土力学报告
《土力学》课程建设综合报告

附件二《土力学》课程建设综合报告一 课程建设的目标、规划,教学内容、课程体系、教学方法改革采取的主要措施及效果《土力学》是省教育厅1999.12月批准立项的山东省普通高校面向21世纪教学改革试点课程。
1998年、2003年先后评为济南大学优质课程。
课题前期研究成果经省内土木类主要院校的专家鉴定评审认为(见附件专家鉴定材料):“课题研究方向明确,对土木工程专业整体改革有现实指导意义。
”2000.5.26通过了省教育厅专家组的年度检查(见附件);2002.7.2省教育厅专家组对该课题中期检查评为优。
四年来,省、校两级累计投入教学研究经费4.5万元9(见附件)。
课题组在上级专家组的指导和学校的支持下,充分运用课题组在2001年获得的省级教学研究二等奖的成果《计算机在土木工程专业的应用与教学研究》,结合土木工程专业课的具体教学工作,深入研究,继续创新,对土力学的教学内容、教学方法、教学手段等进行了全方位的改革,取得了有现实指导意义的成果:课程建设、教学改革采取的主要措施是:1 教改思路明确,方向对头。
课程建设,研究方向,针对以往土力学教学师生普遍反映存在的问题,教学改革针对性强,教学内容组织先进: 《土力学》是土木工程专业高年级学生的专业基础课程,是土建、道桥、水利、地下工程等各类工程设施设计与施工的重要理论基础,是土木类各专业方向学生的必修课程。
该课程的学习内容是岩土工程在传统工程力学基础上发展起来的,但其研究对象、研究方法与工程力学明显不同。
理论力学、材料力学、结构力学等传统力学课程,研究的对象是连续、均匀、各向同性的固体弹性材料,而土力学研究的对象是松散介质——土,土的物理力学性质受到其成因来源影响,复杂多变,与固体弹性材料有明显差异。
因此初学者学起来总感到理论头绪多,内容抽象,枯燥乏味,计算复杂,基本理论基本概念难以掌握,这是学生学习时普遍感到头痛的问题,感到难学,不好学。
同时,该课程又是和工程实际联系极为密切的学科,在建筑工程教学内容向土木工程拓宽,课时又少的情况下,如何联系工程实际,提高学生分析问题和解决问题的能力,把基本理论、基本概念讲活,又是该课程教师、同行普遍关注的实际问题。
同济土力学实验报告

一、实验目的1. 了解土力学的基本原理和实验方法。
2. 掌握土的物理性质、力学性质及工程特性。
3. 学会使用土力学实验仪器,如土样制备、试验设备的操作和数据处理。
4. 培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验内容1. 土的物理性质实验- 土的含水率测定- 土的密度测定- 土的粒度分析2. 土的力学性质实验- 土的压缩试验- 土的抗剪试验三、实验步骤1. 土的物理性质实验(1)土的含水率测定- 准备实验仪器:烘箱、天平、铝盒、镊子等。
- 将土样放入铝盒中,称量初始质量(m1)。
- 将铝盒放入烘箱中,加热至105℃左右,烘干24小时。
- 取出铝盒,冷却至室温,称量干燥后质量(m2)。
- 计算含水率:ω = (m2 - m1) / m1 × 100%。
(2)土的密度测定- 准备实验仪器:密度瓶、天平、镊子等。
- 将土样放入密度瓶中,加入足够的水,使土样完全浸没。
- 称量密度瓶及土样的总质量(m3)。
- 将密度瓶中的水倒出,称量密度瓶及剩余土样的质量(m4)。
- 计算密度:ρ = (m3 - m4) / (V × 1000),其中V为密度瓶的容积。
(3)土的粒度分析- 准备实验仪器:筛分盘、筛子、天平、洗砂盘等。
- 将土样过筛,分别称量各筛孔的筛出物质量。
- 计算各粒度成分的百分含量。
2. 土的力学性质实验(1)土的压缩试验- 准备实验仪器:压缩试验仪、土样、压缩试验仪支架等。
- 将土样放入压缩试验仪的试样筒中,分层夯实。
- 加载,按预定速率施加压力,记录不同压力下的试样高度。
- 根据试验数据,绘制压缩曲线,计算土的压缩系数。
(2)土的抗剪试验- 准备实验仪器:抗剪试验仪、土样、抗剪试验仪支架等。
- 将土样制备成圆柱形试样。
- 将试样放入抗剪试验仪的试样筒中,施加垂直压力。
- 施加水平剪力,记录试样破坏时的剪力值。
- 计算土的抗剪强度。
四、实验结果与分析1. 土的物理性质:根据实验数据,计算出土的含水率、密度、粒度成分等指标,分析土的物理性质对工程的影响。
土力学试验总结范文(2篇)

