土工实验指导书及实验报告

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土工技术实验报告

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土工技术实验报告一、实验目的本实验旨在通过土工实验,使学生能够了解土的物理性质和力学性质,掌握土工试验的基本方法和操作技能,为后续土工设计和施工提供理论依据和技术支持。

二、实验原理土工实验主要包括土的物理性质试验和力学性质试验。

物理性质试验如土的颗粒分析、密度测定等,可以了解土的颗粒组成和密实程度。

力学性质试验如土的压缩试验、剪切试验等,可以测定土的压缩模量、内摩擦角和黏聚力等参数。

三、实验设备与材料1. 颗粒分析设备:筛子、天平、量筒等。

2. 密度测定设备:比重瓶、天平、量筒等。

3. 压缩试验设备:压缩仪、天平、压力传感器等。

4. 剪切试验设备:直剪仪、天平、压力传感器等。

5. 土样:根据实验要求准备不同种类的土样。

四、实验步骤1. 土的颗粒分析:将土样通过不同孔径的筛子进行筛分,称量各粒径段的土样质量,计算各粒径段的百分比。

2. 土的密度测定:使用比重瓶法测定土样的密度,记录数据并计算土的干密度。

3. 土的压缩试验:将土样放入压缩仪中,施加不同等级的荷载,记录土样的压缩量,绘制压缩曲线,求得压缩模量。

4. 土的剪切试验:将土样放入直剪仪中,施加不同的垂直压力,进行剪切试验,记录剪切应力和剪切位移,绘制剪切曲线,求得土的内摩擦角和黏聚力。

五、实验结果与分析1. 颗粒分析结果:根据筛分结果,得出土样的颗粒组成情况,分析土的分类。

2. 密度测定结果:根据比重瓶法测定的数据,得出土样的干密度,分析土的密实程度。

3. 压缩试验结果:根据压缩曲线,分析土的压缩性,求得压缩模量。

4. 剪切试验结果:根据剪切曲线,分析土的剪切特性,求得内摩擦角和黏聚力。

六、结论通过本次土工实验,我们得到了土样的物理性质和力学性质参数,为土工设计和施工提供了重要的参考数据。

实验中,学生掌握了土工试验的基本操作技能,加深了对土工理论的理解。

七、建议1. 在实验过程中,应注意实验设备的使用和维护,确保实验数据的准确性。

2. 对于土样的制备,应严格按照实验要求进行,保证土样的代表性。

土工试验指导书及报告书

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土工试验指导书第一章 含水率试验第一节 概述土体含水率(ω)是土的物理性质指标之一。

土体含水率高低与粘性土的强度和压缩具有密切的关系。

土体在各种状态下的含水率是计算其它物理性质指标、测量其它物理状态指标的最基本试验。

第二节 试验原理土样含水率是指土样在105℃至110℃的温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干土质量的比值,用百分数表示。

即:%100⨯-=ss m m m ω (1-1) 式中:ω——土样含水率(%); m ——湿土质量,单位:克(g );s m ——烘干土质量,单位:克(g )。

含水率试验的室内试验方法以烘干法为标准方法。

在野外,如条件不满足可依土的性质和工作条件选用如下试验方法:1. 酒精燃烧法;2. 比重法(适用于砂性土);3. 实容积法(适用于粘性土);4. 炒干法(适用于砾质土)。

