所实验土样液限为37.74%,土样塑限为19.82%；
(2).塑性指数为17.92，试样土名为粘土; 液性指数为0.55，试验土样处于可塑状态。
(3).通过本实验我们了解到土体的不同状态下的含水率，也了解到液限和塑限的基本定义，也由此对土的性质有了更一步的理解。
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实验名称： 土的直剪实验 实验成绩： 实验组员：张宏亮、郝浪浪、何永昇、乔波、梁涛、裴龙昌 、张炜 实验教师签名： 实验地点： 城建西302 实验日期：2012年04月13日（下午）
实验目的：
1.熟悉土工实验中直剪仪、测力计、环刀等基本设备的操作方法；
2.通过本试验掌握土体的抗剪强度，了解土体的抗剪强度指标在工程中的应用。直剪试验就是直接对试样进行剪切的试验，是测定土的抗剪切的一种常用方法，本实验采用3个试样，分别在不同的垂直压力p下，施加水平剪切力，测得试样破坏时的剪应力τ，然后根据库仑定理确定土的抗剪强度参数内摩擦角和粘聚力c。
实验原理：
土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的性能。土的压缩可以认为只是由于土中孔隙体积的缩小所致（此时孔隙中的水或气体将被部分排出），至少土粒与水两者本身的压缩性则极微小，可以不考虑。
实验仪器设备（实验条件）：
1.直剪仪：采用应变控制式直接剪切仪，由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计以及位移量测系统等组成。加压设备采用杠杆传动。编号为86033600。
2.测力计：采用应变圈，量表为百分表（编号为13，系数k=1.64）。
3
3.环刀：内径61.8mm（3个），高20mm，即3个体积均为60cm； 4.其他工具：切土刀、滤纸、透水石等。
实验过程（内容、步骤、原始数据等）： 实验内容：
1.取出预先制作的土样；
2.测定土的抗剪强度参数内摩擦角φ和粘聚力c。
实验步骤：
1.取出剪切盒，对准上下盒，插入固定销钉，在下盒内顺次放洁净的一块透水石及一张滤纸。 2.将盛有试样的环刀平口朝下，刀口朝上，在试样上表面放一张滤纸及一块透水石，对准剪切盒的上盒，然后将试样通过透水石徐徐压入剪切盒底，移去环刀。
3.调节加压设备:转动平衡锤，使得杠杆水平。
4.在两道滑槽中各放入4粒小钢珠，再将已经装好土样的剪切盒置于钢珠上，并在剪切盒上依次放上一粒大钢珠及加压框架。
5.安装好量力计，徐徐转动手轮，使上盒端恰好与量力计恰好接触。
6. 在垂直加压设备处加上0.75kg砝码（相当于100kPa的压强作用）后立即拔去销钉，以每10秒一转的速度匀速转动手轮，每转一圈记下一个读数，直至量力环读数不再前进或有倒退，即说
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明试样已被剪破，如读数一直缓慢增加，说明不出现峰值和终值，则试验只需转20圈，记下20个读数。
7.剪切结束后，尽快移去砝码、加压框架等，取出剪切盒中的土样，将其内部清理干净，吸去积水。
8.另装试样，重复以上步骤，测定其他两种垂直荷载（200kPa，300kPa）下的土样抗剪强度，将数据进行统计计算。
原始数据：
抗剪强度实验数据见表1 表1 抗剪强度实验数据 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 100kPa 6.50 11.50 14.80 18.50 21.00 26.20 29.00 31.00 33.00 35.50 38.00 40.00 40.80 42.00 42.30 43.00 44.00 45.00 46.00 46.50 200kPa 7.00 15.00 19.00 21.50 25.50 28.50 35.00 41.00 44.00 47.00 49.00 51.00 52.00 52.00 54.00 57.00 56.00 57.50 59.00 59.00 300kPa 9.00 17.50 22.00 27.00 31.00 37.50 40.50 45.50 48.00 50.00 53.00 55.00 58.50 60.00 62.0 63.50 64.00 67.50 69.00 70.00 实验结果（数据处理、结果分析、问题讨论及总结）：
1. 计算土的抗剪强度 仪器编号 试样面积（cm） 垂直压力p(kPa) 量力环号码 抗剪强度τ=KR(kPa) 22 60 100 15`` 76.3 96.8 114.8 200 59.00 300 70.00 量力环最大变形R（0.01mm） 46.50 量力环系数K（kPa/0.01mm） 1.64 第 9 页 共 13 页
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抗剪强度指标 C=57.5kPa φ=10.9° 由库仑公式可知： τ=C+δtanφ
上式为一直线方程，对于本实验三个土样剪切实验数据，由最小二乘法得
tanφ=(3??i?i-??i??i)/?=[3(100*76.3+200*96.8+300*114.8)-(100+200+300) *(76.3+96.8+114.8)] /60000= 0.1925
C=??i/3- tanφ*??i/3 = (76.3+96.8+114.8) /3- 0.1925*（100+200+300）/3=57.5 式中，?=3??i2-(??i)2=3*（1002+2002+3002）-（100+200+300）2=60000。
抗剪强度-法向应力关系图如下：
横轴为法向应力、纵轴为抗剪强度 经过实验分析计算，得出如下结论：
(1).所实验土样中粘聚力c为57.5kPa，土的内摩擦角φ为10.9°；
(2).通过实验，我们对粘性土的抗剪强度有了深一步的认识，对于土体的承重问题有了更进一步的理解。
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