土力学实验报告

土力学实验报告土工试验报告班级：组号：姓名：同组人:成绩:河北工业大学土木工程学院２０16年５月１８日试验一土得基本物理指标得测定(一)记录土样编号___＿________＿_＿＿_ 班组______＿＿__＿____＿＿试验日期_＿＿__＿___________姓名_______________＿_1．密度试验记录表（环刀法）环刀号环刀质量／g环刀加土质量／ｇ土质量/g环刀容积/cｍ３密度/g／cm３平均重度/ｋN/m340243、５3168、２12４、7602、0723843、57169、6126、７6０２、102。

含水率试验记录表(烘干法) 盒号盒质量/g盒加湿土质量／g盒加干土质量/ｇ水质量/g干土质量/ｇ含水率／%平均含水率/％Ａ3５16、924１、69６、9124、77２7、9２8、11181５、５５５0、19４２、5７7、6227、0228、23。

界限含水率试验•液限试验记录表(圆锥仪液限试验) 盒号盒质量/g盒加湿土质量/g盒加干土质量/ｇ水质量／g干土质量/g液限/%液限平均值/%14２15、8７４2、1337、3７４、7６21、5０、22０、2107１15、３125、２823、６1、688、29０、20•塑限试验记录表(滚搓法) 盒号盒质量/ｇ盒加湿土质量/ｇ盒加干土质量/g 水质量／g干土质量/g塑限／%塑限平均值/%1２8１6、6441、７7３5、0０６、７718、360、36０、36０7３1６、33５2、00４２、46９、5426、１3•液、塑限联合测定法试验记录表圆锥下沉深度／mm盒号盒质量/g盒加湿土质量/g盒加干土质量/ｇ水质量／g干土质量/g含水率／%液限/%塑限/%３、2A6416、055６、204８、9832、9321、92210mm14２15、８7４２、13 ３7、37 4、７621、5０22、17、9118１5、55５０、１9 42、５7 7、６22７、02 28、228、１A3５16、92 4８、６04１、6９６、９1２4、7727、917ｍm1６、９07３１6、3352、00４２、４69、5４２６、１３36、536、712816、6441、7735、00６、7718、３６36、9注：圆锥下沉深度与含水率得双对数坐标关系曲线绘制于图1之中。

含水率/%图1圆锥入土深度与含水率关系曲线(二)试验成果汇总与计算1。

试验测定数据γ=20、８5ｋN/m3w=28、１％wL＝3６%ｗp=21%根据备注表1,由wＬ查表得ds＝2、72。

计算参数•e=(1+w)dsγw/γ−1=０、6５•Ｓr＝wdｓ／ｅ＝１、1６•IP=wL–wＰ=1５•IL=(ｗL–ｗ)／IＰ=0、5273。

依上述计算结果判定•土得分类名称:粘性土•试验土样所处得状态:可塑状态（三)思考与分析1。

土样烘干时,为什么要控制温度为１0５~110°Ｃ?避免把强吸着水蒸发２.环刀尺寸(直径、高度、壁厚、容积)对试验成果有何影响?环刀得直径越大，高度越小,容积越大，实验得误差越小3。