含水率试验的上述方法在水中还会发生水解适用于无机土(有机质含量低于5%),对于有机质土和有机土,在温度较高时会发生分解,使测得的含水率偏高,从而造成试验误差。

有机质含量超过5%的有机质土和有机土,含石膏和硫酸盐矿物的土,因这些矿物晶体中含结晶水,因此需采用65℃~70℃温度将土烘干至恒重,测量其含水率。

上述各种试验方法都是利用水在加温后逐渐变成水蒸气的性质。

加热一定时间后,在温度不高于110℃时,土中自由水全部变成气体挥发,之后土重不再发生变化,即处于恒重状态。

这时挥发掉的水重s m m m -=ω。

土恒重即认为是干土质量。

对粘性土,s m 实际上是土粒质量与强结合水质量之和,因强结合水需要温度高于120℃才能析出,故将其作为固体颗粒的一部分。

第三节 烘干法测定含水率一、仪器设备烘干法仪器设备主要包括:1.恒温烘箱:一般要求在50℃~200℃范围内能在任一点保持一定恒温范围。

最常用的恒温范围在105℃~110℃,控制温度的精度高于±2℃;2.天平:200g ,感量0.01g 。

常用天平分机械天平和电子天平两类;3.附属设备:铝盒(称量盒)、干燥器、铅丝篮、温度计等。

土工试验指导书及实验报告

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土工实验指导书及实验报告(适用:09级建工专业、道桥专业、高铁专业、铁工专业)班级组别学号姓名目录实验一含水率(量)试验实验二密度试验实验三粒度分析试验实验四液塑限试验实验五压缩试验实验六直接剪切试验实验一含水量试验1 含水量及常用测定方法1.1 含水量含水量是土在100~150摄氏度下烘干到恒量时所失去的水分质量和达恒量后土的质量的比值,以百分数表示,是描述土的干湿程度的重要指标。

1.2 常用测定方法(1)烘干法:室内试验的标准方法;(2)酒精燃烧法:精度要求不高时常使用此方法,所需时间较短;(3)比重法:适用于砂性土;(4)炒干法:适用于含砾较多的土。

1.3试验目的测定土样的含水量。

1.4试验原理首先称量含水土样的质量,然后称量去除水分后干土的质量,将两者的差作为土样中所含水分的质量。

去除水分的方法直接决定测量结果,理论上土样中所含水的质量是指其中自由水的质量,当温度在100~150摄氏度范围时,一般不会破坏结合水,所以要求精确测量时温度应控制在100~150摄氏度的范围内。

2 试验步骤2.1 烘干法2.1.1 仪器设备(1)烘箱:真空电热烘箱,温度保持100~150摄氏度;(2)天平:称量500g。

感量0.01g;(3)其它辅助工具,如称量盒等。

2.1.2 操作步骤(1)称量装土样的称量盒的质量'm;m;(2)取适量代表性试样放入称量盒内,迅速盖好盒盖,称量得z (3)去掉盒盖后,将盛有试样的称量盒放入烘箱,在100~150摄氏度下烘到恒量,(一般土质量为15g~30g时,砂土约需1h~2h;粉土约需6h~8h;粘土约需10h );(4)烘干后取出试样,盖好盒盖冷却至室温后称量其质量'z m ; (5)按下式计算含水量:100'''⨯--=m m m m z zz ω2.1.3 试验数据整理含 水 量 试 验工程名称 试 验 者 试验方法 计 算 者 试验日期 校 核 者2.2 酒精燃烧法 2.1.1 仪器设备(1)酒精:纯度95%以上; (2)天平:称量200g 。

土工试验指导书及报告123

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说明一、学习土工试验是整个课程教学的一个重要环节,它不仅起着巩固课堂理论知识,增强对土的各种工程性质的理解等重要作用,而且是学习科学的实验方法和培养实验技能的重要实践途径.因此要求学生必须严肃、认真地对待实验的每一环节,并作好实验前的预习。

二、本实验指导书及报告为土木学院各专业共用,各个专业需要做的实验项目按专业教学计划确定.三、试验报告必须按教师规定时间完成.图表及文字必须正确和整洁,必须用墨水笔写,记录不得涂改.每个学生必须独立完成试验报告.四、严格遵守实验室规则,除遵守课堂纪律外应特别注意下面几点:‘(1)不得动用与本次实验无关的仪器设备;(2)小心使用仪器,遵守“使用注意事项”;(3)做实验后,必须将仪器擦洗干净,并将仪器放还原处;(4)如有仪器设备损坏,应立即报告实验室工作入员,井按学校规定处理.五、本指导书及报告参照《土工试验方法标准GB/T50123—1999》和《公路土工试验规程JTJ051—93》标准编写而成.实验一 含水量、密度试验A .实验要求(1)由实验室提供二块扰动土样,要求学生测定该土样的含水量、密度和该土的颗粒比重;(2)根据试验结果要求学生确定该土的孔隙比(e)、孔隙率(n)、饱和度(T S )、干密度(d ρ)和饱和密度set ρ等物理指标;(3)参观原状土样。

