土力学实验指导书-

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《土力学》试验指导与报告书

《土力学》试验指导与报告书

《土力学》试验指导与报告书试验目录试验一颗粒分析试验试验二含水率试验试验三界限含水率试验试验四固结试验试验五直剪试验试验六击实试验试验一土的颗粒分析试验(筛分法)颗粒分析试验方法可分为筛分析法和静水沉降分析法,静水沉降分析法又有比重计法、移液管法。

工程上对地基土检测时,对于粒径大于0.075mm小于60mm的土,采用筛分析法;对于粒径小于0.075mm的土,采用静水沉降分析法(密度计法);对于混合类土,则联合使用筛分析法与密度计法。

一.试验原理筛分析法是测定土的粒度成分的最简单的一种方法。

其原理是将土样通过逐级减小孔径的一组标准筛子,对于通过某一筛孔的土粒,可以认为其粒径恒小于该筛的孔径,反之,遗留在筛上的颗粒,可以认为其粒径恒大于该筛的孔径。

这样即可把土样的大小颗粒按筛孔大小加以分组,并分别计算出各级粒组占总质量的百分数,再根据所占百分数进行归并和分类。

二.适用范围本试验适用于粒径大于0.075mm小于60mm的土。

三.仪器设备1.标准筛:粗筛(圆孔):孔径为60mm、40mm、20mm、10mm,5mm、2mm;细筛:孔径为2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm。

2.天平:称量5000g,感量5g;称量1000g ,感量1g;称量200g,感量0.2g。

3.摇筛机(带震动、拍打功能)。

4.其他:烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵等。

四.试样将土样风干,使其土中水分蒸发。

从风干、松散的土样中,用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样:1.小于2mm 颗粒的土100~300g;2.最大粒径小于10mm 的土300~900g;3.最大粒径小于20mm 的土1000~2000g;4.最大粒径小于40mm 的土2000~4000g;5.最大粒径大于40mm 的土4000g 以上。

五.试验步骤(一)对于无凝聚性的土1.按规定称取试样,将试样分批过2mm 筛。

2.将大于2mm 的试样按从大到小的次序,通过大于2mm 的各级粗筛,并将留在筛上的土分别称量。

土力学试验指导书

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土力学试验指导书学院:班级:学生学号:学生姓名:指导教师:云南农业大学水利水电与建筑学院实验一流限、塑限试验一、流限的测定土的流性界限(简称流限)是土从塑性状态进行流性状态时的临界含水量。

测定粘性土的流性界限,是为了区别土的种类,供计算塑性指数(I P)、液性指数(I L)。

粘性土分类及计算地基容许承载力之用。

下述方法适用于有机质含量小于5%的土。

1、主要仪器设备(1)锥式流限仪(锥体总重为76克±0.2克,锥体顶角30°,高25毫米,在10毫米处有一环形刻度;)(2)天平(感重0.01克);(3)称量盒、烘箱等。

