土力学实验
土力学实验报告
土力学实验报告土力学实验报告一、引言土力学实验是土木工程领域中非常重要的一项研究内容，通过对土壤在不同条件下的力学性质进行测试和分析，可以为工程设计和施工提供科学依据。
本实验报告旨在总结土力学实验的过程、结果和分析，以及对土壤力学性质的理解和应用。
二、实验目的本次土力学实验的目的是通过对土壤的压缩性和剪切性进行测试，了解土壤的力学性质，包括压缩特性、剪切强度和变形特征等。
同时，通过实验结果的分析，掌握土壤的力学行为规律，为土木工程的设计和施工提供参考。
三、实验方法1. 压缩性测试：采用压缩试验仪进行，首先将土样放置在试验仪中，施加一定的压力，然后记录土样的压缩变形和应力变化，最后得出土壤的压缩特性曲线和压缩模量等参数。
2. 剪切性测试：采用剪切试验仪进行，首先将土样放置在试验仪中，施加一定的剪切力，然后记录土样的剪切变形和应力变化，最后得出土壤的剪切强度和剪切模量等参数。
四、实验结果与分析1. 压缩性测试结果：根据实验数据绘制土壤的压缩特性曲线，可以得出土壤的压缩指数和压缩模量等参数。
通过分析曲线的形状和参数的数值，可以判断土壤的压缩性质，如是否具有压缩回弹性、压缩变形的速率等。
2. 剪切性测试结果：根据实验数据绘制土壤的剪切应力-剪切变形曲线，可以得出土壤的剪切强度和剪切模量等参数。
通过分析曲线的形状和参数的数值，可以判断土壤的抗剪强度和剪切变形的特征，如剪切破坏的形态、剪切面的切线斜率等。
五、实验结论通过本次土力学实验，我们得出了以下结论：1. 土壤的压缩性是指土壤在外力作用下发生的体积变化，具有压缩回弹性和压缩变形速率等特征。
2. 土壤的剪切性是指土壤在外力作用下发生的形变和破坏，具有剪切强度和剪切变形特征等。
3. 土壤的力学性质与土壤的颗粒组成、含水量、密实度等因素有关，不同土壤类型具有不同的力学行为规律。
六、实验应用土力学实验的结果和分析对土木工程的设计和施工具有重要的指导意义：1. 在土地开发和基础工程设计中，可以根据土壤的压缩性和剪切性参数，合理选择地基处理措施和结构设计方案，以确保工程的稳定性和安全性。
土力学实验-知识归纳整理
实验名称 实验一 测定土的密度（环刀法）实验器材 环刀、电子天平、修土刀、钢丝锯、凡士林、玻璃板实验原理及目的 实验目的：测量土的密度实验原理：环刀法是使用已知质量及容积的环刀，切取土样，使土样的体积与容积一致，这样环刀的容积即为土的体积；称量后，减去环刀的质量就得土的质量,然后计算得土的密度。
实验步骤 1.测定环刀的质量与体积环刀的体积v已知为60cm3,经过电子天平测量环刀的质量m1。
2.切取土样用修土刀将土样削成略大于环刀的土柱；然后将环刀清理干净，内壁涂上凡士林，将环刀刀刃口垂直放到土样上，用竹片垂直向下轻压环刀，直至土样高出环刀为止；先削平环刀一端多余的土，削至与环刀边缘齐平，再将其放置于玻璃片上，然后将环刀另一端多余的土削平至与环刀齐平。
若两面土有脱落，可用切下的碎土将其补平。
3.将环刀外壁擦净，称量环刀和土样的质量m2，准确至0.1克。
4.计算土的密度Vmm12-=ρ注意事项:（1）用环刀取土样时，必须严格按步骤操作； （2）称量前应注意把天平调零，称环刀和土总质量时应把环刀外壁土擦干净。
数据处理 详见附表知识归纳整理实验名称 实验二含水率试验 （烘干法） 实验器材 铝盒2个、电子天平、烘箱、干燥器实验原理及目的 实验目的：测量土的天然含水率实验原理：含水率是指土中水分质量与干干质量之比值。
湿土在温度为100-105℃的长时光烘烤下，土中的水分彻底蒸发，土样减轻的质量与彻底干燥后土样的质量之比值，即为湿土的含水率，以百分数表示。
实验步骤 1.测量湿土的质量先将干净铝盒放在电子天平上称的质量m，然后取15克左右的具代表性的土样放入铝盒内，盖紧盒盖，称量铝盒加湿土的质量m1。
2.烘干土样将装有土样的铝盒打开盒盖后放入烘烤箱内烘约6h以上至恒重。
3.测量干土的质量将烘烤箱里的铝盒取出后冷却8h左右，称量干土加铝盒的质量m2，减去铝盒的质量m，即的干土的质量。
4.计算土的含水率 %100221⨯--=mmmmω求知若饥，虚心若愚。
土力学剪切实验实验报告
土力学剪切实验实验报告实验报告：土力学剪切实验一、实验目的通过土力学剪切实验，研究土壤的抗剪特性，了解土壤的剪切强度和抗剪力的变化规律，为土壤工程设计提供依据。