B .实验方法一、含水量试验(烘干法)土的含水量是土在105~ll0C 0下烘至恒重时所失去的水份质量与干土质量的比值,用百分数表示。

(一)仪器设备:1.电烘箱;(或红外线绒烘箱); 2.天平:感量0.01克,3.烘土盒:又叫称量盒,每个烘土盒的质量都已称好,并登记备查; 4.干燥器:用无水氯化钙作干燥剂. (二)试验步骤:1.选取有代表性的试样不少于15克(砂土或不均匀的土应不少于20克),放烘土盒内立即盖紧,称烘土盒加湿土质量(1g )并准确至0.01克,记录烘土盒号码、烘土盒质量(3g )(由试验室提供)和1g .2.打开烘土盒盖,放入电烘箱中在105一110℃温度下烘至恒重(烘干时间一般自温度达到105~ll0C 0算起不少于8小时)。

土工实验指导书

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目录前言实验一:土的物理性质试验1. 土的认识2. 土的含水量测定3. 土的密度测定4. 粘性土的界限含水量测定------液限、塑限测定a测定实验二:土的压缩试验------压缩系数v实验三:土的直剪试验------c值测定、实验四:土的三轴试验附录一、用酒精燃烧法测定含水量二、用蜡封法测定土的密度三、用圆锥法测定粘性土的液限四、用比重瓶法测定土的颗粒比重前言土工实验主要是测定土的物理、力学性质指标,以了解土的工程性质,为土建工程的设计、施工提供必要的数据和资料。

土的物理力学性质指标很多,根据本专业的教学要求,只介绍其中最基本的七项试验,测定土的每一种物理、力学性质指标的方法又是多种多样的,本指导书只介绍其中一种常用的方法,并在附录中简单介绍几个必不可少的实验项目的实验原理及方法。

土工实验课,一方面是为了加强对土力学理论教学内容的理解,同时也是为了掌握各个基本指标的测定方法。

为此,首先要弄清测定每一个指标的目的意义和方法原理,在实验前要加强预习,通读实验指导书,读懂工程实例,在实验中要细心操作,实验后要认真填写实验报告,认真总结。

实验时必须遵守本指示书中的测定方法和操作步骤,同时要严格遵守实验室的有关规则。

本指示书的主要依据是1999年中华人民共和国国家标准《土工试验方法标准》(GB/T 50123-1999),2002年中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002),结合教学的具体要求编写,指导书中每个实验都有实例,可供学习时参考。

实验一土的物理性质试验1. 土的认识在工程实践中,对地基土的正确鉴别和描述是很重要的,它是建筑场地工程地质条件分析与评价的基本原始资料。

土层的描述工作是在勘探现场以肉眼辅以小刀,放大镜等简单工具初步鉴别。

描述内容有:土的名称,颜色,状态,湿度,密度,含有机物的特征及土的力学性质等。

由于工程需要和土的类别不同,在描述内容上应有所侧重,可根据具体工程情况决定,这里仅介绍土的现场鉴别及描述的一般方法。

土工实验指导书(新).docx

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1.土的含水率实验 (1)2.土的密度实验 (3)3.土的液、塑限联合测定实验 (5)4.土体固结实验 (9)5.土的直接剪切实验 (15)6.土的击实试验 (24)1.土的含水率实验1.1定义土中水的质量与土粒质量的比值称为土的含水率,以百分数表示。

即w=— X100%叫1.2目的含水率是土的棊木物理指标乙一,反映土的状态,是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等非实测指标的依据。

