2016土力学实验报告资料
吉林铁道职业技术学院
土力学实验报告
班级________________
学号：________________
姓名：________________ 小组：
实验一土的颗粒分析实验
一、目的与适用范围
颗粒分析试验就是测定土中各种粒组所占该土总质量的百分数的试验方法，可分为筛析法和沉降分析法。其中沉降分析法又有密度计法和移液管法等。对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛分析的方法来测定，而对于粒径小于0.075mm 的土粒则用沉降分析方法来测定。
这里我们仅对筛析法进行介绍。
二、筛析法
筛析法就是将土样通过各种不同孔径的筛子，并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组，然后再称量并计算出各个粒组的质量占该土总质量的百分数。筛析法是测定土的颗粒组成最简单的一种试验方法，适用于粒径小于、等于60mm，大于0.075mm的土。
（一）仪器设备
1、分析筛；
①圆孔粗筛，孔径为60mm，40mm，20mm，10mm，5mm和2mm。
②圆孔细筛，孔径为2mm，1mm，0.5mm，0.25mm，0.075mm。
2、称量1000g、最小分度值0.1g的天平；称量200g、最小分度值0.01g的天平；
3、振筛机；
4、烘箱、量筒、漏斗、研钵、瓷盘、不锈钢勺等。
（二）操作步骤
先用风干法制样，然后从风干松散的土样中，用四分法按下表称取代表性的试样，称量准确至0.1g，当试样质量超过500g时，称量应准确至1g。
筛析法取样质量
（1）将按上表称取的试样过孔径为2mm的筛，分别称取留在筛子上和已通过筛子孔径的筛子下试样质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时，不作细筛分析；当筛上的试样质量小于试样总质量的10%时，不作粗筛分析。
（2）取2mm筛上的试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中，进行粗筛筛析，然后再取2mm筛下的试样倒入依次叠好的细筛的最上层筛中，进行细筛筛析。细筛宜置于振筛机上进行震筛，振筛时间一般为10~15min。
（3）按由最大孔径的筛开始，顺序将各筛取下，称留在各级筛上及底盘内试样的质量，准确至0.1g。
（4）筛后各级筛上及底盘内试样质量的总和与筛前试样总质量的差值，不得大于试样总质量的1%。
2、含有细粒土颗粒的砂土
（1）将按上表称取的代表性试样，置于盛有清水的容器中，用搅棒充分搅拌，使试样的粗细颗粒完全分离。
（2）将容器中的试样悬液通过2mm的筛，取留在筛上的试样烘至恒量，并称烘干试样质量，准确至0.1g。
（3）将粒径大于2mm的烘干试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中，进行粗筛筛析。按由最大孔径的筛开始，顺序将各筛取下，称留在各级筛上及底盘内试样的质量，准确至0.1g。
（4）取通过2mm筛下的试样悬液，用带橡皮头的研杆研磨，然后再过0.075mm筛，并将留在0.075mm筛上的试样烘干至恒量，称烘干试样质量，准确至0.1g。
（5）将粒径大于0.075mm的烘干试样倒入依次叠好的细筛的最上层筛中，进行细筛筛析。细筛宜置于振筛机上进行震筛，振筛时间一般为10~15min。
（6）当粒径小于0.075mm的试样质量大于试样总质量的10%时，应采用密度计法或移液管法测定小于0.075mm的颗粒组成。
实验一土的筛分实验报告
1、实验目的：
2、实验仪器设备：
3、实验方法：
4、操作步骤：
5、结果分析
6、颗粒大小分析试验记录（筛析法）
7、计算及结论：
实验二 土的密度实验
一、概述
土的密度是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm 3。土的密度反映了土体结构的松密程度，是计算土的自重应力、干密度、孔隙比、孔隙度等指标的重要依据，也是挡土墙压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。
当用国际单位制计算土的重力时，由土的质量产生的单位体积的重力称为重力密度γ，简称重度，其单位是。重度由密度乘以重力加速度求得。
土的密度一般是指土的湿密度，相应的重度称为湿重度，除此以外还有土的干密度、饱和密度和有效密度，相应的有干重度、饱和重度和有效重度。
二、试验方法及原理
密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。
（一）环刀法
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。
1、仪器设备
（1）恒质量环刀，内径6.18cm(面积30cm2)或内径7.98cm （面积50cm2），高20mm ，壁厚1.5mm ；
（2）称量500g 、最小分度值0.1g 的天平； （3）切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。 2、操作步骤
（1）按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样，其直径和高度应大于环刀的尺寸，整平两端放在玻璃板上。
（2）在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀的刀刃向下放在土样上面，然后用手将环刀垂直下压，边压边削，至土样上端伸出环刀为止，根据试样的软硬程度，采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平，并及时在两端盖上圆玻璃片，以免水分蒸发。
（3）擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，然后称取环刀加土质量m 1，准确至0.1g 。 3、计算
按下列公式计算湿密度
ρ＝∨
-2
1m m
式中：ρ——湿密度，ｇ／㎝3
ｍ1——环刀与土合质量，ｇ
ｍ2——环刀质量，ｇ
ｖ——环刀体积，㎝3。
4、成果整理
环刀法试验应进行两次平行测定，两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3 并取其两次测值的算术平均值。
实验二土的密度实验报告
1、实验目的：
2、实验仪器设备：
3、实验方法：
4、操作步骤：
5、天然密度（环刀法）实验记录实验日期：组别：实验者：
6、计算及结论：
实验三天然含水量实验
一、概述
土的含水率是指土在温度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。
二、试验方法及原理
含水率试验方法烘干法、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。
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、操作步骤
（1）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）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）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。
（4）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