二、实验原理三、实验材料与设备1.实验材料：土壤样本（取自实际工程现场）2.实验设备：剪切试验仪、土壤箱、荷载控制系统、位移测量系统等。
四、实验步骤1.准备土壤样本：根据实验需要，取适量土壤样本，经过筛选去除颗粒较大的土壤。
2.土壤湿度调节：根据实验需要，调节土壤湿度，使其符合实验要求。
3.土壤填充：将土壤均匀地填充到土壤箱中，并进行压实，以消除土壤内部的空隙。
4.样本制备：在土壤箱中放置剪切试验器，调节试验器的位置和尺寸，制备具有标准尺寸和形状的土壤样本。
5.施加荷载：通过荷载控制系统，向土壤样本施加垂直荷载，记录施加的荷载大小和变化情况。
6.施加剪力：通过剪切试验仪，施加水平剪力，产生土壤的剪切变形，记录剪切力的大小和变化情况。
7.测量位移：借助位移测量系统，测量土壤样本在剪切过程中的位移情况。
8.数据处理：结合实验数据，绘制荷载-位移曲线、剪切力-位移曲线等，计算土壤样本的抗剪力和剪切强度等力学参数。
五、实验结果与分析根据实验数据，绘制荷载-位移曲线和剪切力-位移曲线，得到土壤样本在不同荷载和位移条件下的抗剪特性。
根据曲线的形态，可以得出以下结论：1.荷载-位移曲线：随着施加荷载的增加，土壤样本的位移逐渐增大，但位移增大的速率逐渐减小。
2.剪切力-位移曲线：随着剪切位移的增加，剪切力也逐渐增加，并达到峰值后逐渐减小。
根据实验数据和曲线分析，可以计算土壤样本的抗剪力和剪切强度。
通过比较不同条件下的数据，可以得出土壤剪切特性的变化规律，为土壤工程设计提供依据。
六、实验总结通过土力学剪切实验，我们了解了土壤的剪切强度和抗剪力的变化规律。
实验结果可以为土壤工程设计提供重要的参数和依据，帮助工程师选择合适的土壤材料和设计合理的工程结构。
在实验过程中，我们发现实验结果可能受到土壤样本的湿度、压实度等因素的影响，因此在实际工程中，还需按照具体情况选择最适合的剪切实验方法和参数。
土力学实验报告_5
实验一含水率实验土样编号: 实验者:实验方法: 计算者:实验日期: 实验成绩:一、实验目的测定土的含水量, 了解土的含水情况, 是计算土的孔隙比、液性指数和其他物理力学性质不可缺少的一个基本指标。
适用范围: 粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。
二、试验方法烘干法、、炒干法。
本试验用酒精燃烧法。
三、试验原理土的含水量是土烘干到恒重时失去的水分质量与达到恒重后干土质量的比值, 以百分数表示。
四、试验设备铝盒: 酒精、电子分析天平、铝制秤量盒、削土刀等。
五、操作步骤1.先秤量好带有编号的盒盖、盒身的两个铝盒, 分别记录重量数值g0并填入表1中。
2.从原状或扰动土样中, 选取具有代表性的试样约15～30g或用切环刀土样时余下的试样；对有机质土、砂类土和整体状构造冻土取样为50g左右, 放在秤量盒内, 立即盖好盒盖, 称盒盖、盒身及湿土的重量, 准确至0.01g, 将数值g1填入表1中。
3、打开盒盖, 倒入适量酒精, 点燃酒精, 把土样烧至干燥。
取出土样, 盖好盒盖, 秤重并记录干土及铝盒的重量, 将数值g2填入表1中。
六、计算含水率W=(g1-g2)/(g2-g0)×100%其中W—含水率g0——铝盒重量, 单位为g。
g1——铝盒加湿土的重量, 单位为g。
g2——铝盒加干土的重量, 单位为g。
七、注意事项：本试验必须对两个试样进行平行测定, 测定的差值：当含水率小于40%时为1%；当含水率等于、大于40%时为2%。
取两个侧值的平均值, 以百分数表示。
八、思考题:1、测定含水率的目的是什么？2.测定含水率常见的有哪几种方法？3.土样含水率在工程中有何价值？九、试验记录及计算表1 记录及计算表实验二 密度实验土样编号: 实验者: 实验方法: 计算者: 试验日期: 实验成绩:一、试验目的:了解土体内部结构的密实情况, 工程中需要以容重值表示时, 将实测湿密度值根据含水率换算成干密度即可。
二、试验方法:环刀法、蜡封法、灌水法它们适用于不同的土质情况。
土力学实验
实验一 实验二 实验三 含水率（量）实验 密度实验 液限、塑限实验
实验四
实验五
固结实验
剪切实验
m1 m w0 100 % m2 m
d
1 w0
m1 m2 V