1.3试验方法及适用范围简介国标《土工试验方法标准》GB/T50123—1999中,只规定了烘十法测定土的含水率。

1烘干法:为标准方法。

适用于测粗粒土、细粒土、有机质土和冻土类的含水率。

有机质含量超过5%的土;应在60〜70°C的恒温下烘干。

在实践中还可能采用一些其他方法,如:2酒精燃烧法:适用于快速简易测定细粒土(含冇机质的土除外)或砂类土。

国标中未列入。

-•般在野外工程中没有烘箱时采用此法。

3比重法:仅适用于砂类土。

4红外线照射法:将土样置于红外线灯光5〜15cm内照射约lh即可T燥。

试验证明,其结果较烘十法略大1%左右。

红外干燥箱体积小,有商业产品。

5炒干法:川锅将试样炒干,适用于砂土及含砾较多的土。

6实容积法:采用土壤水分速测仪,通过土中固相、液相的体积,按土的经验比重值换算出土的含水率,适用于黏性土。

对于少量试样测试快,而对批虽试样则操作过于烦琐。

7微波加热法:一般几分钟就nJ烘干。

经试验对比,多数土的测试结果与标准烘十法相对误差小于1.5%。

但不适用一些含金属矿物质的土。

8真空干燥法:适用于冇机质大于5%的土。

9应用放射技术即中子放射,测定土的含水率。

如用核子密度湿度仪。

1.4烘干法1.4.1仪器设备1烘箱:可用电热烘箱或温度能保持100〜105°C的其它能源烘箱。

2天平:称量200g,感量O.Olg;称量1000g,感量O.lg。

3干燥器:附干燥剂(为氯化钙)。

4称量盒:为简化操作手续,对将盒质量称出,3〜6个月校正一次。

土工实验指导书

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土力学试验指导书1 概述土工试验包括的内容很多,本讲义主要介绍室内试验的一部分;{建筑地基基础设计规范》GBJ7—89规定的试验项目为:一、粘性土:颗粒分析,天然密度,天然含水率、比重、可塑性及抗剪强度。

二、砂土:颗粒分析,天然密度,天然含水率,比重及自然休止角。

三、碎石土:必要时可作颗粒分析。

对含粘性土较多的碎石土,宜测定天然土的天然含水量和可塑发生。

必要时,可作现场大体积密度试验。

四、岩石:必要时,应测定饱和状态的无侧限抗压强度。

土木工程,教学大纲规定的试验项目为:天然密度,天然含水量,流塑限试验,压缩试验和抗剪强度试验。

本试验指导书按《土工试验方法标准》编写,试验最后结果为SI单位。

2 密度试验密度试验的目的是测定土的单位体积的质量(称为密度),以便了解土的疏密和干湿状态,供换算土的其他物理力学指标和设计之用。

对一般粘牲土,多采用环刀法,即用一定体积的环刀切土,然后称重,得出环刀内土的体积和质量即可算出土的密度。

如果土样易碎裂,难以切削,可改用蜡封法。

现场条件下,对粗颗粒土,可用灌砂法或灌水法。

环刀法1.仪器设备(1)环刀,内径61.8mm和79.8mm,高度20mm。

(体积分别为60cm3和100cm3)。

(2)天平:称量500g,最小分度值0.18或称量200g,最小分度值0.018。

(3)其它:修土刀、刮刀、凡士林油等。

2.操作步骤(1)在环刀内壁涂一层薄薄的凡士林油,并将其刃口向下放在土样上。

(2)用修土刀沿环刀外缘将土样削成略大于环刀直径的土柱,然后慢慢将环刀垂直下压,边压边削,到土样伸出环刀为止。

(3)用刮土刀仔细刮平两端余土,注意刮平时不得使土样扰动或压密。

(4)擦净环刀外壁,称量环刀加土的质量,准确至0.01g 。

(5)按下式计算土的密度()00ρ+-=m m m Vρ ——土的密度(3/g cm )0m m +——环刀加土的质量(g )V ——环刀体积(cm 3) 3.试验记录与计算测量时,为了减小误差,要求测两次,且两次平行测定的允许值,不得超过0.03g/cm 3密度试验 (环刀法)工程编号: 试验者: 钻孔编号: 计算者: 试样说明: 校核者:结果分析:附:1.当土样坚硬、易碎或含有粗颗不易修成很规则形状,采用环刀法有困难时,一般采有蜡封法——将要测定密度的土样,称出质量后浸入刚熔化的石蜡中,使试样表面包上一层蜡膜,分别称量蜡加土在空气及水中的质量,已知蜡的密度,通过简单的计算便可求得土的密度。