2、试验步骤(1)取天然湿度的土样(土中若含有较多大于0.5毫米的颗粒及夹杂物时,应将其风干研磨过0.5毫米筛)加洁净水调成糊状。

(2)如土含水量较小或采用风干土进行试验,在加水调匀后用湿布覆盖静置约12小时方可进行试验。

(3)将配好的试样分层填入流限仪的试杯中(填装时勿使土内有气泡)。

用调土刀将多杂土刮去,使其与杯口齐平,土面光滑平整不应有张开裂缝出现;在刮之余土时不得用刀在土面上反复涂。

(4)将流限仪锥体涂一薄层凡士林,放在试样之中心,使锥尖与试样表顼接触,然后松升手指使锥体在其自重下沉入土中。

(5)锥体经约5秒钟沉入试样中深度力10毫米时,证明已达流限(W L )。

(6)从锥体附近取一份10克左右之试样放入称量盒测其含水量。

(7)同一土样做平行试验取其算术平均值。

3、成果整理%100W W W W W 0221⨯--=式中:1W 、2W 、0W 同前。

4、注意的问题(1) 将锥体放在土面上时应避免冲击,以免影响结果。

(2) 一般土拌合后经放置半小时即可进行试验。

(3) 亚砂土试验力求快速装入流限仪中,以防止土壤表面液化。

二、塑跟的测定土的塑限界限(简称塑限)是土从固体状态进行塑性状态时的临界含水量,测定粘性土的望限,足为了区别土的种类。

供计算塑性指数(I P ),液性指数(I L )。

土力学实验指导书

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实验一 土的三项基本物理性指标的测定一、实验目的土的三项基本物理性指标是指土粒比重ds 、土的含水量w 和密度ρ,一般由实验室直接测定其数值。

在测定这三个基本指标后,可以换算出其余各个指标。

二、实验原理和方法 1.土粒相对密度ds土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量比,称为土粒比重(无量纲),亦称土粒相对密度,即式中 ρs ——土粒密度,即土粒单位体积的质量,g/cm 3;ρw1——4℃时纯水的密度,等于1g/cm 3或1t/ m 3。

一般情况下,土粒相对密度在数值上就等于土粒密度,11ds w ss w s V m ρρρ==但两者的含义不同。

土粒比重决定于土的矿物成分,一般无机矿物颗粒的比重为2.6~2.8;有机质为2.4~2.5;泥炭为1.5~1.8。

土粒(一般无机矿物颗粒)的比重变化幅度很小。

土粒比重可在试验室内用比重瓶法测定。

通常也可按经验数值选用,一般土粒土粒相对密度参考值见下表。

土粒相对密度参考值2.土的含水量w土中水的质量与土粒质量之比,称为土的含水量,用百分数表示,即%100⨯=swm m ω含水量w 是标志土含水程度(湿度)的一个重要物理指标。

天然土层的含水量变化范围很大,它与土的种类、埋藏条件及所处的自然地理环境等有关。

土的含水量通常采用“烘干法”测定。

从含水量的定义可知,实验的关键是怎样测得一块土中所含水份质量以及颗粒质量。

所谓烘干法便是为此设计的一种实验方法。

先称小块原状土样的湿土质量,然后置于烘箱内维持100~105℃烘至恒重,再称干土质量,湿、干土质量之差与干土质量的比值,就是土的含水量。

计算公式为:%1000221⨯--=m m m m ω 式中: W ——含水量(%) m 1——盒加湿土质量(g ) m 2——盒加干土质量(g )m 0——铝盒的质量(g ),按盒号查表可得,由实验室提供。

3.土的密度ρ土单位体积的质量称为土的密度,g/cm 3。

在天然含水量情况下的密度称为天然密度,即Vm =ρ 测定密度的目的是为了了解土体内部结构的密实情况。

土力学实验指导书教材

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实验一 土的三项基本物理性指标的测定一、实验目的土的三项基本物理性指标是指土粒比重ds 、土的含水量w 和密度ρ,一般由实验室直接测定其数值。

在测定这三个基本指标后,可以换算出其余各个指标。

二、实验原理和方法1.土粒相对密度ds土粒质量与同体积的4℃时纯水的质量比,称为土粒比重(无量纲),亦称土粒相对密度,即式中 ρs ——土粒密度,即土粒单位体积的质量,g/cm 3;ρw1——4℃时纯水的密度,等于1g/cm 3或1t/ m 3。

一般情况下,土粒相对密度在数值上就等于土粒密度,但两者的含义不同。

土粒比重决定于土的矿物成分,一般无机矿物颗粒的比重为2.6~2.8;有机质为2.4~2.5;泥炭为1.5~1.8。

土粒(一般无机矿物颗粒)的比重变化幅度很小。

土粒比重可在试验室内用比重瓶法测定。

通常也可按经验数值选用,一般土粒土粒相对密度参考值见下表。

土粒相对密度参考值2.土的含水量w土中水的质量与土粒质量之比,称为土的含水量,用百分数表示,即%100⨯=swm m ω 11ds w ss w s V m ρρρ==含水量w 是标志土含水程度(湿度)的一个重要物理指标。

