第1章　土的工程分类标准

1.1　粒组划分

1.2　塑限与液限

1.3　土类代号

1.4　土的实验室分类法

1.5　土的简易鉴别法分类

1.6　土样描述

第2章　试样制备和饱和

2.1　取样

2.2　试样制备

2.3　试样饱和

第3章　土的基本物理特性实验

3.1　三相指标与三相草图

3.2　密度实验

3.3　比重实验2100433B

本书是在作者讲授土力学实验的讲义基础上，参考了国内外多部理论和实验教材，结合作者多年从事土力学实验研究的经验最终形成的。本书是为土木工程及相关专业本科生进行土力学实验而编写的教材，也可作为岩土工程相关领域专业技术人员和高等院校教师的参考用书。

《基础地质学实验教程》是为我校国家级精品课程《基础地质学》编写系列配套教材之一，亦是作者等人编写的《基础地质学实习教程》（冶金工业出版社）的姊妹篇。应该指出，由于地质学研究对象的复杂性和特殊性，相对其他专业，地质类专业大学生的地质实践环节训练和实际工作能力培养显得更为重要。加强地质类专业大学生地质实践环节训练亦是地质教育工作者的普遍共识。作者认为一本好的实验教材不能简单视为理论教材的附本，而应该体现一定的实践教学目标，能积极引导学生进行科学思维，主动地进行科学实践，有效地提高学生的实际动手能力。

基于上述考虑，教材力图融科学性、知识性、实用性和可读性为一体。教材中实验大纲的编写、教材内容的厘定、教学图表的选择、相关文字的说明和鉴定经验的总结都尽可能体现了学生自主性学习的要求。为增加实验教材的可读性，本教材通篇采用彩色制版。

本实验教程共有十五个实验。包括矿物的形态与物理性质识别（1个）；常见矿物和造岩矿物肉眼鉴定（3个）；沉积岩、岩浆岩和变质岩三大岩类岩石肉眼鉴定（3个）；三大岩类的综合鉴定（1个）；常见古生物化石的观察和鉴定（1个）；内、外动力地质作用现象的识读与分析（2个）；地质图阅读（1个）；此外现场教学有地质罗盘的使用（1个），参观地质博物馆（1个）和屏风山现场实践教学（1个）。

每个实验包括实验目的、基础知识准备、实验内容和实验要求、实验仪器及材料、注意事项及鉴定经验五项。其中实验目的是本次实验课的应该达到的教学目标；基础知识准备进行必要的基础理论知识复习；实验内容和实验要求是本次实验具体要学习的内容及所要解决的问题；实验仪器及材料是本次实验课必须具备的物质条件；注意事项及鉴定经验是实验过程中具体操作时的注意的问题和前人鉴定经验的总结，以期对学生有所帮助。