土工试验指导书

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§ 1 土的基本性质试验§ 1.1 密度试验一、概述密度试验的目的是测定土的密度,以了解土的疏密和干湿状态,供换算土的其他物理性质指标和工程设计以及控制施工质量之用,这里所指的密度是天然密度。

密度试验方法有环刀法,蜡封法,灌水法,灌砂法等。

这里仅介绍环刀法,该实验方法仅适用于细粒土。

二、仪器设备1、环刀:内径61.8mm和79.8mm,高度20mm。

2、天平:称量500g,最小分度值0.1g;称量200g,最小分度值0.01g。

3、切土刀,毛玻璃板或圆玻璃片等。

三、试验步骤1、称取环刀质量。

2、根据试验要求用环刀切取试样,其直径和高度应大于环刀的尺寸,整平两端放在玻璃板上,切取试样时应在环刀内壁涂一层凡士林。

3、将环刀的刀口向下放在土样上,垂直下压,并用切土刀沿环刀外侧切削土样,边压边削至土样高出环刀。

4、根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样,两端盖上平滑的圆玻璃片,以免水分蒸发,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量。

四、计算与记录1、试样的密度,按下式计算:(1.1)32、本试验应进行两次平行测定,两次测定的差值不得大于0.03g/cm,取两次测定的平均值。

3、记录环刀法试验的记录格式如下:土样编号________________ 试验方法_________________ 试验者__________________1§ 1.2 含水量试验一、概述含水量试验的目的测定土的含水量,以了解土的含水情况,含水量是计算土的干密度、孔隙比、液性指数、饱和度和其他物理性质不可缺少的一个基本指标。

含水量测定方法有烘干法、酒精燃烧法以及炒干法等。

烘干法试验:适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。

二、仪器设备1、电热烘箱:应能控制温度为105~110°C。

2、天平:称量200g,最小分度值O.OIg,称量1000g,最小分度值0.1g。

3、干燥器(通常用装有氯化钙干燥剂) 。

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土工实验指导书及实验报告编写毕守一安徽水利水电职业技术学院二OO九年五月目录实验一试样制备实验二含水率试验实验三密度试验实验四液限和塑限试验实验五颗粒分析试验实验六固结试验实验七直接剪切试验实验八击实试验土工试验复习题实验一试样制备一、概述试样的制备是获得正确的试验成果的前提,为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性,应具备一个统一的试样制备方法和程序。

试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。

对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序;而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序,这些程序步骤的正确与否,都会直接影响到试验成果的可靠性,因此,试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。

二、仪器设备试样制备所需的主要仪器设备,包括:(1)孔径0.5mm、2mm和5mm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、试样制备(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、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。

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/cm3,含水率差值不宜大于2%。

(二)扰动土试样的制备步骤1、扰动土试样的备样步骤(1)将土样从土样筒或包装袋中取出,对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述,并将土样切成碎块,拌和均匀,取代表性土样测定含水率。

(2)先将土样风干或烘干,然后将风干或烘干土样放在橡皮板上用木碾碾散,对不含砂和砾的土样,可用碎土器碾散,但在使用碎土器时应注意不得将土粒破碎。

(3)将分散后的土样根据试验要求过筛。

对于物理性试验土样,如液限、塑限等试验,过0.5mm筛;对于力学性试验土样,过2mm筛;对于击实试验土样,过5mm筛。

对于含细粒土的砾质土,应先用水浸泡并充分搅拌,使粗细颗粒分离后,再按不同试验项目的要求进行过筛。

2、扰动土试样的制样步骤(1)试样制备的数量视试验需要而定,一般应多制备1~2个试样以备用。

(2)将碾散的风干土样通过孔径2mm或5mm的筛,取筛下足够试验用的土样,充分拌匀,并测定风干含水率,然后装入保湿缸或塑料袋内备用。

(3)根据环刀容积及所要求的干密度,按式(1-1)计算试样制备所需的风干土质量:V w m d ρ)01.01(00+= (1-1)式中 0m —制备试样所需的风干含水率时的土样质量(g ); 0w —风干含水率(%);d ρ—试样所要求的干密度(g/cm 3);V —试样体积(cm 3)。