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：
实验三天然含水量实验报告1、实验目的：
2、实验仪器设备：
3、实验方法：
4、操作步骤：
5、天然含水量实验记录
实验日期：组别：实验者：
实验四土的液、塑限实验（液塑限联合测定）
一、试验目的
细粒土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是区分粘性土的可塑状态和流动状态的界限含水量；塑限是区分粘性土可塑状态与半固体状态的界限含水量。
测定土的液限时含水量，用以计算土的塑性指数和液性指数，作为粘土类土的分类以及估算地基土承载力等的一个依据；测定土的塑限，并与液限试验和含水量试验结合，来计算土的塑性指数和液性指数，作为粘性土的分类以及估算地基土承载力的一个依据。
二、试验方法
土的液限试验：采用锥式法
土的塑限试验：采用搓条法
土的液、塑限试验：采用液塑限联合测定法
本次试验采用液塑限联合测定法（适用于粒径小于0.5mm颗粒组成及有机质含量不大于干土质量5%的土）。
三、仪器设备
1. 液、塑限联合测定仪：包括带标尺的圆锥仪、电磁铁、显示屏、控制开关；
2. 试样杯：直径40～50mm，高30～40mm；
3. 天平：称量200g，感量0.01g
4. 其他：烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm的筛、凡士林等。
四、操作步骤
1. 本试验宜采用天然含水率试样，当土样不均匀时，采用风干试样，当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时应过0.5mm筛。
2. 当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g；采用风干试样时，取0.5mm筛下的
代表性土样200g，分成3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使分别接近
液限、塑限和二者中间状态的含水量，调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。
3. 将制备的试样充分调拌均匀，填入试样杯中，填样时不应留有空隙，对较干的试样充分搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。
4. 将试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上抹一薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸住圆锥。
5. 调节零点，将屏幕上的标尺调在零位，调整升降座、使圆锥尖接触试样表面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样，经5s后测读圆锥下沉深度（显示在屏幕上），取出试样杯，挖去锥尖入土处的凡士林，取锥体附近的试样不少于10g，放入称量盒内，测定含水率。
6. 按3～5的步骤分别测试其余2个试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。液塑限联合测定应不少于三点。
五、试验注意事项
1. 土样分层装杯时，注意土中不能留有空隙。
2. 每种含水率设三个测点，取平均值作为这种含水率所对应土的圆锥入土深度，如三
点下沉深度相差太大，则必须重新调试土样。 六、计算与制图
1. 计算含水量
100%0
22
1?--=
g g g g W (计算至0.1％)
式中 W － 含水量；
1g － 秤量盒加湿土质量（g ）； 2g － 秤量盒加干土质量（g ）； 0g － 秤量盒质量（g ）。
2. 绘制圆锥下沉深度h 与含水量w 的关系曲线
以含水量为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数纸上绘制h ～w 的关系曲线。如图5–1所示。
（1）三点连一条直线。
（2）当三点不在一直线上，通过高含水量的一点分别与其余两点连成两条直线，在圆锥下沉深度为2mm 处查得相应的含水量，当两个含水量的差值小于2%，应以该两点含水量的平均值与高含水量的点连成一线。
（3）当两个含水量的差值大于或等于2%时，应补做试验。 3. 确定液限、塑限
在圆锥下沉深度h 与含水量w 关系图上，查得下沉深度为17mm 所对应的含水量为液限W L ；查得下沉深度为2mm 所对应的含水量为塑限W P ，以百分数表示，准确至0.1％。
4. 计算塑性指数和液性指数
塑性指数： P L P W W I -= 液性指数： P
P
L I W W I -=
式中 W 、W L 、W P 分别为天然含水率、液限及塑限。
含水率（％）
10
20
30
4050607090
80100
2
3457896圆锥下沉深度 h （m m ）
3–1 圆锥入土深度与含水率关系图
实验四土的液、塑限实验（液塑限联合测定）报告1、实验目的：
2、实验仪器设备：
3、实验方法：
4、操作步骤：
5、液、塑限实验记录
实验日期：组别：实验者：
6、计算及结论：
实验五 击 实 实 验
击实实验是用锤击使土密度增加的一种方法。土在一定的击实效应下，如果 含水率不同，则所得的密度也不相同，能使土达到最大密度所要求的含水率，称为最优含水率，其相应的干密度称最大干密度。
（一）实验目的
用标准击实方法，测定土的含水率与干密度的关系，从而确定土的最大干密度（max d ）和相应于最大干密度时土的最优含水率（wop ）。为控制路堤、土坝或填土地基等密实度的重要指标。
本试验适用于粒径小于5mm 或含粒径大于5mm 的颗粒质量小于总土量3%的土样。
（二）实验方法
（1）轻型击实实验：适用于粒径小于5mm 的粘性土。 （2）重型击实实验：适用于粒径不大于20mm 的土 轻型击实 1）仪器设备
（1）标准击实仪，如图附7–1所示。 （2）天平：称量200g ，感量0.01g ；称量1000g ，感量1g 。
（3）台称：称量10kg ，感量5g 。
（4）喷雾器或其他喷水设备。
（5）推土器。
（6）其他：盛土器、
削土刀、土盒、白铁皮（拌
土用）、烘箱、碾土器、筛（孔径5mm ）、保湿设备等。
2）操作步骤
（1）将具有代表性的风干土样，或在低于60℃温度下烘干的土样，或天然含水率低于塑限可以碾散过筛的土样，放在橡皮板上用木碾碾散，过5mm 筛后备用。
（2）参照土的塑限，估计其最优含水率w op ，预定至少五个不同含水率，使各含水率依次相差约2%，且其中至少各有两个大于w op ，两个小于w op 。按各个预定含水率及土样原有含水率（由实验室给出），用下式计算各个试样所需的加水w W ：
（a ） （b ） （c ） （d ）
图 7–1 标准击实仪 （a ）轻型击实筒；（b ）重型击实筒；（c ）2.5kg 击锤；（d ）4.5kg 击锤
1–套筒；2–击实筒；3–底板；4–垫块；5–提手；6–导筒；7–硬橡皮垫；8–击锤
)(01.001.0100
w w w W W w w -?+=
式中 w W ——试样所需的加水质量，g ；
0w W ——含水率为
w 0时试样的质量，g ；
w 0——试样原有风干含水率，%； w ——预定含水率，%。
（3）按预定含水率制备试样。取土样约2.5kg ，平铺于不吸水平板上，用喷雾器或其他喷水设备均匀喷洒预定的水量，稍静置一段时间后，装入塑料袋内或密闭容器内浸润，以使土中水量分布均匀。浸润时间对高液限粘土不得少于一昼夜；低液限粉土可酌情缩短，但不应少于12h （教学试验时可取用实验室已准备好的湿润土样，并根据此含水率和试样预定含水率计算加水量，试样加水拌和后立即进行试验）。