0绪论1

0��1土力学与地基基础相关的典型案例/1

0��1��1比萨斜塔/1

0��1��2赵州桥/2

0��1��3虎丘塔/4

0��1��4拱北石/4

0��2土力学与地基基础的发展沿革/5

0��3土力学与地基基础的课程性质/6

0��4土力学与地基基础课程的任务/7

1土的物理性质及工程分类8

1��1土的组成、结构及构造/8

1��1��1土的组成/8

1��1��2土的结构/13

1��1��3土的构造/14

1��2土的物理性质评价指标/14

1��2��1土的物理性质指标与三相简图/14

1��2��2基本指标及其测定方法/15

1��2��3导出指标/16

1��3土的物理状态评价指标/17

1��3��1无黏性土的密实度/17

1��3��2黏性土的稠度及状态/18

1��4土的工程分类/20

1��4��1土的工程分类原则和体系/20

1��4��2《土的工程分类标准》(GB/T 50145―2007)中土的工程分类/21

思考题/22

2土中水及其运动特征23

2��1土中水的毛细现象与冻融特征/23

2��1��1毛细现象/23

2��1��2土的冻融/24

2��2土的渗透性/25

2��3土中水的渗透力及渗流分析/27

2��3��1渗透力/27

2��3��2渗透变形破坏形式/27

2��4土的有效应力原理与孔隙水压力/29

2��4��1静水条件下水平面上的孔隙水应力和有效应力/29

2��4��2稳定渗流时土中的孔隙水应力和有效应力/30

思考题/31

3土的压缩性与地基沉降计算32

3��1地基土中的应力分布规律/32

3��1��1地基中的自重应力/32

3��1��2地基中的附加应力/33

3��2地基土的压缩性/36

3��2��1土的压缩性/36

3��2��2土的室内压缩试验/36

3��2��3压缩系数a/37

3��3地基土的沉降计算/37

3��4饱和黏性土地基沉降与时间的关系/38

3��4��1工程背景/38

3��4��2饱和土的有效应力原理/38

思考题/39

4地基土的抗剪强度与承载力40

4��1土的抗剪强度与极限平衡条件/40

4��1��1土的抗剪强度/40

4��1��2土的极限平衡条件/41

4��2地基土的抗剪强度试验/42

4��2��1直接剪切试验/42

4��2��2三轴剪切试验/43

4��2��3无侧限抗压试验/45

4��2��4十字板剪切试验/46

4��3地基土的极限承载力/46

4��3��1地基的破坏模式/46

4��3��2地基的极限承载力概念/47

4��4地基承载力的确定/48

4��4��1地基承载力的《建筑地基基础设计规范》表格确定/48

4��4��2地基承载力的静载荷试验确定/51

4��4��3地基承载力的地基土体强度理论计算确定/51

4��4��4地基承载力的邻近建筑经验确定/52

思考题/52

5古典土压力理论54

5��1土压力的类型/54

5��2静止土压力/55

5��3朗肯土压力理论/56

5��3��1基本假定/56

5��3��2主动土压力/56

5��3��3朗肯被动土压力/57

5��4库仑土压力理论/58

5��4��1基本假设/58

5��4��2库仑主动土压力/58

5��4��3库仑被动土压力/59

思考题/60

6土坡稳定分析61

6��1无黏性土的土坡稳定分析/61

6��1��1干坡或静水位下的无黏性土坡/62

6��1��2有渗流时的无黏性土坡/62

6��2黏性土的土坡稳定分析/63

6��2��1均质黏性土土坡滑动面的形式/63

6��2��2均质土坡的整体稳定分析法/64

6��2��3黏性土土坡稳定分析的条分法/65

6��3土坡稳定分析的影响因素/66

思考题/66

7土的动力特性67

7��1动荷载作用下土的变形与强度特征/67

7��1��1动荷载的类型/67

7��1��2土的动力变形特性/68

7��1��3土的动力强度特征/69

7��2土的振动液化/71

7��2��1土体液化现象/71

7��2��2土的液化机理及试验分析/71

7��2��3土体液化的影响因素/73

7��2��4砂土地基液化可能性的判别/74

7��2��5防止土体液化的主要工程措施/75

7��3土的击实效应/75

7��3��1黏性土的压实性/75

7��3��2无黏性土的压实性/77

7��3��3填土压实的影响因素/78

思考题/79

8岩土工程勘察80

8��1岩土工程勘察任务与阶段划分/80

8��1��1岩土工程勘察的目的/80

8��1��2确定岩土工程勘察等级/80

8��1��3野外勘察的准备工作/81

8��1��4岩土工程勘察的任务/82

8��1��5岩土工程勘察的阶段划分/82

8��2岩土工程勘察方法/83

8��2��1钻探法/83

8��2��2触探法/84

8��2��3掘探法/85

8��2��4物探法/85

8��3岩土工程勘察报告/86

8��3��1文字/86

8��3��2图表/86

8��4施工工地验槽/86

8��4��1验槽的目的/86

8��4��2验槽的内容/87

8��4��3验槽注意事项/87

思考题/87

9天然地基上浅基础设计89

9��1概述/89

9��2基础分类/90

9��2��1单独和联合基础/90

9��2��2条形基础/90

9��2��3筏形基础/91

9��2��4箱形基础/92

9��2��5壳体基础/92

9��3基础埋置深度的确定/93

9��3��1建筑物自身的条件/93

9��3��2工程地质条件/93