土力学试验总结范文土力学地基基础实验总结土力学地基基础实验是课程教学的一个重要组成部分。
参与实验的是05级建筑工程技术专业两个班的学生,其中一班____人,二班____人。
根据实验室设备情况,将每个班分成四批次,每批学生8~____人,每一批次又分成____个小组,每小组____人协调配合操作共同完成实验。
本学期土力学实验出勤情况总体很好,能够按照实验课程时间的安排和实验大纲的要求进行实验。
学生对实验的积极性比较高,对动手操作的实验课程比较感兴趣,能积极主动的参与到实验操作中来。
甚至平时学习不太努力,学习成绩比较差的同学也能积极主动参加实验。
在刚开始的几个实验中,能明显看的出来学生动手能力不强。
经了解很多同学在中学阶段很少参与亲自动手的实验,甚至有些学生在上大学前学习的时候实验课程就是看老师进行实验演示,从来没有参加过这样的动手实验,这也许是学生动手能力不太强的一个原因。
在前几个实验中,明显感觉到学生操作动作比较生硬,动作过于谨慎,刚开始的实验虽然安排的是密度、含水量这些比较简单的实验,但实验过程还不够连贯,实验数据准确度不够。
经过实验指导教师的鼓励、指导和演示,这一现象很快就有了较大变化,后面实验如压缩实验,剪切实验虽然复杂很多,但学生的操作明显比前面的实验要好。
这基本达到我们本实验课程在一定程度上提高学生动手操作能力的目的。
通过实验后的抽问的情况来看,学生对土力学的基本概念有了更深的了解。
同时也增加了学生对土力学基本理论学习的兴趣,反过来发现学生在学理论课时原来只是走马观花或死记硬背的概念和理论,他们能够自觉深入去理解。
这也达到我们通过实验加深理论知识的学习的目的。
通过实验还发现实验课程能增进师生交流的作用,由于实验每一批次学生人数比较少,提供了教师与学生面对面交流的更多机会,老师对学生有了更多的了解,学生和老师也建立了更密切的关系。
在实验过程中充分发现学生的优点和进步,通过表扬和鼓励,在获得学生好感的同时,学生实验不但能更好地遵守纪律,不但实验进行的更加顺利,实验气氛也比较好。
土力学直剪试验(完整报告-含实验数据、强度图)