（4）将击实筒固定于底座，并置于坚实地面上，击实筒底面和筒内壁须涂少许润滑油。
（5）取制备好的试样600～800g （使击实后的试样略高于筒高的1/3）倒入筒内，整平其表面，并用圆木板稍加压紧，按25次击数进行击实。击实时，提起击锤与导筒顶接触后，使其自由垂直下落，每次锤击时应挪动击锤，使锤迹均匀分布于土面。然后安装护筒，把土面刨成毛面，重复上述步骤进行第二及第三层的击实。击实后超出击实筒余土高度不得大于6mm 。
（6）用削土刀小心沿护筒壁与土的接触面划开，转动并取下护筒（注意勿将击实筒内土样带出），齐筒顶细心削平试样，拆除底板，如试样底面超出筒外，亦应削平。然后擦净筒外壁，用台称称出筒加土质量，称量准确至1g 。
（7）用推土器推出筒内试样，从试样中心不同位置处取两小块各约15～30g 土，测定其含水率，计算准确至0.1%，其平行误差不得超过1%。
（8）按第4～7各步骤，对其他不同含水率的试样进行击实。 3）计算及记录
（1）按下式计算击实后的干密度
w
01.01d +=
γγ
式中 d γ——干密度，g/cm 3； γ——湿密度，g/cm 3；
w ——击实后测定的含水率，%。
（2）以干密度d γ为纵坐标，含水率w 为横坐标，绘制d γ与w 的关系曲线。如图 7–2所示，确定最大干密度max d γ与最优含水率w op 。
（3）按下式计算试样完全饱和时的含水
率
(%)
1001s d
w sat ????? ??-=G w γγ
式中
w γ——水的密度，可取1g/cm 3；
G s ——土粒的比重。
（4）计算数个（可任取）干密度下土的w sat ，在d γ—w 关系曲线图中添绘饱和曲线。
图 7–2 ρd —w 关系曲线
高等土力学读书报告
高等土力学读书报告 姓名：杨耀辉 学院：水利与土木工程学院 专业：水利工程 学号： 1338020126
无粘性土颗粒组成的类型与基本性质 一 无粘性土颗粒组成类型与分类 1．颗粒组成 颗粒组成是研究无粘性土基本性质的主要依据，通常以各粒径含量的累积曲线或分布曲线表示。 均匀土：分布曲线是单峰形式，各粒径都有一定的含量，峰值粒径含量占绝对优势，其破坏形式主要是流土破坏。 单峰形：峰值远离中值，呈左偏峰，出现双峰时右峰较低，两峰连续，谷点里粒径至少占4%至5%，曲线无明显平缓段，集中在某段，无峰值。 不均匀土：级配连续和级配不连续。 双峰形：双峰间有间断，有的相连接，但最低点粒径含量小于或等于3%，累积曲线呈椅子形，出现台阶。 2．均匀土的区分原则和方法 均匀土特点：级配不良，压实性差，孔隙率大，稳定性差。 太沙基指出5,1.0< 质仍取决于粗料。但随细料的含量的增加，混合料密度增加，孔隙相应减小，到细料超出一定含量时，混合料性质就取决于细料。最优级配的细料含量P=25%到30%。 混合料中开始参与骨架作用的细料含量 21n n n = ；并考虑到无粘性土一般21s s ρρ=；得出细料含量与孔隙率的关系 理想状态下的计算式： ()2 222 1 1 1n n n P d s d ?+?-?= ρρρ 其中 ()1 111 s d n ρρ?-=； 在理想状态下： n n n P --= 12。 为使P 含量与实际相符，就要考虑粗料孔隙体积被撑开的影响，由实验分 析知2n 随n 增大而增大，且223n n =?；我们取粗料孔隙率为0.3，则2 233.0n n += ∴ n n n P --+= 133.02 但在实际中，混合料中细料是多少要撑开粗料孔隙的，所以理论计算的P 要小于实际中的。 实际值小于它时表明细料没填满粗料孔隙； 实际值大于它时细料填满粗料孔隙且与粗料共同组成骨架； 当实际值等于它时认为混合料有最优级配料。 渗透系数与细料含量的关系； P 〈30%时填不满孔隙，对渗透系数起控制作用的是粗料。 P 〉30%时孔隙与细料产生关系。 P 〉70%时粗料只起填充作用，对渗透系数的影响减少直到消失。 4.级配连续土的基本性质 级配连续土的性质： Cu>10 1 矿山岩石力学知识要点 1 Rock mechanics and mining engineering (1)岩石力学定义/definition of rock mechanics ：(P1) (2)岩石力学固有复杂/inherent complexities in rock mechanics ：(P2-4)rock structure/岩石内部普遍存在岩石结构面，size effect ，tensile strength ，effect of groundwater ，weathering (3)岩石力学项目实施过程/implementation of a rock mechanics program ：(P7-9)(Fig ．1．3)通常按照下列五个方面依次进行，即Site characterization/，mine model formulation ，design analysis ，rock performance monitoring ，retrospective analysis ，而基于现场实测的反分析结果又进一步指导进行必要的、新的Site characterisation ，mine model formulation 和designanalysis ，改善实施效果。 2 Stress and infinitesimal strain (1)应力/stress ：(P10)the intensity of internal forces set up in a body under the influence of a set of applied surface forces ． (2)正应力/normal stress component ：(P11)应力在其作用截面的法线方向的分量。 (3)剪应力/shear stress component ：(P11)应力在其作用截面的切线方向的分量。 (4)体力：分布在物体体积内的力。 (5)面力：分布在物体表面上的力。 (6)内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。 (7)正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面。正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正，反之为负。 (8)负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正，反之为负。 (9)应力变换公式/stress transformation equation ：(P 15) 22 2ll lm 2() ()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zx l l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++ (9)主平面/principle plane ：(P15)单元体剪应力等于零的截面。 (1 0)主应力/principle stress ：(P15)主平面上的正应力。 (11)三维主应力方程与应力不变量：(P16) 321231222222230 ()2() P P P xx yy zz xx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=?=++??=+++++??