下沉深 度为 10mm所 对应的 含水量 为液限
液塑限联合测定仪
下沉深度为10mm所对应的含水量为液限;下沉深 度为2mm处所对应的含水量为塑限
透水石
底座
e0
d s 1 w0 w
0
1
ei ei 1 ai Pi 1 Pi
ei e 0
h 1 e
i
h0
0
hi h0 hi
e1 e2 a0 a1 2 P2 P1
1 e0 Es a1 2
e e0 M1
U U
应变控制式
三轴仪：压 力室，量测 系统
抗剪强度包线
分别在不同的周围压力3作用下进行剪切，得到
3～4 个不同的破坏应力圆，绘出各应力圆的公 切线即为土的抗剪强度包线
抗剪强度包线
c
通常用3～4个圆柱形试样，分别在不同的恒定 围压力下（即小主应力σ3）施加轴向压力 （即主应力差σ1－σ3）进行剪切直至破坏， 然后根据摩尔—库仑理论，求得土的抗剪强度 参数c、φ值。同时，试验过程中若测得了孔 隙水压力还可以得到土体的有效抗剪强度指标 c′、φ′和孔隙水压力系数等。
CU 和U
试验方法： 三轴剪切试验可分为不固结不排水试验（UU）、固结
e1
e e1 e2 斜率a ＝ p p2 p1
M2
△e
e2
△p
土力学四大实验
实验一 土的密度及含水量实验(一) 实验目的测定土的密度与含水量。
(二) 土的密度测定 1. 实验内容和原理(1) 实验内容：用“环刀法”测土的天然密度。
(2) 实验原理：土的密度ρ是单位体积土的质量。
V m m /)(21-=ρ 式中m 1——环刀加土的质量（g ）; 2m ——环刀的质量（g ）;V ——土的体积（cm 3）。
2. 实验仪器及材料（环刀法）：内径6~8cm ，高2~3cm ，体积为100cm 3和60cm 3两种；天平：感量0.01g ，称量200g ，其他：切土刀，钢丝锯，凡士林。
3. 实验步骤（1）按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样，整平其两端，将环刀内壁涂一层凡士林，称出环刀的质量，刀口向下放在土壤上。
（2）用切土刀（或钢丝锯）将土样削成略大与环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀为止，将两端余土削平，取剩余的代表性土样用于测定含水量。
（3）擦净环刀外壁称重(若在天平放砝码一端，放一等重环刀)可直接测出湿土重。
准确至0.1g 。
（4）计算土的密度，精确至0.01g/cm 3。
（5）本实验需进行两次平行测定，其平行差值不得大于0.03 g/cm 3，取其算术平均值。
（6）操作注意事项：用环刀切取式样，为防止扰动，应切削一个较环刀内径略大的土柱，然后将环刀垂直下压，为避免环刀下压时挤压四周土样，应边压边削，直至土样伸出环刀，然后将两端修平用直刀一次刮平，严禁用直刀在环刀土面上来回抹平，如遇石子等其他杂物等要尽量避开，无法避开则视情况酌情补上。
4.成果整理，写出实验过程，整理实验数据，并填表11. 实验内容和原理（1）实验内容：用烘干法测土的含水量。
（2）实验原理：土的含水量ω为土中所含水的质量W m ，与土粒质量m s 的比值。
%100/⨯=s W m m ω本实验一烘干法完成，为室内实验的标准方法，烘干法是将一定数量土样称重后放入烘箱中在100~105℃恒温烘至恒重。
土力学实验
第四篇土工实验指导实验一试样制备一、试验目的及原理土样在试验前必须经过制备程序，包括土的风干碾散过筛匀土分样和贮存等预备程序以及制备试样程序。
土样制备程序视需要的试验而异，故土样制备前应拟定土工试验计划，对密封的原状土样除小心搬运和妥善存放外，在试验前不应开启，试验前如需要进行土样鉴别和分类必须开启时，则在检验后应迅速妥善封好贮藏应使土样少受扰动。
本规程适用于扰动土样的预备程序扰动土样和原状土样的制备程序。
制备特殊试样的程序分别在有关试验项目中阐述。
二、主要仪器和耗材试样制备所需的主要仪器设备，包括：（1）孔径0.5mm、2mm的细筛；（2）孔径0.075mm的洗筛；（3）称量10kg、最小分度值5g的台秤；（4）称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平；（5）不锈钢环刀（内径61.8mm、高20mm；内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm）；（6）击样器：包括活塞、导筒和环刀；（7）其他：切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。