天然土层的含水量变化范围很大,它与土的种类、埋藏条件及所处的自然地理环境等有关。

土的含水量通常采用“烘干法”测定。

从含水量的定义可知,实验的关键是怎样测得一块土中所含水份质量以及颗粒质量。

所谓烘干法便是为此设计的一种实验方法。

先称小块原状土样的湿土质量,然后置于烘箱内维持100~105℃烘至恒重,再称干土质量,湿、干土质量之差与干土质量的比值,就是土的含水量。

计算公式为:%1000221⨯--=m m m m ω式中: W ——含水量(%) m 1——盒加湿土质量(g ) m 2——盒加干土质量(g )m 0——铝盒的质量(g ),按盒号查表可得,由实验室提供。

3.土的密度ρ土单位体积的质量称为土的密度,g/cm 3。

在天然含水量情况下的密度称为天然密度,即Vm=ρ 测定密度的目的是为了了解土体内部结构的密实情况。

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土力学试验指导书试验一天然含水量试验 (2)试验二密度试验 (4)试验三颗粒大小分析试验(筛分法) (6)试验四液塑限试验 (9)试验五击实试验 (12)试验六渗透试验 (16)试验一 天然含水量试验一、试验要求与说明土的含水量是在温度100~105C 0下烘干到恒重时所损失的水分总量与达到恒重后干土重的比值,并以百分数来表示。

在实验室内通常采用烘干法测定土的含水量,烘干法为标准方法。

在野外简易快速测定含水量,控制施工质量时,还可采用酒精烧灼法,炒干法。

此方法适用于有机物含量不超过干土重量的5%的土。

若有机物含量在5%~10%之间,仍允许采用本法进行,但在记录中需注明有机物含量。

土样烘干到恒重的时间因土的性质和多少不同而异。

一般土重30克左右时砂土约需1~2小时,壤土及砂壤土约需6~8小时,粘土约需10小时。

二、试验设备1.烘箱:温度保持100~105C 0。

2.天平:感量0.01克。

3.干燥器、称量盒、削土刀等。

三、试验步骤1.选取有代表性的土样15克以上(砂土应多取),放入重量为0g 的称量盒内,注意盒盖与盒底的号码是否一致,称量准确至0.01克,立即盖好盒盖,称出湿土加盒重1g 。

2.打开盒盖,并将盖套在盒底下,放入烘箱,在温度100~105C 0下烘干至恒重。

3.将烘干后的试样取出,放入干燥器内冷却。

4.从干燥器内取出土样盒,立即盖好盒盖,称出干土加盒重2g ,准确到0.01克。

5.计算出土的含水量ω,计算准确到0.1%。

%1000221⨯--=g g g g ω6.本试验需进行两次测定,去两次结果的算术平均值,以百分数表示,其平行差值以含水量不同,不得大于下列规定值。

上述试验方法为标准法,除此之外,还有微波炉干燥法,红外线烘干法等,他们之间的差别主要是烘干设备的不同。

学生在教学试验时可选用微波炉干燥法,烘干土样的时间只有15分钟。

四、试验记录含水量试验试验组别:试验人员:试验日期:指导教师:五、思考题1.为什么以100~105C0作为烘干土样的恒温标准?烘干称重前必须先令其冷却,为什么?2.在含水量测定时如何选取具有代表性的试样?试验二 密度试验一、试验要求与说明土样密度是土的单位体积质量,本试验时用环刀法测定土的密度。

《土力学》实验指导书

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目录一、密度试验 (1)二、含水量试验 (3)三、液限试验 (5)四、塑限试验 (8)五、压缩试验 (10)六、抗剪强度试验 (15)七、击实试验 (21)1一、 密度试验土的密度是指土的单位体积的质量。