试分析搓条法得理论依据及存在得主要问题。

存在主要问题:不容易掌握其方法,就是要依据多年得经验来判断.备注:土粒比重与土得矿物成分有关，其值一般为2、6５~２、75,由于土粒比重得测定方法较为复杂。

且同一地区、同类土得比重变化不大,故除重大建筑物外，一般可不做比重试验,而采用地区得经验值。

当缺乏地区得经验值时,对于黏性土,可取ds=2、7０～２、75;对于砂土可取ds=2、65。

天津地区液限wL与比重ｄs关系如备注表1所示.备注表1天津地区液限wL与比重ds关系表(录自天津市勘察院资料)wＬ/%＜２626∼2８、628、7∼30、63０、7∼34、２３4、３∼３６、２３6、3∼３7、637、7∼４５4５、１∼51、４＞51、４ｄs2、69２、702、712、７22、732、742、752、７6２、77试验二颗粒分析试验（密度计法）（一)颗粒分析试验记录土样编号___＿______＿_______＿＿＿__ﻩ班组_＿_______＿__＿_＿＿＿______试验日期＿＿_____＿____＿_＿＿＿__＿___ ﻩ姓名_＿＿_______＿_＿＿______＿_＿ﻩ干土质量＿＿_＿_３0g_____＿_________ﻩ密度计号7小于0、075mｍ土质量百分数＿100%量筒号7ﻩ试样处理说明___＿________＿＿＿_＿_＿烧瓶号７土粒比重_＿２、7２_____＿____＿_＿_____ 比重校正系数CG__＿_______0、985＿______＿下沉时间t/mｉｎ悬液温度T/°C密度计读数土粒落距L／ｃｍ粒径d/mm小于某粒径土质量百分数X/%小于某粒径总土质量百分数/％密度计读数Ｒ刻度及弯液面校正值n 温度校正值ｍＴ分散剂校正值CDRM=Ｒ+n+m−CＲＨＨ=RＭＭ⋅ＣG1212１+0、3—0、520、820、4881４、8990、051068、296８、２9 2２１13０＋0、3-0、5 12、81２、6０8 17、147 0、038７４2、03 42、０3 ５2１7、５+０、3－0、5 7、37、１901８、6９0 0、0２5623、972３、97 15214＋0、３－0、５3、83、７431９、680 0、０1０7 12、481２、483０２１2０+0、３－0、5 1、８1、77３20、2４00、００7７5、915、91６0２12０+0、３—0、５1、81、5７６2０、２4０0、00545、255、２5•绘图与计算以小于某粒径得试样质量占试样总质量得百分数为纵坐标，颗粒粒径为横坐标,在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线(见图2),并根据颗粒分布曲线完成填写表２.•思考与分析1.用密度计作颗粒分析时只就是测定密度计浮泡中心处得悬液密度,为何可以代表全部悬液相应得密度?悬液得整体沉降得趋势就是相同得与浮泡中心悬液密度变化基本相同，再加上温度校正、分散剂修正、刻度修正等,所以测定密度计浮泡中心处得悬液密度可以代表全部悬液相应得密度。

２.密度计法作颗粒分析试验得误差原因分析，请选择。

（1)系统误差：由理论假设、所用仪器与规定得试验方法步骤不完善造成。

•土粒刚开始下沉时为加速运动,V≠常数√•土粒并不就是球形√•土粒比重ds≠常数√•密度计泡体积过大，影响土粒下沉√•土粒下沉过程中互相干扰,且受器壁影响√•用浮泡所排开范围内之悬液密度,代替密度计浮泡中心液面密度就是近似得√（2)偶然误差:由试验操作不当造成•土粒称量不准或有损失√•土粒分散不完全√•搅拌不均匀√•读数有误（R、T、t）√要求仔细体会，明白者在后面画(√）、否则画(×)土粒直径／／mm图2颗粒级配曲线表2颗粒组成颗粒组成/%限制粒径有效粒径不均匀系数土得类别≥0、0750、0７5~０、05 0、０5～0、005 ≤０、０05d6０d10ｄ６０/d１0６4１530、006００、00240、0０１34、61均粒土试验三固结试验•记录土样编号_＿＿_＿____＿＿＿＿____＿_＿__＿班组__＿＿＿＿____＿___________＿试验日期__＿____＿_____＿___＿__＿_＿姓名_＿＿___＿_＿_____＿_＿___＿＿_1。

含水率试验记录表土样情况盒号盒质量／g盒加湿土质量／g盒加干土质量/ｇ水质量/g干土质量/g含水率/%平均含水率/%试验前A6416、０5５6、２48、９87、2232、９321、9222、０2１4２15、874２、1３３７、374、7621、522、132．重度试验记录表土样情况环刀号环刀质量/ｇ环刀+土质量/g土质量/g环刀容积/cm３密度/ｇ／ｃm3重度／kN/m3试验前4164２、9７16７、1７1２4、2602、07２0、73。

压缩试验记录试样初始高度H0=2０ｍm压缩容器编号：土粒比重ds=２、59计算初始孔隙比ｅ００=ﻩs⋅γｗ(１＋w0)−１１＝0、53dγ0各级加荷历时/min各级荷重下测微表读数／mm50kPa１00kPa２０0kPa300kＰa１１20２060３８120４8总变形量S1/ｍm0、1１０、２０、380、4８仪器变形量Ｓ2/mm0、02４9０、03420、０４5６0、０556试样变形量S/mm０、０8510、165８０、３34４0、424４变形后孔隙比ｅ０、５20、5170、5040、497•绘图与计算１．绘制压缩曲线(图3)垂直压力p／kＰa图3试验压缩曲线2。

计算压缩系数a１１—2与压缩模量Ｅs1—2，并判定土得压缩性。

•aa11−22=ee1−ee22/pp22—ｐ11＝０、313ﻩ•Es11−22=11＋ee11/aa11−2=112=11、67Mｐaa•本土样属于中等压缩土压缩性土.•思考与分析1.为什么加荷后要经过很长时间(往往2４小时以上）变形才会稳定？答：在土得固结试验中,加上荷载以后,试样中会出现超静孔水压力,土得固结过程也就是超静空隙水压力得消散过程．消散得速度与土得性质有关。

而对于在试验中所用得粘性土来说,这一过程需要很长得时间2.固结仪中土样得应力状态与实际地基应力状态比较有何不同?在什么情况下两者大致相符,试举例说明。

固结仪中土样为完全侧限条件只会发生横向变形,而实际地基不能保证不出现横向变形得情况.在以下情况中两者大致相符水平向无限分布得均质土在自重应力作用下水平向无限分布得均质土在无限均布荷载下当地基可压缩土层厚度与荷载作用平面尺寸相比相对较小３。