三、试验内容及步骤：（一）原状土试样的制备步骤1、将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取土样。
2、检查土样结构，若土样已扰动，则不应作为制备力学性质试验的试样。
3、根据试验要求确定环刀尺寸，并在环刀内壁涂一薄层凡士林，然后刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削直至土样高出环刀，制样时不得扰动土样。
4、根据土样的软硬采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样，然后擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。
5、切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。
对低塑性和高灵敏度的软土，制样时不得扰动。
6、从切削的余土中取代表性试样，供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。
7、原状土同一组试样间密度的允许差值不得大于0.03g/cm 3，含水率差值不宜大于2%。
土力学试验报告
密度试验一、试验目的土的密度反映了土体结构的松紧程度, 是计算土的自重应力、干密度、孔隙比等指标的重要依据, 也是挡土墙土压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降估算以及路基面施工填土压实度控制的重要指标之一。
二、试验方法及原理环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法, 环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。
环刀法操作简便且准确, 在室内和野外均普遍采用, 但环刀法只适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。
三、仪器设备1、环刀: 内径61.8mm, 高20mm。
天平：称重500g, 最小分度值0.1g；称重200g, 最小分度值0.01g。
其他: 切土刀、钢丝锯、圆玻璃片、凡士林等。
四、试验步骤1、按工程需要取原状土样, 其直径和高度应大于环刀的尺寸, 整平两端放在圆玻璃片上；2、在环刀的内壁涂一层凡士林, 将环刀的刀刃向下放在土样上面, 用切土刀把环刀完全压入土内, 使保持天然状态的土样填满环刀内；用切土刀削去环刀外侧的土、刮平上下面后, 再用擦布把环刀外侧擦净；在天平上称量环刀加土的总质量, 准确至0.01g。
五、试验数据处理试验记录及计算表试验者：两次计算的密度差值为0.012 g/cm 3 表格中数据计算用到的公式:湿密度V m=ρ干密度430.1362.01948.11=+=+=ωρρd （g/cm 3）六、回答问题2、1.土的密度有几种测试方法？3、答: 土的密度测定方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法。
环刀法测定哪些土的密度？答: 环刀法适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。
比重试验一、试验目的土粒的比重是土的基本物理性质之一, 是计算孔隙比、孔隙率、饱和度等 重要依据, 也是评价土的主要指标。
土粒的比重主要取决于土的矿物成分, 不同土的比重变化幅度不大。
但土的比重对于了解土的性质很重要, 通过本实验了解测量土比重的基本方法。
二、试验方法及原理比重瓶法的原理为由称好质量的干土放入盛满水的比重瓶的前后质量差异, 来计算土粒的体积, 从而进一步计算出土粒比重。
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问答题
1.三轴试验中周围压力大小与工程实际荷载相适应，对吗？