=+-++?? σ1,σ2,σ3 in order of decreasing magnitude,and are identified respectively as the major ，intermediate and minor principal stresses/最大主应力、中间主应力和最小主应力． (12)主应力之间相互正交条件：1212120x x y y z z λλλλλλ++= (13)静水应力分量与主偏应力分量/hydraulic component and major principle deviator stress ：(P17-18) 1112233,,,3 m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=- (14)静力平衡方程/differential equations of static equilibrium ：(P19)； 园林学院 土力学实验报告 学生姓名 学号2009041001 专业班级土木工程091 指导教师李西斌 组别第三组 成绩 实验目录 前言 (1) 实验一含水量试验 (2) 实验二密度实验 (5) 实验三液限和塑限试验 (7) 实验四固结试验 (13) 实验五直接剪切试验 (18) 前言 土是矿物颗粒所组成的松散颗粒集合体，其物理力学性质与其他材料不同；土力学是利用力学的基本原理和土工试验技术来研究土的强度和变形及其规律性的一门应用学科。 土的天然含水率、击实性、压缩性、抗剪强度是水利工程中的四大问题，他们的好坏与否直接关系到水利工程的经济效益与安全问题，因此在工程中作好土料的指标实验，确定出相应标对水利工程具有十分重要的意义。 实验一 含水量试验 一、概述 土的含水率 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。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、实验原理 土样在在105℃～110℃温度下加热，土中自由水会变成气体挥发，土恒重后， 即可认为是干土质量s m ，挥发掉的水分质量为w s m m m =-。 三、实验目的 测定土的含水量，供计算土的孔隙比、液性指数、饱和度等不可缺少的一个基本指标。并查表可确定地基土的允许承载力 四、实验方法 含水率实验方法有烘干法、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实验的标准方法。在此仅用烘干法来测定。 烘 烘干法是将实样放在温度能保持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。 （一）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； 一、密度试验(环刀法) （一）试验目的 测定土的湿密度，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。 （二）试验原理 土的湿密度ρ是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm 3。环刀法是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法，环刀内土的质量与体积之比即为土的密度。密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。 （三）仪器设备 1．环刀：内径6～8cm ，高2～3cm 。 2．天平：称量500g ，分度值0.01g 。 3．其它：切土刀、钢丝锯、凡士林等。 （四）操作步骤 1．量测环刀：取出环刀，称出环刀的质量，并涂一薄层凡士林。 2．切取土样：将环刀的刀口向下放在土样上，然后用切土刀将土样削成略大于环刀直径的土柱，将环刀垂直下压，边压边削使土样上端伸出环刀为止，然后将环刀两端的余土削平。 3．土样称量：擦净环刀外壁，称出环刀和土的质量。 （五）试验注意事项 1．称取环刀前，把土样削平并擦净环刀外壁； 2．如果使用电子天平称重则必须预热，称重时精确至小数点后二位。 （六）计算公式 按下列计算土的湿密度： V m m V m 2 1-=＝ ρ 式中：ρ—密度，计算至0.01g/cm 3 ； m —湿土质量，g ； m 1—环刀加湿土质量，g ； m 2—环刀质量，g ； V —环刀体积，cm 3 。 密度试验需进行二次平行测定，其平行差值不得大于0.03g/cm 3 ，取其算术平均值。 密度试验(灌砂法) （一）试验目的 现场测定粗粒土的密度。 （二）试验仪器 1．密度测定器：由容砂瓶、灌砂漏斗和底盘组成（1-1）。 灌砂漏斗高135mm、直径165mm，尾部有孔径为13mm的圆柱形阀门；容砂瓶容积为4L，容砂瓶和灌砂漏斗之间用螺纹接头联接。 底盘承托灌砂漏斗和容砂瓶。 1-1密度测定器 2．天平：称量10kg，最小分度值5g，称量500g，最小分度值0.1g。 （三）操作步骤： 1按规定挖好试坑尺寸，并称试样质量。 2向容砂瓶内注满砂，关阀门，称容砂瓶，漏斗和砂的总质量，准确至10g。 3将密度测定器倒置（容砂瓶向上）于挖好的坑口上，打开阀门，使砂注入试坑。在注砂过程中不应震动。当砂注满试坑时关闭阀门，称容砂瓶、漏斗和余砂的总质量，准确至10g，并计算注满试坑所用的标准砂质量。 （四）计算公式 容砂瓶的容积，应按下式计算。 土木工程专业毕业自我鉴定(一) 转眼间大学生活即将画上句号，回首这段美好的时光，往事历历在目。大学期间，我始终以提高自身的综合素质为目标，以提高自我的全面发展为努力方向，注重在细节中锻炼自己的实践能力和树立正确的人生观、价值观和世界观。 “业精于勤而荒于嬉，行成于思而毁于随”是我大学期间学习和工作的动力，因此我很珍惜这次难得的学习机会。学习中能正确处理“工”学矛盾，按照学校的有关规定，利用上课和业余时间学习好各门课程，通过二年半的学习，现已认真完成了《中国近代史纲要》、《建筑力学》、《管道工程估价》、《工程项目管理与施工组织》、《装饰工程估价》、《施工企业会计》、《建筑法规与合同管理》、《工程经济》、《工程项目管理》等门课程和课程设计，学习期间，无一例补考。学习和工作，理论和实际相互补充，也使我的知识更加丰富，自然工作也有很大的提高。 在校期间，通过《中国近代史纲要》、《马克思主义基本原理》等课程的学习，老师用真心话语和精彩的分析让我在原有认知的基础上对马列主义，毛泽东思想以及在我国现代化建设中发挥的中大作用有了更深入和真实的认识。从思想上，行动上，深深感觉到自己的基础知识有所不足，在以后的生活中，我要更加努力地学习党的知识，关心实事和党的政策;同时从小事做起，遵守国家的法律法规及各项规章制度，积极上进，勇于批评与自我批评，用党员的标准要求自己。 大学校园就是一个大家庭。在这个大家庭中，老师是我们的长辈，所以我对他们尊敬有加，同时老师又是我们的朋友，时常进行交流，同学们就像兄弟姐妹，我们一起学习，一起娱乐，互帮互助，和睦的相处。集体生活使我懂得了要主动去体谅别人和关心别人，也使我变得更加坚强和独立。 毕业，就要离开了，但我会永远记得这段美好的求学经历。是这里培养教育了我，这里是我扬帆起航的起点，我要从这里续写我人生的新篇章。 土木工程专业毕业自我鉴定(二) 通过几年的学习，本人掌握工程力学、流体力学、岩土力学的基本理论，掌握工程规划与选型、工程材料、结构分析与设计、地基处理方面的基本知识，掌握有关建筑机械、电工、工程测量与试验、施工技术与组织等方面的基本技术。 