9��3��3水文地质条件/93

9��3��4环境因素的影响/94

9��4刚性基础设计/95

9��4��1刚性基础的材料及特点/95

9��4��2刚性基础的变形特点/97

9��5减轻地基不均匀沉降的措施/98

9��5��1建筑措施/98

9��5��2结构措施/101

9��5��3施工措施/102

思考题/102

10深基础及桩基础103

10��1桩的类型/103

10��1��1桩基础适用条件/103

10��1��2桩基础的结构特点/104

10��1��3桩基础分类/104

10��2单桩竖向承载力/106

10��2��1单桩竖向承载力的实验方法确定/107

10��2��2确定桩的轴向承载力的经验公式法/107

10��2��3确定桩的轴向承载力的规范法/108

10��2��4确定桩的轴向承载力的方法探讨/108

10��3桩基础水平承载力试验/110

10��3��1水平荷载作用下竖直桩的破坏形式/111

10��3��2静载试验法确定单桩水平承载力/111

10��4桩基础设计/112

10��4��1选择桩的类型/112

10��4��2确定桩的规格与单桩竖向承载力/112

10��4��3计算桩的数量并进行平面布置/112

思考题/114

11地基处理与质量检验115

11��1概述/115

11��1��1常见的软弱土及不良土/115

11��1��2地基处理的方法及分类/116

11��1��3地基处理的目的/117

11��2浅层地基开挖置换法/117

11��2��1换土垫层的设计/118

11��2��2换土垫层的施工/118

11��2��3垫层质量检验/120

11��3深层地基的挤密法/121

11��3��1强夯法/121

11��3��2砂石桩法/124

11��3��3振冲法/128

11��3��4灰土挤密桩法和土挤密桩法/129

11��3��5夯实水泥土桩法/129

11��4地基处理的排水固结法/129

11��4��1堆载预压法/130

11��4��2真空预压法/133

11��4��3降水预压法/134

11��5地基处理的化学加固法/134

11��5��1深层水泥搅拌法/134

11��5��2高压喷射注浆法/137

11��5��3灌浆法/140

11��5��4石灰桩法/143

11��5��5化学加固法/144

11��6地基处理的加筋法/145

11��6��1加筋土结构/145

11��6��2土钉墙技术/146

思考题/146

参考文献1482100433B

第1章电工基础实验的基本信息及基础知识1

1.1电工基础实验课概述1

1.1.1电工基础实验课的背景1

1.1.2电工基础实验课设置的意义和目的2

1.1.3电工基础实验课的特点3

1.2实验操作过程中的安全保障4

1.2.1人身安全保障措施4

1.2.2仪器设备安全保障措施5

1.3成功完成电工基础实验的方法5

1.3.1课前做到充分预习5

1.3.2认真细致地进行实验操作环节6

1.3.3根据实验现象和实验数据正确撰写总结报告6

1.4按图连接实物电路的方法7

1.4.1正确识别电路图中的图形符号所代表的实物7

1.4.2要正确判断电路图中所有实物之间的连接关系7

1.4.3将电路中的所有实物进行合理布局8

1.4.4掌握一种适合自己的实物电路连接方法8

1.4.5连接实物电路的注意事项10

1.5实验过程中常见故障的判断方法10

1.5.1常见故障10

1.5.2电路故障的判断方法11

1.6电路参数的基本测量及数据分析13

1.6.1测量的目的和意义13

1.6.2测量的方法及其选择的原则13

1.6.3测量数据的分析和处理14

1.7撰写实验报告的意义及方法18

1.7.1课前撰写预习报告19

1.7.2课中记录实验细节19

1.7.3课后撰写总结报告20

1.8实验室规则20

1.9实验课指导教师的职责21

1.9.1为学生提供高质量的实验教学22

1.9.2对学生进行安全教育22

1.9.3对学生进行有效的管理22

1.9.4对故障仪器、仪表做记录23

第2章电工基础实验硬件资源简介24

2.1万用表的使用方法24

2.1.1模拟式万用表24

2.1.2数字式万用表28

2.2电流表的使用方法29

2.3直流稳压电源的使用方法31

2.3.1HY17113S型直流稳压电源的特点31

2.3.2HY17113S型直流稳压电源的外观结构31

2.3.3直流稳压电源各区域功能介绍31

2.3.4直流稳压电源的输出方式32

2.4函数信号发生器的使用方法33

2.4.1TFG3000L系列函数信号发生器的特点33

2.4.2TFG3050L型函数信号发生器的外观结构33

2.4.3函数信号发生器输出电缆线的拆装方法34

2.4.4开机34

2.4.5显示界面功能简介34

2.4.6控制区功能简介35

2.4.7系统设置36

2.4.8函数信号发生器的操作方法与相应的状态显示36

2.4.9常用操作方法举例37

2.5示波器的使用方法39

2.5.1DS1102E型示波器的特点39

2.5.2DS1102E型示波器的前面板外观结构39

2.5.3示波器探头的拆装方法40

2.5.4示波器显示区功能简介40

2.5.5示波器控制区域功能简介41

2.6毫伏表的使用方法54

2.6.1SM2030型数字式交流毫伏表的特点54

2.6.2SM2030型毫伏表的外观结构54

2.6.3毫伏表输入电缆线的拆装方法55

2.6.4SM2030型毫伏表的基本使用方法56

2.7功率计的使用方法56