(4)根据试样所要求的含水率,按式(1-2)计算制备试样所需的加水量:)(01.001.010100w w w m m w -⨯+= (1-2) 式中 w m —制备试样所需要的加水量(g );1w —试样所要求的含水率(%);(5)称取过筛的风干土样平铺于搪瓷盘内,根据式(1-2)计算得到的加水量,用量筒量取,并将水均匀喷洒于土样上,充分拌匀后装入盛土容器内盖紧,润湿一昼夜。

(6)测定润湿土样不同位置处的含水率,不应少于两点,一组试样的含水量与要求的含水量之差不得大于±1%。

(7)扰动土试样的制备,可采用击样法、压样法和击实法。

击样法将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土,倒入装有环刀的击样器内,击实到所需密度,然后取出环刀。

⇩压样法将根据环刀容积和要求干密度所需质量的湿土,倒入装有环刀的压样器内,采用静压力通过活塞将土样压紧到的所需密度,然后取出环刀。

⇩击实法采用击实仪,将土样击实到所需的密度,用推土器推出,然后将环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,将环刀垂直向下压,边压边削,直至土样伸出环刀为止,削去两端余土并修平。

(8)擦净环刀外壁,称环刀和试样总质量,准确至0.1g,同一组试样的密度与要求的密度之差不得大于±0.01g/cm3。

(9)对不需要饱和,且不立即进行试验的试样,应存放在保湿器内备用。

四、试样饱和土的孔隙逐渐被水填充的过程称为饱和,当土中孔隙全部被水充满时,该土则称为饱和土。

根据土样的透水性能,试样的饱和可分别采用浸水饱和法、毛细管饱和法和真空抽气饱和法三种方法。

(1)对于粗粒土,可采用直接在仪器内对试样进行浸水饱和法的方法;(2)对于渗透系数大于10-4cm/s的细粒土,可采用毛细管饱和法;(3)对于渗透系数小于、等于10-4cm/s的细粒土,可采用真空抽气饱和法。

(一)试样饱和步骤1、毛细管饱和法(1)选用框式饱和器,在装有试样的环刀上、下面分别放滤纸和透水石,装入饱和器内,并通过框架两端的螺丝将透水石、环刀夹紧。

(2)将装好试样的饱和器放入水箱内,注入清水,水面不宜将试样淹没,以使土中气体得以排出。

(3)关上箱盖,浸水时间不得少于两昼夜,以使试样充分饱和。

(4)试样饱和后,取出饱和器,松开螺母,取出环刀擦干外壁,取下试样上下的滤纸,称环刀和试样的总质量,准确至0.1g,并计算试样的饱和度,当饱和度低于95%时,应继续饱和。

2、抽气饱和法(1)选用重叠式或框式饱和器和真空饱和装置。

在重叠式饱和器下夹板的正中,依次放置透水石、滤纸、带试样的环刀、滤纸、透水石,如此顺序重复,由下向上重叠到拉杆高度,将饱和器上夹板盖好后,拧紧拉杆上端的螺母,将各个环刀在上、下夹板间夹紧。

(2)将装有试样的饱和器放入真空缸内,真空缸和盖之间涂一薄层凡士林,并盖紧。

(3)将真空缸与抽气机接通,启动抽气机,当真空压力表读数接近当地一个大气压力值后,继续抽气不少于1h,然后微开管夹,使清水由引水管徐徐注入真空缸内。

在注水过程中,微调管夹,以使真空气压力表读数基本保持不变。

(4)待水淹没饱和器后,即停止抽气,开管夹使空气进入真空缸,静止一段时间,对于细粒土,为10h左右,借助大气压力,从而使试样充分饱和。

(5)打开真空缸,从饱和器内取出带环刀的试样,称环刀和试样总质量,并计算试样的饱和度,当饱和度低于95%时,应继续抽气饱和。

(a)框式(b)叠式图1-1 饱和器(二)饱和度计算试样的饱和度可按式(1-3)计算:e G S d sd r ρρρ)(-= 或e wG S sr = (1-3)式中 r S —试样的饱和度(%);w — 试样饱和后的含水量(%);ρ—试样饱和后的密度(g/cm 3);d ρ—试样的干密度(g/cm 3);s G —土粒比重;e —试样的孔隙比。