具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验仪器使用的基本能力，具有综合应用各种手段(包括外语工具)查询资料、获取信息的初步能力; 了解土木工程主要法规，具有进行工程设计、试验、施工、管理和研究的初步能力。在校学习期间，我热爱社会主义，拥护中国共产党和他的领导。自觉遵守国家的法律和学校的纪律。积极参加各种校内党校活动，向党组织靠拢，并取得了党校结业证书。在学校里，我积极参加各种集体活动，并为集体出谋献策。时刻关心同学，与大家关系融洽。 在课余生活中，我还坚持培养自己广泛的兴趣爱好，坚持体育锻炼，使自己始终保持在 土力学 实验报告 姓名 班级 学号 含水量实验 一、实验名称：含水量实验 二、实验目的要求 含水量反映了土的状态，含水量的变化将使土的一系列物理力学性质指标 也发生变化。测定土的含水量，以了解土的含水情况，是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和其他物理力学性质指标不可缺少的一个基本指标。 三、试验原理 土样在100~105℃温度下加热，途中自由水首先会变成气体，之后结合水也会脱离土粒的约束，此时土体质量不断减少。当图中自由水和结合水均蒸发脱离土体，土体质量不再变化，可以得到固体矿物即土干的重。土恒重后，土体质量即可被认为是干土质量m s ，蒸发掉的水分质量为土中水质量m w =m-m s 。 四、仪器设备 烘箱、分析天平、铝制称量盒、削土刀、匙、盛土容器等。 五、试验方法与步骤 1.先称量盒的质量m 1，精确至0.01g 。 2.从原状或扰动土样中取代表性土样15~30g （细粒土不少于15g ，砂类土、有机质土不少于50g ），放入已称好的称量盒内，立即盖好盒盖。 3.放天平上称量，称盒加湿土的总质量为m 0+m ，准确至0.01g 。 4.揭开盒盖，套在盒底，通土样一样放入烘箱，在温度100~105℃下烘至质量恒定。 5.将烘干后的土样和盒从烘箱中取出，盖好盒盖收入干燥器内冷却至室温。 6.从干燥器内取出土样，盖好盒盖，称盒加干土质量m 0+m s （准确至0.01g ） 。 六、试验数据记录与成果整理 含水量试验（烘干法）记录 计算含水量：%100) () ()(000?++-+= s s m m m m m m w 实验日期 盒质量 m 0/g 盒+湿土质 量（m 0+m ）/g 盒+干土质 量（m 0+m s ） /g 水质量/g 干土质量m s /g 含水量w/% 1 2 3 4=2-3 5=3-1 4/5 高等土力学读书报告 学院：土木工程 专业：结构工程 指导教师： 姓名： 学号： 2015.12.30 本学期学了土的应力与应变，强度理论，全量理论，增量理论，模型理论，滑线场理论及极限分析。以下对这些理论做简要回顾。 应力应变 土的应力应变关系十分复杂，除了时间外，还有温度、湿度等影响因素。其中时间是一个主要影响因素。与时间有关的土的本构关系主要是指反映土流变性的理论。而在大多数情况下，可以不考虑时间对土的应力——应变和强度（主要是抗剪强度）关系的影响。土的强度是土受力变形发展的一个阶段，即在微小的应力增量作用下，土单元会发生无限大（或不可控制）的应变增量。因而它实际上是土的本构关系的一个组成部分。 由于土是岩石风化而成的碎散颗粒的集合体，一般包含有固、液、气三相，在其形成的漫长的地质过程中，受风化、搬运、沉积、固结和地壳运动的影响，其应力应变关系十分复杂，并且与诸多因素有关。其中主要的应力应变特性是其非线性、弹塑性和剪胀（缩）性。主要的影响因素是应力水平（Stresslevel、应力路径（Strespath）和应力历史（Stresshistor），亦称3S影响 土的强度理论 土在外力作用下达到屈服或破坏时的极限应力。由于剪应力对土的破坏起控制作用，所以土的强度通常是指它的抗剪强度。 确定强度的原则土的强度一般是由它的应力-应变关系曲线上某 些特征应力来确定的，如屈服应力、破坏应力(或峰值应力)等，这些特征应力值与土的种类和物理条件(如加载时间、加载速率和排水条件等)有关。在不考虑加载时间或加载速率对土强度影响的常规试验中,对于不同的土，大体上可获得三种典型的应力-应变关系曲线,一种是当应力随应变增大直至峰值时,土体出现破裂，随着应变进一步增大，应力由峰值逐渐降低，最后达到稳定应力值。对此，人们取峰值应力作为破坏强度，取最后稳定应力值作为破坏后的强度。第二种是当应力达到最大值后，应力虽然不增加，但应变继续增加，对此，也可取最大应力值作为破坏强度。第三种是，在较大应变下，应力仍未达到最大值，而是随 岩土力学总复习内容与要求 第一部分土体力学 绪论 第1章土体中的应力 第2章地基变形计算 第3章土压力理论 第4章土的抗剪强度与地基承载力 第5章土坡稳定性分析 第二部分岩体力学 绪论 第1章岩块、结构面、岩体的地质特性简介 第2章岩石(块)的物理、水理与热学性质 第3章岩块(石)的变形与强度 第4章结构面的变形与强度 第5章岩体的力学性质 第6章岩体中的天然应力 第7章地下洞室围岩稳定性分析 第8章岩体边坡稳定性分析 符号说明： ◆掌握(含记住) ▲理解 △了解 第一部分土体力学 绪论 ◆土力学的研究对象、研究内容、研究任务及土体的工程特性(与一般连续体相比) ▲土体在工程建筑中的三种用途 第1章土体中的应力 §1.1 概述 ▲地基附加应力σz是引起地基变形破坏的根源 §1.2 土体的自重应力(σcz) ◆σcz的概念 ◆σcz的计算方法(含有地下水与不透水层的情况) §1.3 基底压力(p)与基底附加压力(p 0) ◆p 、p 0的概念 ◆影响p 的因素有哪些？ ◆计算、的已知斜向偏心荷载竖向偏心荷载竖向中心荷载0p p e ??????? ??????，P13式1-14要求记住。 )B 6e (1A P P max min ±= §1.4 地基中的附加应力(σz ) ◆布氏解的假设前提及其适用范围 ◆局部荷载下σz 的影响因素 ◆矩形基础在?? ???竖向梯形荷载竖向三角形荷载竖向均布荷载 下σz 的计算 其中注意B 边的取法与角点法、等效均布荷载法的应用 ◆条基均布荷载与三角形荷载下σz 的计算 ◆圆形基础均布荷载与三角形荷载下σz 的计算(前者r 范围，后者基底投影内) 说明：σz 计算中，地基附加应力系数可查表！若遇到，会给出表。 ◆非均质地基中的附加应力集中现象与附加应力扩散现象及其概念 第2章 地基变形计算 §2.1 概述 ◆地基变形按成因的分类 ◆地基变形按计算原理的主要方法 §2.2 分层总和法(应力比法) ◆计算原理与主要计算步骤 ▲具体计算方法 §2.3 规范法 ◆计算原理与计算步骤 ▲具体计算方法 ▲平均附加应力系数的含义 △规范法的优点 §2.4 相邻荷载对地基变形的影响 ▲采用分区后叠加法 §2.5 e-lg σ法(考虑应力历史法) ◆正常固结土、超固结土、欠固结土变形计算中的压缩、再压缩与压缩指数 南华大学 城市建设学院土力学实验报告 2012/05/21 实验一：土的重度、含水率试验 实验名称：土的重度、含水量实验实验成绩： 实验同组人：罗**、白**、方**、王**、张**、符** 实验教师签名： 实验地点：城建西301 实验日期：2012年 03 月 28 日 实验目的： 1.熟悉土工实验中环刀、天平、烘箱等基本设备的操作方法； 2.通过本试验掌握土体的天然含水率试验方法，了解含水率指标在工程中的应用，并配合其它试验计算土的干密度、孔隙比及饱和度等其它指标； 3.通过本试验掌握土体的天然密度试验方法，了解天然密度指标在工程中的应用，并配合其它试验计算土的干密度、孔隙比及饱和度等其它指标。并初步了解土体密度大小与土的松紧程度、压缩性、抗剪强度的关系。 