答：对的，并尽可能使最大周围压力与土体的最大实际荷重大致相等，也可按100kpa ，200kpa ，300kpa ，400kpa 施加。
2.在h-w 图中，怎么判断液限和塑限？
答：h=2mm 时，对应含水率为塑限；h=17mm 时，对应含水率为液限。
3.在液限，塑限实验中，锥体弄脏了，怎么办？
答：抹干净，涂少许凡士林即可再用。
4.环刀内壁涂一薄层凡士林，主要为了什么？
答：主要为了取出土样时避免弄脏手，使内壁更干净。
次要是为了容易取出。
5.击实试验中，怎么控制喷水的质量？
答：将盛好土的盛土盘放在天平上，记录盘和土的质量，然后在天平上一边称量一边均匀喷水，直至加完所需水量。
6.实验室只有称量2000g 的天平，但现要称量3000g 的试样，怎么办？
答：将盛土盘放在两个天平上，记录盘的质量
m 0，往盘上加土，直至两个天平上读数加起来等于
m 0
+3000g 简述题
1.三轴试验的结束条件是什么？
答：当轴向量力环读数出现峰值，再剪3%~5%的垂直应变（或没有峰值时，轴向应变达到20%）后，试验结束。
2.三轴不固结不排水剪试验中怎样施加周围压力？
答：开周围压力阀，施加所需的周围压力，周围压力大小应与工程实际荷重相适应，并尽可能使最大围压与土体最大实际荷重大致相等。
也可按100kpa ，200kpa ，300kpa ，400kpa 施加。
3.UU 试验中怎么施加轴向压力？
答：剪切应变速率宜每分钟应变0.5%~1.0%启动电动机，合上离合器，开始剪切。
每产生0.2%或0.5%轴向应变时，测计测力环变形和孔隙水压力，直至土样破坏或应变量进行到20%为止。
4.简述含水率试验的过程。
答：1）取代表性试样15~30g ，对于砾类土，取100g 以上试样。
放入铝盒内，迅速盖好盒盖，称量m 1，准确至0.01g 。
称量结果减去铝盒质量m 0，得湿土质量m m m 0
1-=
2）揭开铝盒盖，将试样和铝盒一齐放入恒温烘箱，在温度C C 00110~105下烘至恒重。
3）将烘干后的试样和铝盒取出，盖好铝盒盖后，放入干燥器内冷却至室温后，称铝盒加土质量m 2，准确至0.01g ，计算干土质量m m m s 0
2-= 4）计算含水率%1000221
⨯--=m m m m ω
5）进行二次平行测定试验，取其算术平均值作为该土样含水率。
5.在击实试验中，根据土的塑限预估最优含水率，按依次相差约2%的含水率制备一组，甲同学是五个一组，乙同学说要弄六个一组，甲同学说没有必要，你认为呢？
答：多一个试样只是可以减少误差，使结果更准确。
但五个一组是没有问题的。
其中两个含水率大于塑限，两个含水率小于塑限，一个含水率接近塑限。
名词解释
1.三轴压缩试验是根据mohr-coulomb 强度理论，……
用3~4个试样，分别在不同的恒定周围压力下施加轴向压力，进行剪切直至破坏，从而确定土的强度参数。
三轴剪切仪依施加轴向压力方式的不同，分为应变控制式和应力控制式两种，其中前者操作简便，应用较为广泛。
2.与直剪试验相比，三轴剪切试验有以下优点：
1） 能控制试验过程中试样的排水条件
2） 能量测试样固结和排水过程中的孔隙水应力
3） 试样内应力分布均匀
3.三轴剪切试验根据排水条件不同，可分为哪些？
可分为不固结不排水剪(UU)、固结不排水剪(CU)和固结排水剪(CD)三种。
不固结不排水剪(UU)：在整个过程中，从加周围压力和增加轴向压力直至剪坏为止，均不
允许试样排水，对饱和试样可测得总抗剪强度参数或有效抗剪强度参
数和孔隙水压力系数。
固结不排水剪(CU)：先使试样在某一周围压力下固结排水，然后保持在不排水情况下增加
轴向压力直至剪坏为止，可测得总抗剪强度参数或有效抗剪强度参数
和孔隙水压力系数。
固结排水剪(CD)：在整个试验过程中允许试样充分排水，即在某一周围压力下排水固结，
然后在充分排水的情况下增加轴向压力直至剪坏为止，可以测得有效抗剪
强度指标。
4.压缩：饱和土压缩时，随着孔隙体积的减小，土中孔隙水则被排出，土的荷重作用下体积
缩小的过程称为压缩。
5.土的固结：土在压缩过程中，孔隙水和空气逐渐排出的时间历程称为土的固结。
6.固结试验：指将天然状态下原状土样或人工制备扰动土样制备成一定规格的试件，然后置于固结仪中，在不同荷载和有侧限条件下测定其压缩变形。