(一)试验目的测定土的密度,以了解土的疏密和干湿状态,供换算土的其它物理性质指标和工程设计,以及控制施工质量之用。

这里指的密度是湿密度ρ,其它还有干密度ρ'、饱和密度sat ρ等。

(二)试验方法与适用范围一般粘性土,宜采用环刀法;易破碎,难以切削的土,可采用蜡封法;对于砂土与砂砾土,可用现场的灌砂法或灌水法。

(三)环刀法密度试验1、仪器设备(1)环刀(内径6.18cm ,面积30cm 2,高20mm ,壁厚1.5mm ); (2)天平(感量为0.1g ,称量为500~1000g ); (3)其他:修土刀,钢丝锯,凡士林等。

2、操作步骤(1)按工程需要取原状土或人工制备所需要状态的扰动土样,其直径和高度大于环刀尺寸,修平两端放在玻璃板上。

(2)称量环刀质量。

(3)在环刀内壁涂一薄层凡士林油,并将其刃口向下放在试样上。

(4)用修土刀削去部分环刀外缘土样,并将环刀垂直下压,边压边修,至土样上端伸出环刀为止。

(5)用修土刀仔细削平两端余土,注意刮平时不得使土样扰动或压密。

(6)擦净环刀外壁,称量环刀加土的质量,准确至0.1g 。

3、计算按下式计算土的密度:Vm m m V m 00)(-+==ρ 式中:ρ——土的密度,(g/cm 3);0m ——环刀质量,(g );2)(0m m ——环刀加土的质量,(g ); V ——环刀容积,(cm 3)。

计算至0.01g/cm 3,同一土样,需进行两次平行测定,取其算术平均值,平行差不得大于0.03g/cm 3。

4、试验记录密度试验 (环刀法)工程编号: 试验者: 钻孔编号: 计算者:5、思考题(1)若两次测定的值有较大误差,试分析其原因。

(2)测定土密度还有其它什么方法?适用于什么情况?3二、含水量试验土的含水量(率)是土在105~110℃下烘到恒重时所失去的水分质量与达到恒量的干土质量的比值,以百分数表示。

土力学实验指导书

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实验一土工参数测试综合试验(一)、土样制备1.概述土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,应严格按照规程要求的程序进行制备。

土样制备可分为原状土和扰动土的制备。

本试验主要讲扰动土的制备。

扰动土的制备程序则主要包括取样、风干、碾散、过筛、制备等程序,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,土样的制备都融合在今后的每个试验项目中。

2.仪器设备孔径0.5mm、2mm和5mm的筛;天平;击样器;切土刀;橡皮板;木锤;烘箱;喷水设备等。

3.扰动土样制备步骤(1)将扰动土样进行土样描述,如颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度等,如有需要,将扰动土样拌和均匀,取代表性土样测定其含水量。

(2)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,但应注意不得将土颗粒破碎。

(3)将分散后的土样根据各试验项目的要求过筛。

对于物理性试验如液限、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、比重试验(比重瓶法),过5mm筛。

(4)为配制一定含水量的试样,根据不同的试验要求,取足够过筛的风干土样,按下面的公式计算加水量,把土样平铺于不吸水的盘内,用喷水壶喷洒预计的加水量,并充分拌和均匀,然后装入容器内盖紧,润湿一昼夜备用。

(5)测定润湿后土样不同位置的含水量(至少二个以上),要求差值不大于±1%。

(6)按下式计算干土质量:m s=m/(1+0.01w h)式中:m s ——干土质量(g);m ——风干土质量(g);w h ——风干含水量(%)。

(7)根据试样所要求的含水量,按式计算制备试样所需的加水量:m w= 0.01(w-w h).m s式中:m w ——土样所需加水质量(g);m s ——干土质量(g);w ——制备试样所要求的含水量(%);w h ——风干含水量(%)。

(8)根据试验所要求的干密度按下式计算制备试样所需的风干含水率时的总土质量:m=(1+0.01w h) .ρd.V式中:m——制备试样所需的风干含水量时的总土质量;ρd ——制备试样所要求的干密度(g/cm3);V ——试样体积(cm3);w h ——风干含水量(%)。

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土力学实验指导书实验目录实验一土的含水率实验实验二土的密度实验实验三土的颗粒大小分析实验实验四土壤液限、塑限联合实验实验一土的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、酒精燃烧法、炒干法。