实验原理： 土体中的自由水和弱结合水在105℃～110℃的温度下全部变成水蒸气挥发，土体粒质量不再发生变化，此时的土重为土颗粒质量加上强结合水质量，将挥发掉的水份质量与干土质量之比为土体含水率。即土体含水率是指土颗粒在105℃～110℃的温度下烘干（或酒精烧干）至恒重时所失去的水份质量与烘干土质量的比值，用百分数表示。 单位体积土体质量称做土的密度，定义式为： p 0=m /V 式中：ρ －土样湿密度（g/cm3）； m －土样质量（g）； V－土样体积（cm3）。 实验室内直接测量的密度为湿密度(对原状土称作天然密度)。 ω0=m w/m s 式中：ω —土样含水率(％)； m w —土体所失去水分的质量(g)； m s —烘干后土颗粒质量(g)。 实验仪器设备（实验条件）： 1.恒温烘箱：恒温范围在105℃～110℃，温度控制精度高于±2℃； 2.天平：称量200g，最小分度值0.01g； 3.其它工具：铝盒(称量盒)、开土刀、干燥器、温度计等。 （a）环刀：内径61.8mm和79.8mm，高20mm； （b）天平：称量500g，最小分度值0.1g的天平； （c）其它工具：切土刀，玻璃板、钢丝锯，凡士林等 实验过程（内容、步骤、原始数据等）： (1)实验内容： 高等土力学读书报告 对地基下沉问题的讨论 姓名刘兴顺 学号2014210046 年级2014 专业桥梁与隧道工程系（院）建筑工程学院指导教师陈颖辉 2015年5月26日 摘要 本论文主要是本人对高等土力学的学习总结，并根据工程中遇到的问题用土力学的知识进行分析（由于本人没有实际的工程经验，现主要是对比比较著名的一些工程）。土力学是研究土体在力的作用下的应力-应变或应力-应变-时间关系和强度的应用学科，是工程力学的一个分支。为工程地质学研究土体中可能发生的地质作用提供定量研究的理论基础和方法。主要用于土木、交通、水利等工程。本论文主要结合中外建筑物倾斜（意大利比萨斜塔和中国苏州虎丘塔）与地基严重下沉（中国上海展览中心馆和墨西哥市艺术馆）来讨论其中关于土力学的乱放，并运用土力学的方法进行分析。 关键词：高等土力学；工程实例；地基基础 ABSTRACT This thesis is mainly my learning of advanced soil mechanics summary,and according to the problems encountered in engineering with the knowledge of soil mechanics analysis (because I didn't have the practical engineering experience,now is mainly contrast compared to the well-known engineering).Soil mechanics is a branch of engineering mechanics,which is applied to study the stress-strain,stress-strain,time and strength of the stress strain time relationship and strength of the soil..To provide the theoretical basis and methods for quantitative study of geological effects that may occur in the engineering geology..Mainly used in civil engineering,transportation,water conservancy and other projects.This paper mainly combines(Leaning Tower of Pisa,Italy and China Suzhou Huqiu tower and ground sinking heavily(China Shanghai Exhibition Center Museum and Mexico City Museum of Art) inclined buildings at home and abroad is to discuss the misplacing on soil mechanics,and using the method of soil mechanics analysis. Key words:advanced soil mechanics;engineering examples;foundation foundation 专业名称：地下水科学与工程 开设课程：地下水科学概论、地下水水力学、地下水水化学、地下水工程 概论、岩土环境工程、地下水资源评价与开发利用、岩土力学、地质灾害 与防治以及数学物理方法、第四纪地质与地貌、综合地质学等。 实践：包括专业认识实习、专业生产实习、毕业实习、专业课程设计、毕业设计（论文）等。 培养目标：本专业旨在培养德、智、体全面发展，具备较扎实的基础理论知识又具有较宽的地下水科学基础理论、基本知识和技能的素质高、有创新精神，适合21世纪社会经济发展需要的高级专门人才。 培养要求：本专业培养学生掌握地下水科学与工程学的基本理论和方法，具备本专业科学研究的技能与能力。 毕业生的知识与能力：1.通过四年的学习，毕业生具有扎实的数理基础知识；四级以上的英语水平；2.掌握计算机基础理论和基本操作，具备一定的编程能力；接受工程制图、科学运算、实验与测试等方面的基本训练，具有较好的人文社会科学素质；3.具有良好的体魄和健康的身心及一定的军事基本知识；4.系统掌握地下水与工程的基本理论和文献检索、资料查询的方法；5.受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学试验训练、具有良好的科学素养；6.初步具备地下水资源评价、勘探、开发、管理以及工程地质、地质灾害的勘查、规划、设计、施工和治理的能力，了解地下水科学与资源工程的发展动向，具有独立分析和解决实际问题的基本能力。 授予学位：工学学士 就业方向：毕业生可在国土资源、水利、城建、环保、煤炭、冶金、交通等部门的相关单位（如水利勘察设计研究院、电力设计研究院、煤炭设计研究院、建筑设计研究院、地热开发设计院及各种工程施工单位等）以及中外合资企业、教育部门、部队的相关领域从事与地下水科学与工程的科研、教学、管理、设计和生产等方面的工作。 专业名称：地质工程 中央广播电视大学人才培养 模式改革与开放教育试点 岩土力学 形成性考核手册 学生姓名： 学生学号： 分校班级： 中央广播电视大学编制 使用说明 本考核手册是中央广播电视大学水利水电工程专业“岩土力学”课程形成性考核的依据，与《岩土力学》教材（主编刘汉东，中央广播电视大学出版社出版）配套使用。 形成性考核是课程考核的重要组成部分，是强化教学管理，提高教学质量，反馈学习信息，提高学员综合素质和能力的重要保证。 “岩土力学”课程是水利水电工程专业的主要专业基础课，其特点是既具有丰富的理论，又具有很强的实践性，而且基本概念多，公式多，系数多，学员有时感到抓不住重点。通过形成性考核有助于学员理解和掌握本课程的基本概念、基本理论、基本计算方法，明确应掌握的课程重点。同时，形成性考核对于全面测评学员的学习效果，督促和激励学员完成课程学习，培养学员自主学习和掌握知识的能力也具有重要作用。 本课程以计分作业方式进行形成性考核。全部课程要求完成4次计分考核作业，分别对应于文字教材的1~3章、4~6章、7~9章和10~12章。