实验二 含水率试验一、概述土的含水率w 是指土在温度105~110℃下烘干至恒量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值,以百分数表示。

含水率是土的基本物理性质指标之一,它反映了土的干、湿状态。

含水率的变化将使土物理力学性质发生一系列变化,它可使土变成半固态、可塑状态或流动状态,可使土变成稍湿状态、很湿状态或饱和状态,也可造成土在压缩性和稳定性上的差异。

图1-2 真空饱和装置 1-二通阀 2-橡皮塞 3-真空缸 4-管夹 5-引水管 6-盛水器 7-饱和器 8-排气管 9-接抽气机含水率还是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等不可缺少的依据,也是建筑物地基、路堤、土坝等施工质量控制的重要指标。

二、试验方法及原理含水率试验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等,其中以烘干法为室内试验的标准方法。

再此仅介绍烘干法和酒精燃烧法。

(一)烘干法烘干法是将试样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法,是室内测定含水率的标准方法。

1、仪器设备(1)保持温度为105~110℃的自动控制电热恒温烘箱;(2)称量200g、最小分度值0.01g的天平;(3)玻璃干燥缸;(4)恒质量的铝制称量盒2个。

2、操作步骤(1)称盒加湿土质量:从土样中选取具有代表性的试样15~30g(有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g),放入称量盒内,立即盖上盒盖,称盒加湿土质量,准确至0.01g。

(2)烘干土样:打开盒盖,将试样和盒一起放入烘箱内,在温度105~110℃下烘至恒量。

试样烘至恒量的时间,对于粘土和粉土宜烘8~10h ,对于砂土宜烘6~8h 。

对于有机质超过干土质量5%的土,应将温度控制在65~70℃的恒温下进行烘干。

(3)称盒加干土质量:将烘干后试样和盒从烘箱中取出,盖上盒盖,放入干燥器内冷却到室温。

将试样和盒从干燥器内取出,称盒加干土质量,准确至0.01g 。

3、成果整理按式(2-1)计算含水率: %1000221⨯--=m m m m w(2-1)式中w —含水率(%),精确至0.1%;1m —称量盒加湿土质量(g );2m —称量盒加干土质量(g );m —称量盒质量(g )。

含水量试验须进行二次平均测定,每组学生取两次土样测定含水量,取其算术平均值作为最后成果。

但两次试验的平均差值不得大于下列规定:含水率测定的平行差值4、试验记录烘干法测含水率的试验记录见表2-1。

(二)酒精燃烧法酒精燃烧法是将试样和酒精拌合,点燃酒精,随着酒精的燃烧使试样水分蒸发的方法。

酒精燃烧法是快速简易且较准确测定细粒土含水率的一种方法,适用于没有烘箱或土样较少的情况。

1、仪器设备(1)恒质量的铝制称量盒;(2)称量200g、最小分度值0.01g的天平;(3)纯度95%的酒精;(4)滴管、火柴和调土刀。

2、操作步骤(1)从土样中选取具有代表性的试样(粘性土5~10g,砂性土20~30g),放入称量盒内,立即盖上盒盖,称盒加湿土质量,准确至0.01g。

(2)打开盒盖,用滴管将酒精注入放有试样的称量盒内,直至盒中出现自由液面为止,并使酒精在试样中充分混合均匀。

(3)将盒中酒精点燃,并烧至火焰自然熄灭。

(4)将试样冷却数分钟后,按上述方法再重复燃烧二次,当第三次火焰熄灭后,立即盖上盒盖,称盒加干土质量,准确至0.01g。

3、成果整理酒精燃烧法试验同样应对两个试样进行平行测定,其含水率计算见式(2-1),含水率允许平行差值与烘干法相同。

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