本试验用烘干法。

三、试验原理土的含水量是土在温度1O5—11O o C下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、试验设备烘箱:保持温度1O5—11O o C的自动控制的电热烘箱;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将数值瓦填入表1中。

3、打开盒盖,放入烘箱中在温度1O5—11O o C下烘至恒重,烘干时间对粘性土、粉土不得少于8h,对砂土不得少于6h,对含有机质超过干土质量5%的土应将温度控制在65—7O o C 的恒温下烘至恒重。

取出土样,盖好盒盖,秤重并记录干土及铝盒的重量,将数僮2填入表1中。

六、计算含水率w=(g 1-&)/(2-年)>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。

试验记录及计算七、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?实验二土的密度实验土样编号: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。

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《土力学》实验指导书适用专业:土木工程实验项目一:土的物性实验一、实验目的1、测定土的天然密度,以便了解土的疏密状态与其它实验配合计算土的干密度、孔隙比及饱和度等物理性质指标;2、测定粘性土的液限和塑限从而计算塑性指数和液性指数,评价粘性土地基的容许承载力;并按塑性指数或塑性图进行土的分类。

二、实验设备环刀、天平、切土刀、钢丝锯、玻璃片、凡士林、烘箱、干燥器;铝盒;液、塑限联合测定仪等。

三、实验原理1、环刀法测土的密度土的密度是单位体积土的质量。

土单位体积中固体颗粒的质量称为土的干密度;土体孔隙中充满水时的单位体积质量称为土的饱和密度;在计算自重应力时,须采用土的重力密度,即重度,是指单位体积土的重量。

ρ=(m2-m1)/V (1-1)式中:ρ——土的湿密度(g/ cm3);m1——环刀的质量(g);m2 ——环刀加土的质量(g)。

v—环刀体积(cm3)ρd=ρ/(1+0.01w) (1-2)ρ——土的干密度(g/ cm3);式中:dρ——土的湿密度(g/ cm3);w——土的含水量(%)。

2、烘干法测土的含水量土的含水量是土中水的质量与干土质量的比值,烘干法是根据加热后水份蒸发的原理,将已知质量的土样放入烘箱内,在100~105℃温度条件下烘干至恒重时,失去的水的质量与干土质量的比值,即是含水量,用百分数表示。

0w = (dm m 0-1)×100 (1-3) 式中:0w —土的含水量(%)0m —湿土的质量(g ) d m —干土的质量(g )含水量实验应进行两次平行测定,两次测定的差值,当含水量小于40%时,不得大于1%,当含水量大于、等于40%时,不得大于2%,取二者的算术平均值。

3、液限、塑限联合测定根据用圆锥仪测得的入土深度与其相应的含水量在双对数坐标上具线性关系的特性,本实验用水电式液、塑限联合测定仪(见图1-1)测得土在不同含水量时的圆锥入土深度,绘制其关系直线图(见图1-2),据入土深度在图上找出该试样的液限和塑限。

本实验适用条件同液限实验。

%1000221⨯=--m m m m w (1-4)式中:m 1——湿土加盒重量m 0——铝盒的重量 m 2——干土加盒的重量Ip=wL-wp (1-5) 式中:I p ——塑性指数 w L ——液限含水率w p ——塑限含水率P pI w w l I -=(1-6)式中:I L ——液性指数四、实验步骤1、环刀法测土的密度1)调整天平平衡,称量环刀质量,并填入表1-1中。

2)按工程需要取原状土或制配所需状态的扰动土,整平两端,将环刀内壁涂一薄层凡士林,刀口向下放在土样上。

3)修土刀将土样上部削成略大于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上部为止。

削去两端余土,使与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水量。

4)擦净环刀外壁,称环刀与土的质量,准确至0.1g ,并填入表1-1中。

5)本实验需进行二次平行测定,其平行差值不得不大于0.03g/cm3,求其算术平均值,并填入表1-1中。

2、烘干法测土的含水量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1-2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1-2中。