学员应按照教学进度按时完成各次计分作业，教师根据学员完成作业的情况评定成绩，每次作业以100分计，并按4次作业的平均成绩计算学员的形成性考核成绩。 形成性考核成绩占课程总成绩的20%，终结性考试成绩占课程总成绩的80%。课程 总成绩满分为100分，60分为及格。 2004年3月10日 岩土力学作业一 说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。 一、填空题（每空1分，共计25分） 1．工程上常用的土的密度有湿密度、饱和密度、浮密度和干密度。 2．土是由固相、气相、和液相三部分组成。 3．土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种。 4．对于天然土，OCR>1时的土是超固结土，OCR=1的土属于正常固结土，而OCR<1的土是欠固结土。 5.土的颗粒分析试验最常用的室内试验方法有筛析法和比重 计法。 6. 土体的变形可分为由正应力引起的体积变形和由剪应力引起 的形状变形。 7.按照土颗粒的大小、粒组颗粒含量把地基土分成碎石土、砂土、粉 土、粘性土和人工填土。 8.根据渗透破坏的机理，渗透破坏的形式主要有流土、管涌、接触流失和接触冲 刷。 9.控制坝基及地基的渗流，其主要任务可归结为三点：一是尽量减少渗漏量；二是提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物有足够的静力稳定性；三是防止渗透破坏， 保证渗透稳定性。 二、问答题（每小题5分，共计35分） 1．什么是孔隙比e、孔隙率n，二者的关系。 孔隙比为土中孔隙的体积与土粒的体积之比；孔隙率为土中孔隙的体积与土的体积之比；关系为：n=e/(1+e)，或e=n/(1-n)。 2．固结度指：在某一固结应力作用下，经某一时间t后，土体发生固结或孔 隙水应力消散的程度。 3. 在压力作用下，饱和土体固结的力学本质是什么？ 第二章 土的本构关系 2.1 概述 材料的本构关系是反映材料的力学性状的数学表达式，表示形式一般为应力-应变-时间关系。与时间有关的土的本构关系主要是指反映土流变性的理论，本章介绍的主要是与时间无关的本构关系。 土力学的基本理论有土的莫尔-库伦强度理论、有效应力原理和饱和粘土的一维固结理论。但人们总是在实际中将问题分类为变形问题和稳定问题，前者一般基于弹性理论计算，后者多用刚塑性或理想塑性的理论（如极限平衡分析）。 多年来本构关系已经得到很大的发展，进而推动了岩土数值计算的发展和土工试验的发展。下文将对土的本构关系进行详细论述。 2.2应力和应变 1、应力 （1）应力分量与应力张量 设土体中的一点为M （x,y,z ）的应力状态用通过该点的微小立方体上的应力分量表示。即： []?＝ ???? ? ????????z zy zx yz y yx xz xy x ττττττ＝???????????????????333231232221131211亦即｛σ｝T ＝｛zx yz xy z y x τ ττ???｝。 土力学中正应力正方向规定压为正。剪应力，在正面（外法向与坐标轴一致的面），剪应力与坐标轴方向相反为正；在负面（外法向与坐标轴方向相反），剪应力与坐标轴方向一致为正。 （2）应力张量的坐标变换 二阶张量 ij ?在任一新坐标系下的分量 [ [j i ?应满足：[[j i ?＝kl l j k i ?[[αα，其中l j k i [[αα与为新坐标系 轴与老坐标系轴夹角的余弦。 （3）应力张量的主应力和应力不变量 在过一点的斜截面上，如果只有法向应力而无剪应力时，这个斜截面就是主应力面。 第一应力不变量：kk z y x I σσσσ=++=1 第二应力不变量： 2 222zx yz xy x z z y y x I τττσσσσσσ---++= 一(b)、《高等土力学》研究的主要内容。 二、与上部结构工程相比，岩土工程的研究和计算分析有什么特点？ 三、归纳和分析土的特性。 四、简述土的结构性与成因，比较原状土与重塑土结构性强弱，并说明原因？ 五/0、叙述土工试验的目的和意义。 五/1、静三轴试验基本原理（即确定土抗剪强度参数的方法）与优点简介 五/2、叙述土体原位测试（既岩土工程现场试验）的主要用途，并介绍3种原位测试方法 五/3、粘土和砂土的各向异性是由于什么原因引起的？什么是诱发各向异性？ 五/4、介绍确定土抗剪强度参数的两种不同方法（包括设备名称），并分析其优缺点？ 五/5、什么叫材料的本构关系？在土的本构关系中，土的强度和应力-应变有什么联系？ 五/6、什么是加工硬化？什么是加工软化？请绘出他们的典型的应力应变关系曲线。 五/7、渗透破坏的主要类型？渗透变形的主要防治方法？ 五/8、沉降计算中通常区分几种沉降分量？它们的机理是什么？按什么原理对它们进行计算？ 六、阐述土工参数不确定性的主要来源和产生原因？ 七、岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则？ 八、何谓土的剪胀特性？产生剪胀的原因？ 九、影响饱和无粘性土液化的主要因素有哪些？举出4种判断液化的方法。 十、刚性直剪试验的缺点并提出解决建议？ 十一、列举一个土工试验在工程应用中的实例，并用土力学理论解释之。 十二、叙述土工试验的目的和意义和岩土工程模型试验要尽可能遵守的原则？ 十三、土的本构模型主要可分为哪几类？邓肯-张本构模型的本质？并写出邓肯-张本构模型应力应变表达式，并在应力应变座标轴中表示。 十四、广义地讲，什么是土的本构关系？与其他金属材料比，它有什么变形特征？ 十五、在土的弹塑性本构关系中，屈服准则、硬化定理、流动法则起什么作用？ 十六、剑桥模型的试验基础及基本假定是什么？说明该模型各参数的意义及确定方法。 十七、给出应变硬化条件下，加载条件。为什么该条件在应变软化条件下不能使用 十八、土的本构模型主要可分为哪几类？何为非关联流动法则？写出基于非关联流动法则的弹塑性本构关系。 《土力学与基础工程》 土 工 实 验 报 告 书 学院：环资学院 班级：地质1301班 姓名：郑 学号：20131140 时间：2015.11.24 目录 实验一侧限压缩实验 (3) 1实验目的 (3) 2实验原理 (3) 3仪器设备 (3) 4操作步骤 (3) 5实验数据整理 (4) 实验二直接剪切实验 (7) 1土的抗剪强度及实验方法 (7) 1.1 土的抗剪强度 (7) 1.2实验目的 (7) 1.3实验原理 (7) 2 直接剪切实验步骤 (7) 2.1 仪器设备 (7) 2.2 操作步骤 (7) 2.3 实验数据整理 (8) 三、三轴压缩实验 (10) 1实验目的 (10) 2实验原理 (10) 3实验设备 (10) 4实验步骤 (10) 5计算与绘图 (10) 6实验记录 (12) 四、实验总结 (12) 实验一 侧限压缩实验 1实验目的 通过测定变形和压力的关系或者孔隙比与压力的关系、变形和时间的关系，进而计算单位沉降量 i s 、压缩系数 v 、压缩指数c C 、压缩模量s E 。 2实验原理 实验基于构成土骨架的矿物颗粒在土体变形过程中保持刚性且竖向变形是连续的假设前提。 3仪器设备 （1）固结仪：试样面积302 cm ,高为2cm ； （2）加压设备：称量500kg~1000kg 。感量为0.2kg~0.5kg 的磅秤。 （3）百分表：量程10mm ，分度值为0.01mm ； （4）其它：钢丝锯、天平、环刀、刮土刀等。 4操作步骤 （1）制备式样：取面积为302 cm 的环刀抹上适量的凡士林并称量，记录读数为42.9g ，取原状土按一定的含水量制备试样，用环刀切取土样并用天平称量，记录数据为162.0g ； （2）土样装入固结仪器中：先装入下透水石，再将带有环刀的试样小心装入护环，在装入固结仪容器内，然后放上透水石和加压盖板，至于加压框下，对准加压框架的正中，安装量表。