2.7.1WD3150A型功率计的特点57

2.7.2WD3150A型功率计的外观结构57

2.7.3功率计操作方法57

2.8可变电阻箱的使用方法58

2.9可变电容箱的使用方法59

2.10九孔板实验仪的使用方法60

第3章常用电路器件的基本知识62

3.1电阻器的基本知识62

3.1.1电阻的分类62

3.1.2电阻的参数63

3.1.3阻值的标注方法64

3.1.4电位器66

3.1.5特殊电阻67

3.1.6电阻的检测方法67

3.2电容器的基本知识69

3.2.1电容的分类69

3.2.2电容的参数70

3.2.3电容的标注方法71

3.2.4电容的检测方法72

3.3电感器的基本知识73

3.3.1电感的分类73

3.3.2电感的参数74

3.3.3电感的标注方法75

3.3.4电感的检测方法76

第4章Multisim仿真软件简介77

4.1Multisim 10软件操作界面78

4.2Multisim 10的菜单栏79

4.3Multisim 10常用工具栏80

4.4Multisim 10的元器件库80

4.4.1基本（Basic）元器件库81

4.4.2激励源（Sources）器件库81

4.4.3指示（Indicator）元器件库83

4.5Multisim 10仪器仪表库84

4.5.1数字万用表84

4.5.2函数信号发生器85

4.5.3瓦特表86

4.5.4双踪示波器86

4.6Multisim 10仿真环境设置89

4.6.1工作台界面设置89

4.6.2电路元器件的操作设置91

4.6.3预设状态的应用设置92

4.7Multisim 10创建电路图的基本操作92

4.7.1元器件的选取和放置方法93

4.7.2选中电路图中待操作的元器件94

4.7.3元器件的移动94

4.7.4元器件的旋转与翻转94

4.7.5元器件的复制、删除95

4.7.6设置元器件的颜色95

4.7.7元器件参数的修改95

4.7.8电路图的连接操作96

4.7.9选取输入端点和输出端点97

4.7.10创建子电路97

4.7.11在电路图编辑窗口中编辑文字98

4.7.12为电路图加注释99

4.7.13编辑图纸标题栏99

4.8电路仿真的分析方法及实例解析101

4.8.1仿真界面简介101

4.8.2直流工作点分析（DC Operating Point）方法102

4.8.3交流分析（AC Analysis）方法103

4.8.4瞬态分析（Transient Analysis）方法105

第5章直流电路实验107

5.1基本电路器件在直流电路中的性能研究107

5.1.1实验目的107

5.1.2实验条件107

5.1.3教师授课纲要107

5.1.4学生预习指导108

5.1.5实验相关的理论知识108

5.1.6实验内容及步骤109

5.1.7实验操作注意事项111

5.1.8实验报告要求112

5.1.9参考学时112

5.2对线性电阻电路定理的研究113

5.2.1实验目的113

5.2.2实验条件113

5.2.3教师授课纲要113

5.2.4学生预习指导113

5.2.5实验相关的理论知识113

5.2.6实验内容及步骤114

5.2.7实验操作注意事项117

5.2.8实验报告要求117

5.2.9参考学时118

第6章交流电路实验119

6.1基本电路器件在交流电路中的性能研究119

6.1.1实验目的119

6.1.2实验条件119

6.1.3教师授课纲要119

6.1.4学生预习指导119

6.1.5实验相关的理论知识120

6.1.6实验内容及步骤120

6.1.7实验操作注意事项122

6.1.8实验报告要求122

6.1.9参考学时122

6.2负载的功率因数对电源性能影响的研究122

6.2.1实验目的122

6.2.2实验条件122

6.2.3教师授课纲要123

6.2.4学生预习指导123

6.2.5实验相关的理论知识123

6.2.6实验内容及步骤123

6.2.7实验操作注意事项123

6.2.8实验报告要求124

6.2.9参考学时124

6.3RLC串联谐振电路性能研究124

6.3.1实验目的124

6.3.2实验条件125

6.3.3教师授课纲要125

6.3.4学生预习指导125

6.3.5实验相关的理论知识125

6.3.6实验内容及步骤125

6.3.7实验操作注意事项128

6.3.8实验报告要求128

6.3.9参考学时128

6.4三相交流电路工作状态研究128

6.4.1实验目的128

6.4.2实验条件128

6.4.3教师授课纲要128

6.4.4学生预习指导129

6.4.5实验相关的理论知识129

6.4.6实验内容及步骤129

6.4.7实验操作注意事项131

6.4.8实验报告要求131

6.4.9参考学时132

第7章动态电路实验133

7.1一阶动态电路工作性能研究133

7.1.1实验目的133

7.1.2实验条件133

7.1.3教师授课纲要133

7.1.4学生预习指导133

7.1.5实验相关的理论知识134

7.1.6实验内容及步骤135

7.1.7实验操作注意事项137

7.1.8实验报告要求137

7.1.9参考学时137

7.2二阶动态电路工作性能研究137

7.2.1实验目的137

7.2.2实验条件138

7.2.3教师授课纲要138

7.2.4学生预习指导138

7.2.5实验相关的理论知识138

7.2.6实验内容及步骤140

7.2.7实验操作注意事项140

7.2.8实验报告要求141

7.2.9参考学时141

参考文献142