试验误差原因分析•土样代表性；•土样结构扰动;•室内外土样压缩条件不同；•设备及操作误差。

上述分析内容同学应仔细体会，明白者在后面画（√）,否则画(×）.试验四直接剪切试验•记录土样编号_＿__＿_____＿_＿班组__＿＿＿______＿＿＿____＿＿试验日期＿＿__＿＿_＿__＿__姓名＿＿＿＿__＿_＿__＿_____＿＿_试验方法试验前重度试验记录表垂直压力/kPa环刀质量/g环刀＋土质量/g土质量/g环刀容积／ｃm3密度/ｇ/cm3重度/kＮ/m３备注1０043、531６6、8６123、33602、06 20、192０0４３、5７168、26 124、６9 60２、0８20、38 ３00 43、70 166、43 122、７3 ６０２、05 20、09 40042、88 １66、46 123、5８60２、０620、1９•试验成果1.剪切试验记录表(见表３).2.绘制剪应力与剪切位移关系曲线(图４)。

3。

绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线（图５)，并确定黏聚力c与内摩擦角ϕ.剪切位移△Ｌ/0、01ｍｍ图4剪应力与剪切位移关系曲线表3直接剪切试验记录表仪器编号_＿_＿_＿＿____＿＿_＿手轮转速__＿___4____转／mｉｎ应变圈系数K_____１、５2２_＿_＿kPa/0、0１mｍ垂直压力p100ｋＰa垂直压力p300kPa剪切历时4分１5秒剪切历时5分15秒抗剪强度τ3２、２7kPa 抗剪强度τ4６、73kPa手轮转数(n）①百分表读数(R）/0、０1mm②剪切位移(ΔＬ)/０、01mm2０×①－②剪应力（τ)/kPａＫ×②手轮转数(n)①百分表读数(R)/０、01ｍm②剪切位移(ΔＬ)／0、01mm2０×①－②剪应力(τ)/kＰaＫ×②１1、818、22、7４13、2１6、84、8724、2３5、86、39２5、234、87、913 ６、253、89、443 ６、2５３、89、4４4 8、271、812、484 7、772、311、725 9、390、714、155 9、290、81４61１、2108、８1７、05６10、7１09、316、2９7 12、８12７、219、487１2、2127、818、59814、2145、８21、6１8 14、７145、322、3791５、71６4、323、89９1６、７163、325、4２1０1６、718３、325、４２１0 １9、2180、829、2２１1 １7、220２、8２6、１８11 21、２198、８3２、2712 １8、7221、３28、4６12 22、22１7、833、7９13 19、22４0、8２9、２213 24、2２３5、８36、８31４２0、2259、８３0、7414 25、２254、83８、35152０、2279、８30、741５26、２２73、839、８８16 ２0、72９9、331、51１６2７、22９2、８41、391７21、２318、８32、２７１7２8、231１、８４2、9２1820、7339、8３1、５1182９、7330、３45、21921、23５８、832、27１92９、7350、３4５、2201９、2380、82９、2２203０、２369、845、962118、2411、8２7、721３0、738９、3646、732２１８、2431８27、72230、240９、845、９62３18、７451、3２8、462３３0、２42９、８45、9624１8、2471、8２７、724３０、2449、8４５、96续表3直接剪切试验记录表仪器编号__＿＿＿_____＿____手轮转速__4＿__＿__转/min应变圈系数K____１、５２2ｋＰａ/0、０1ｍｍ垂直压力p400ｋPa垂直压力p剪切历时4分４5秒剪切历时分秒抗剪强度τ56、62kPa抗剪强度τkPａ手轮转数(n）①百分表读数(R) /0、01mm②剪切位移（ΔL）/0、０1ｍm20×①-②剪应力(τ）Ｋ×②手轮转数(n）①百分表读数（R)/０、01mm②剪切位移(ΔL）/０、01mm2０×①—②剪应力（τ）/ｋＰaＫ×②13、216、８４、871 ２５、234、8７、９1２37、25２、810、９6349、２7０、８１44510、789、３16、2９5613、７106、320、８5６7１6、7１２３、325、4278２０、2139、8３0、74８9２2、7157、334、５５９1025、2１7４、83８、3510 1127、21９２、84１、4111229、2210、844、441213３１、２228、８47、49１３1433、2２４6、85０、5３1434、２２6５、852、05151６3５、2２84、８5３、57161７36、2303、855、09171８36、7323、355、８3１８1937、23４２、８56、62192０37、236２、８56、62２0２1３7、23８2、856、6221２2３7、２402、856、６2２2２3３7、２4２2、8５６、6223243７、2442、8５6、6２２4垂直压力p/ｋPa图５５抗剪强度与垂直压力关系曲线黏聚力ｃ２2、273kＰa内摩擦角ϕ=4、908°(三）思考与分析１。