3)打开盒盖,放入烘箱中在温度105~110O C下烘至恒重,烘干时间对粘性土、粉土不得少于8h,对砂土不得少于6h,对含有机质超过干土质量5%的土应将温度控制在65~70O C的恒温下烘至恒重。

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1-2中。

3、液限、塑限联合测定1)调整天平平衡,称量铝制称量盒3个,将重量m0填入表1-3中。

2)取筛过的土样200克分成三份,分别放入三个盛土容器中。

加不同水量拌合成不同稠度的试样,置于试杯中,多次插导排除气泡。

3)将仪器放置在平面工作台上,调整水平螺旋脚,使水泡聚中。

4)将仪器的电源插头插好,打开电源开关,预热5分钟。

测量前用手轻轻托起锥体至限位处。

此时显示屏上的数字为随机数(有时出数字,有时出红点,测量时会自动消除)。

5)将调好的土样放入试杯中,刮平表面,放到仪器的升降面上,这时缓缓地调节升降旋钮,当试杯中的土样刚接触锥尖时,接触指示灯立即发亮,此时停止旋动,然后按“测量”键。

6)测量:按下“测量”键,锥体落下,与此同时,时间音响发出哆!哆······的声音。

当测量时间一到,叫声停止,此时显示屏上显示出5秒钟的入土深度值,第一次测量下沉深度约为3~4mm,记录该读数填入表中,然后将试样杯中的试样取10克左右,称量湿土加铝盒的重量m1。

将湿土样放入烘箱中,烘干后称量干土加盒的的重量m2,将结果填入表1-3中。

向顺时针方向调节升降旋钮改变锥尖与土的接触位置、移出试杯,将锥尖擦干净。

将称量过的三个试样,放入烘箱烘干8小时,取出称量干土加盒的重量,填入表1-3中。

图1-1 液、塑限联合测定仪五、实验记录及结果校核者:计算者:实验者:校核者:计算者:实验者:表1-3 液限、塑限联合实验校核者:计算者:实验者:图1-2 圆锥入土深度与含水量的关系图六、实验注意事项1、用环刀切取试样时,应垂直静压,边压边削,勿使环刀内壁与试样间留有空隙。

2、切取试样时,一般不应填补。

如确需填补,填补部分不得超过环刀体积的1%。

3、称量土样时,应考虑系土样细线的质量。

4、天然含水量实验,应在打开土样后立即取样测定,以免水分改变。

烘干冷却后应立即称干土质量,以免吸收水分,影响实验结果。

5、烘样恒重的标准与试样数量有关,通常前后两次称量之差不大于称样天平的精度即为恒重。

土工实验中常以控制烘样时间使其达到恒重。

烘至恒重所需时间,用电热干燥箱,当试样重15~30g时,一般砂土需1-2小时,粉质土约需6-8小时,粘土约10小时。

风干土及含水量低的土,可适当缩短烘样时间;湿土量较多或块状土,应延长烘样时间。

6、若土的有机质含量在5-10%时,以采用真空干燥箱低温(70~80℃)烘干试样为宜。

当有机质含量超过10%以上,必须采用真空干燥箱。

7、对土中有机质含量不超过5%的粘性土和砂土,需现场测定其含水量时,可用酒精燃烧法测定。

8、测液限时放锥方法应是锥尖接触土面时,使锥体自由下落受自重力作用下沉,绝不能产生锥体的冲击作用。

9、液限杯中装土时,必须把土中气泡排尽。

杯口刮平时宜采用刀刃,刮平次数不宜太多(特别是对塑性指数小于10的轻亚粘土)注意水析现象。

思考题1、天然密度的测量方法是什么?2、密度和干密度的区别是什么?3、标准小环刀体积是多少?4、测定含水率的目的是什么?5、测定含水率常见的有哪几种方法?6、土样含水率在工程中有何价值?7、土壤液塑联合试验的目的是什么?8、根据试验I l的结果给粘性土状态分类?实验项目二:固结实验一、实验目的测定试样在侧限与轴向排水条件下,变形和压力或孔隙比和压力的关系,绘制压缩曲线,以便计算土的压缩系数a、压缩模量E s等指标,通过各项压缩性指标,可以分析、判断土的压缩特性和天然土层的固结状态,计算土工建筑物及地基的沉降等。

