土力学试验指导（刘伟）

在世界百年未有之大变局的时代背景下，积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。

传统工科专业进行改造升级是新工科建设的重要内容，构建以项目为链条的模块化课程体系，深入推进工程实践（技术、实验室）创新中心建设是新工科建设的重要要求，成果导向、产学结合、重实践教学是新工科教育的显著特色。为了积极响应新工科建设要求，编者以项目案例为切入点，从学生主体认知特点出发，通过教学实践，积极探索适合新工科教学的土力学试验教材。

土力学试验是一门生产性试验，对学生的试验操作能力要求较高。同时，土力学试验是地质工程、水利工程、土木工程等工程类专业的一门重要的专业基础试验课，在人才培养中具有重要地位。

土力学试验的教学中往往存在：①试验教学与工程应用相脱节，学生对试验的目的了解不足，学习兴趣不高；②土力学试验过程复杂，步骤繁多，导致学生在学习的过程中容易漏掉或混淆某些试验步骤；③学生对试验中某些步骤为什么这样做理解不到位，试验操作中容易犯各种错误。本教材编写过程中，对教材内容进行以下设计。

一、工程实例导入

本教材中的所有试验均精选工程实例引入，在实例中展示该试验的一个典型应用。通过对案例的分析，加强学生对试验目的的理解，提高学生的学习兴趣，激活学生的知识应用能力。

二、思维导图梳理

针对土力学试验过程复杂的特点，本教材为每一个试验步骤增加小标题，方便学生记忆和梳理。同时，根据程序式知识的习得特点，引入思维导图，让试验过程一目了然。

三、注意事项（试验要点）详解

在注意事项（试验要点）中，除了提示试验中容易出错的地方，更点明了该试验的要点，详叙了如此操作的缘由，使学生知其然，亦知其所以然。

四、思考题引入

试验操作步骤前设有思考题，让学生带着问题做试验，更能理解每一试验步骤；同时在每一个试验后面都设有探索性思考题，方便学生复习与巩固。

为了使试验教学与工程实践相结合，符合时代的需求，本教材根据现行的《土工试验方法标准》（GB/T 50123—2019）编写。本书所有记录表均可下载，请扫封二二维码。

本教材得到贵州省2017年一流大学（一期）重点建设项目（项目编号:YLX201711）“土力学”贵州省2016年本科高校一流课程建设项目（项目编号:YLDX201628）“土力学”、贵州省科技计划项目（省部级项目，编号：黔科合基础[2019]1143）“贵州山区地灾边坡多结构联合支护体系力学特性研究”、全国高校黄大年式“资源勘查工程教师团队”（教师函〔2018〕1号）、贵州省级重点学科（ZDXK[2018]001）、“地质资源与地质工程”、贵州省地质资源与地质工程人才基地（RCJD2018-3）、贵州省岩溶工程地质与隐伏矿产资源特色重点实验室（黔教合KY字[2018]486号）、贵州省普通高等学校隐伏矿床勘测创新团队（黔教合人才团队字[2015]56）、贵州理工学院高层次人才科研启动经费“岩溶地区边坡失稳机理与联合支挡体系力学特征研究”（项目编号:XJGC20190914）、贵州理工学院高层次人才科研启动经费“废弃矿井滑坡的流-固耦合机理实验研究”（项目编号:XJGC20190653）的联合资助。

本书每章首先通过工程案例、试验目的、基本概念、试验方法、试验要求以及注意事项等梳理本章内容，然后分试验，以试验原理、试验仪器设备、试验操作步骤及试验成果整理等为内容逐步介绍，*后附探索性思考题。本书第1章由廖化荣老师编写，第2章由刘旭老师编写，第3章由卢云、曹文泽老师编写，第6章～第8章、第10章～第14章由刘伟老师编写，第4章、第5章、第9章、第15章由汪权明老师编写，向旻、徐桂弘、吴安杰老师参与了第1、2、3章的相关试验方法的编写工作。

本教材由白朝益高级工程师、唐勇副教授审阅，并提出了宝贵意见。同时，本书在编写过程中引用和参考了有关规范规程、教材与论文的有关内容，在此表示由衷的感谢。由于作者水平有限，书中可能存在错误和不妥之处，敬请读者批评指正。

编者

2020年6月

《土力学试验指导》系统介绍了土工试验的目的、方法、步骤及成果整理方法，主要包括土的含水率试验、密度试验、土粒的比重试验、液塑限联合测定试验、颗粒分析试验、渗透试验、击实试验、固结试验、直接剪切试验和三轴压缩试验等。为了更好地适合学生自学，本书以工程实例导入，试验步骤以思维导图展示，同时还设置了随文思考题和探索性思考题，可扫二维码互动交流。本书试验记录表格可扫二维码下载。《土力学试验指导》可作为高等学校土木工程、工程力学、交通工程、水利水电工程、岩土工程、地质工程等相关专业教学用书，亦可供从事岩土工程勘察、设计和试验的技术人员参考。

刘伟，贵州理工学院，高级实验师，多年试验课程教学经验，主持、参与多项教改项目：2018年第二批产学合作协同育人项目，岩石三轴压缩虚拟仿真实验，贵州理工学院教改重点项目，贵州理工学院混合教学模式课程建设项目，岩体力学工程与实验等

1试样制备和饱和

1.1扰动土试样制备试验/5

1.2原状土试样制备/8

1.3试样饱和试验/10

2含水率试验

2.1含水率试验——烘干法/14

2.2含水率试验——酒精燃烧法/16

3密度试验

3.1环刀法/21

3.2蜡封法/23

4土粒比重试验

4.1比重瓶法/30

4.2浮称法/33

4.3虹吸筒法/36

5颗粒分析试验

5.1筛析法/43

5.2密度计法/46

5.3移液管法/53

6界限含水率试验

6.1液塑限联合测定法/60

6.2碟式仪液限法/63

6.3搓滚塑限法/66

6.4缩限试验/68

7砂土的相对密度试验

7.1砂土的*小干密度试验/73

7.2砂土的*干密度试验/75

8击实试验

8.1试验原理/80

8.2试验仪器设备/80

8.3试验操作步骤/81

8.4试验成果整理/83

9渗透试验

9.1常水头渗透试验/88

9.2变水头渗透试验/92

10固结试验

10.1标准固结试验/98

10.2快速固结试验/105

11三轴压缩试验

11.1试验原理/113

11.2试验仪器设备/113

11.3试验操作步骤/116

11.4试验成果整理/121

12无侧限抗压强度试验

12.1试验原理/127

12.2试验仪器设备/127

12.3试验操作步骤/128

12.4试验成果整理/129

13直接剪切试验

13.1试验原理/134

13.2试验仪器设备/135

13.3试验操作步骤/135

13.4试验成果整理/137

14土的静止侧压力系数试验

14.1试验原理/141

14.2试验仪器设备/141

14.3试验操作步骤/142

14.4试验成果整理/143

15载荷试验

15.1试验原理/147

15.2试验仪器设备/147

15.3试验操作步骤/147

15.4试验成果整理/149

参考文献