（透水石的湿度应尽量与试样保持一致）； （3）为保证试样与仪器上下各部件之间接触良好，应施加1KPa 预压荷载，然后调整量表归零； （4）对试样施加压力，加压等级分别为50.0、100、200、300、400、1600KPa ； （5）需要确定原状土的先期固结压力时，加压率应小于1，可采用0.5或0.25倍。最后一级压力应大于1000KPa ； （6）第一级压力的大小取决于土的软硬程度，此次实验采取50KPa ； （7）加荷后按下列时间顺序计量表读数：6”、15”、1’、2’15”、4’、6’15”、9’、12’15”、16’、20’15”、25’、30’15”、36’、42’15”、49’、64’、100’、200’、400’、23h 和24h ，至稳定为止。（中间加压等级只读数0’’、60’’即可）； （8）固结稳定标准规定为每级压力下压缩24h ； （9）整理设备，清理实验仪器。 高等土力学读书报告 张文川220132524 指导老师：缪林昌教授摘要：《土工原理》是土力学专著，系统地总结和介绍了国内外在土力学重要领域内的理论发展，重在阐述原理。内容包括土的组成和基本性质，土的压缩性与沉降计算，土的强度，土体渗流原理与计算，土的三向变形与本构模型，有限单元法在土工中的应用，土的固结理论，土体的流变理论，土坡的稳定性，砂土液化与地震永久变形，城市环境岩土工程，地基承载力。 1、土的应力应变关系的特征及其影响因素：非线性、弹塑性、剪胀性、（各向异性、结构性、流变性）；应力水平、应力路径、应力历史。 2、邓肯—张模型分析总结：应变仅由偏应力贡献，球应力没有贡献。优点：①能反映土体变形的主要特征，非线性、应力历史、应力路径；②简单，容易为工程接受；③模型参数容易确定，积累了丰富的确定模型的经验。缺点：不能反映土体变形的剪胀性、软化、各向异性和结构性。 3、剑桥模型的试验基础和基本假设：①试验基础：正常固结土和弱超固结土试验基础上建立②基本假设：帽子屈服面，相适应的流动规则，以塑性体应变为硬化参数（加工硬化定律）。只要有三个试验场数：各向等压固结系数λ，回弹系数k，破坏常数m。 4、土的强度的三个特点：由于土的碎散性、多相性造成土①强度主要由颗粒相互作用力决定，土的破坏主要是剪切破坏，其强度主要表现为粘聚力和摩擦力；②研究时要考虑孔隙水压力、吸力等土特有的影响强度的因素；③土的地质历史造成土强度强烈的多变性、结构性和各向异性。 5、屈服与破坏的关系：对于刚弹性体和弹性—理想塑性体屈服即意味着破坏，对于增量弹性模量屈服和破坏并不是同一概念。土的屈服与强度与人们选择的理论模型有关，土体破坏与边值问题的具体边界有关。 6、影响土的抗剪强度的因素：①内部因素：土的组成（如矿物成分、颗粒大小、级配、含水量等）、土的状态（如密度、孔隙比）、土的结构（如絮凝结构）；②外部因素：温度、应力应变因素（如围压、中主应力）、应力历史、主应力方向、加载速率、排水条件等。 7、一维渗流固结理论的基本假定：①土层是均质的、完全饱和的；②土粒与水均为不可压缩介质；③外荷载一次性瞬时施加到土体上，在固结过程中保持不变；④土体他应力与应变之间存在线性关系，压缩系数为常数；⑤在外力作用下，土体中只引起上下方向的渗流与压缩；⑥土中水的渗流服从达西定律，渗透系数保持不变；⑦土体变形完全是由孔隙水排出和超静水压力消散所引起的。 8、 Biot理论与准三维固结理论比较：①二者建立方程的依据基本一致：小变形、线弹性、渗流符合达西定律，但准三维固结理论假设法向总应力随时间不变，而Biot理论不作此假定；②Biot理论考虑土骨架变形孔压的影响，即位移与孔压相互耦合，而准三维固结理论对土体变形和孔 压消散分别加以计算，其直接后果是后者无法解释Mandel-Cryer效应。 9、常规三轴试验的优缺点：①近似单元体试验，试样内στ、相对对均匀；②σ状态和路径明确；③排水条件清楚，可控制；④破坏面非人为固定；⑤操作复杂，现场无法试验；⑥不能反映2σ的影响；⑦边界条件、膜嵌入的影响。 10、割线模型与切线模型的比较：①割线模型考虑了应力应变全量关系，能反映土变形的非线性及应力水平的影响，可用于应变软化阶段。但理论不严密，不能保证解的唯一性；②切线模型为分段线性化的增量形式的胡克定律，能反映土变形全过程。 11、在直剪、単剪、环剪试验中，试样的应力和应变的特点：①直剪：破坏面人为确定，应力和应变不均匀且十分复杂，试样内各点应力状态及应力路径不同。在初始状态，剪切面土单元与试样中其他单元一样是K0应力状态，即3001vKKσσσ==。在剪切破坏时，剪切面附近土单元主应力大小和方向决定与强度包线；②単剪：试样内所施加的应力被认为是纯剪，加载过程中竖直应力vσ和水平应力hσ保持常数，()vhhv ττ不断增加。应力莫尔圆圆心不变，其直径逐渐扩大，直至与强度包线相切；③剪切面的总面积不变。 土木工程 培养目标：本专业培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论和基本知识，具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力，能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁矿井等的设计与研究、施工、教育、管理，投资开发部门从事技术和管理工作的高级工程技术人才。培养要求：主要学习工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论，受到课程设计，实验仪器操作和现场实习等方面的基本训练，具有从事土木工程的规划，设计与研究管理的基本能力。 主要课程：材料力学、机构力学、流体力学、土力学、建筑材料、混凝土结构与钢结构、房屋结构、桥梁结构、地下结构、道路勘测设计与路基路面结构、施工技术与管理。 代表职位：施工员、建筑工程师、结构工程师、技术经理、项目经理、项目设计师、结构审核、城市规划师、预算员、预算工程师、监理工程师、轨道交通及铁路工务部门工程师（一般是建设单位内部的工程技术人员）、公务员、教师。 交通工程 业务培养目标：本专业培养具备交通工程和系统规划、设计与控制等方面知识，能在国家与省、市的发展计划部门、交通规划与设计部门、工程单位、交通管理部门等从事交通运输规划、交通工程建设与施工、交通工程设计、交通控制系统开发等方面工作的高级工程技术人才。 业务培养要求：本专业学生主要学习系统工程学、交通工程学方面的基本理论和基本知识，受到识图制图、上机操作、工程测量、工程概预算的基本训练，掌握进行交通基础设施规划、设计与工程项目评价方面的基本能力。 主要课程：交通工程、系统工程、交通工程经济与法规、交通规划、结构力学、土质土力学、交通控制与管理、道路工程、轨道交通、交通项目评价、道路工程监理、工程概预算等。 主要就业单位：交通厅、交通局、工程局、路桥公司、公路局、交通勘测设计院、交通规划单位、工程咨询公司、财政局（工程概预算审核）、公交公司、各类学校、公安交通管理局。 英语 1、英语语言学方向，主要是研究语言的结构、性质等，一般会细分为语义学、 语用学、社会语言学等，分别具体是什么内容，这里无法细说。 2、文学方向，包括你提到的文学与文学批评，英国文学，美国文学细分。 3、翻译方向，这是一个比较新兴的专业。 4、外语教育方向。包括二语习得，外语教学等等不同名称，其实都一样，强调 研究语言是怎么教和怎么学的。包括心理学，语言学，教育学等，是个交叉中国矿业大学矿山岩石力学知识点
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