二、实验设备图3-1 固结容器示意图1-固结容器 2-下护环 3-环刀 4-上护环 5-透水石 6-加压盖 7-量表套杆 8-量表架 9-试样固结仪(见图3-1)、环刀、天平、测微表、秒表、烘箱、修土刀、称量盒、滤纸等。

三、实验原理土样在外力作用下便产生压缩,其压缩量的大小与在土样上所加的荷重大小和土样的性质有关。

如在相同的荷重作用下,软土的压缩量就大,而坚密的土则压缩量小;在同一种土样的条件下,压缩量随着荷重的加大而增加。

施加不同的荷重,可得相应的空隙比,一般分级不要过大。

这样,便可绘制压缩曲线并求得压缩系数。

四、实验步骤1、根据工程要求,用环刀切取试样备用,并测出土样的密度、含水量、和比重。

(参见前面的试验)2、把下护环和大的透水石放入固结容器,并放上一张滤纸。

3、将带有环刀的试样,刃口向下小心地装入压缩容器的下护环内。

4、再套入上护环,放上滤纸和稍小的透水石,最后放上加压盖。

5、轻轻抬起杠杆,将装好试样的压缩容器放在加压台的正中,使加压横梁的凹槽与加压盖的钢珠紧密结合,然后装上测微表(百分表),并预调百分表大于6mm 以上,并检查表是否灵敏和垂直(学生在试验前应熟悉测微表如何读数)。

6、在砝码吊盘上加相当于试样受压约为1 kPa 的预压荷载,使固结仪的各部分接触良好,并调平加压杠杆,然后调整测微表,使其大指针归零。

7、卸去预压荷载,施加第一级荷载,其大小可视土的软硬程度或工程情况一般采用50、100、200、300、400 kPa ,或按设计要求,模拟实际加荷情况进行调整。

由于试验教学时间的关系,本试验加荷顺序为50、100、200、300、400 kPa 。

8、在加荷同时开动秒表计时,按规定的时间读数,做完一级,再加下一级荷载,直至全部荷载完成。

在试验过程中,应始终保持加压杠杆的平衡。

9、试验结束后,迅速顺次拆去测微表,卸除砝码,取出环刀,把仪器擦干净。

五、实验记录及结果1、按下式计算试样的初始孔隙比0e1)1(000-+=ρρws G w e (3-1)2、各级荷载下,固结稳定后的孔隙比 i e)1(h h e e e ii ∑∆+-= (3-2)3、计算某荷载范围内的压缩系数a (KPa -1) a =ii i i P P e e --++11(3-3)4、计算某荷载范围内的压缩模量E Sa e E is +=1 (3-4)式中:G S —土比重n w —土样初始含水量(%)0ρ—土样初始密度(g/cm 3)0h —土样初始高度(mm )∑∆ih —在某荷载下试样固结稳定后的总变形量(等于该级荷载下固结稳定读数减去仪器变形量)5、绘制压缩曲线:以土孔隙比为纵坐标,以垂直荷载为横坐标,绘制e-p 曲线。

如图3-1所示。

图3-1 压缩曲线6、记录数据和计算结果填写表3-1。

表3-1 固结(压缩)试验试验编号:仪器编号:试验日期:校核者:计算者:试验者:六、实验报告要求1、使用仪器前必须预习,严格按程序进行操作,对仪器不清楚的地方马上问老师。

2、加第一级荷载时,应根据土质的软硬程度确定,软粘土加荷量要小些,较密实的硬试样,加荷可大些。

试验过程中不能卸载,百分表也不用归零。

3、随时调整加压杠杆,使其保持平衡。

4、加荷时应轻拿轻放,不得对仪器产生震动。

在试验过程中应保持杠杆水平。

总荷重不能超过加压设备的最大承受荷载。

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