土力学直剪试验(完整报告-含实验数据、强度图)直接剪切实验一、实验目的直接剪切实验是测定土的抗剪强度的一种常用方法,通常采用四个试样,分别在不同的垂直压力下,施加水平剪切力进行剪切,测出破坏时剪应力,然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标:内摩擦角φ和粘聚力c。
二、实验原理:土的破坏都是剪切破坏,土的抗剪强度是土在外力作用下,其一部分土体对于另一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。
土体的一部分对于另一部分移动时,便认为该点发生了剪切破坏。
无粘性土的抗剪强度与法向应力成正比;粘性土的抗剪强度除和法向应力有关外,还决定于土的粘聚力。
土的摩擦角φ、粘聚力c是土压力、地基承载力和土坡稳定等强度计算必不可少的指标。
三、实验设备:1.应变控制式直剪仪:由剪切容器、垂直加压设备、水平力推力座、量力环等组成。
2.其它辅助设备:百分表、天平、环刀、秒表、饱和器、透水石、削土刀等。
四、实验步骤:1.按要求的干密度,称出一个环刀体积所需的风干试样。
本实验使用扰动土试样。
制备四份试样,在四种不同竖向压力下进行剪切试验。
2.取出剪切容器的加压盖及上部透水石,将上下盒对准,插入固定销。
3.将试样徐徐倒入剪切容器内,在试样面上依次放好透水石、加压盖、钢珠和加力框架。
4.徐徐转动手轮至量力环上的百分表长针微微转动为止,将百分=0。
表的长针调至零,即R5.在试样面上施加第一级垂直压力P=100kpa。
6.拔去固定销,以8s/r的均匀速率转动手轮,使试样在3--5分钟内剪破。
剪破标准:(1)当百分表读数不变或明显后退,(2)百分表指针不后退时,以剪切位移为4mm对应的剪应力为抗剪强度,这时剪切至剪切位移达6mm时才停止剪切。
7.卸除压力,取下加力框架、钢珠、加压盖等,倒出试样,刷净剪切盒。
8.重复2-7步骤,改变垂直压力,使分别为200、300、400kpa进行试验。
五、数据分析:垂直压力(KPa ) 手轮转数钢环读数(0.01mm)剪切位移(0.01mm)剪应力(KPa)10 00 0 0 02 16.0 24.0 39.520 4 21.0 59.0 51.870 6 23.0 97.0 56.810 8 24.0 136.0 59.280 10 24.8 175.2 61.256 12 24.8 215.2 61.256 14 24.8 255.2 61.256 16 24.7 295.3 61.009 18 24.8 335.2 61.256 20 24.8 375.2 61.256 22 24.8 415.2 61.256 24 24.8 455.2 61.2562000 0 0 02 20.0 20.0 49.400 4 32.0 48.0 79.040 6 38.2 81.8 94.354 8 42.0 118.0 103.740 10 47.0 153.0 116.090 12 49.0 191 121.030 14 49.1 230.9 121.277 16 49.1 270.9 121.277 18 49.1 310.9 121.277 20 49.0 351 121.030 22 49.0 391 121.030 24 49.0 431 121.0303000 0 0 02 25.0 15 61.750 4 42.0 38 103.740 6 52.2 67.8 128.934 8 57.8 102.2 142.766 10 62.6 137.4 154.62212 67.0 173 165.490 14 69.0 211 170.430 16 72.0 248 177.840 18 73.3 286.7 181.051 20 73.6 326.4 181.792 22 73.6 366.4 181.792 24 73.5 406.5 181.545 26 73.6 446.4 181.7924000 0 0 02 28.0 12.0 69.160 4 52.0 28.0 128.440 6 69.2 50.8 170.924 8 80.2 79.8 198.094 10 89.0 111 219.830 12 90.8 149.2 224.276 14 94.8 185.2 234.156 16 96.8 223.2 239.096 18 97.6 262.4 241.072 20 97.6 302.4 241.072 22 97.6 342.4 241.072 24 97.6 382.4 241.072 26 97.6 422.4 241.072剪切位移为4mm时对应的剪应力(kpa)即抗剪强度如下表:100 61.26200 121.03300 181.79400 241.07由图可知:抗剪强度指标:C=10,φ=31.2。
土力学试验报告模板(共25页)

《土质(tǔzhì)学与土力学》试验报告试验(shìyàn)日期:学号:姓名:组号:小组(xiǎozǔ)成员:目录试验(shìyàn)一:筛分试验 ........................................................ 试验(shìyàn)二:密度(mìdù)试验............................................. 试验(shìyàn)三:含水率试验 .................................................... 试验四:土粒比重试验 .............................................................. 试验五:液限试验 ...................................................................... 试验六:塑限试验 ...................................................................... 试验七:液塑限试验 .................................................................. 试验八:压缩试验 ...................................................................... 试验九:直剪试验 ...................................................................... 试验十:综合/设计试验............................................................. 结束语..........................................................................................试验(shìyàn)一:筛分(shāi fēn)试验(shìyàn) 一、试验(shìyàn)目的:二、试验原理:三、操作要求:四、数据(shùjù)图表:风干土质量= 累计百分含量为10%的粒径= 2mm筛上土质量=累计百分含量为30%的粒径= 2mm筛下土质量=累计百分含量为60%的粒径=筛号孔径/mm累计留筛土质量/g 修正后累计留筛土质量/g小于该粒径的土质量/g小于该粒径的土质量百分比/g小于该粒径的总土质量百分比/g1234五、试验结果的分析(fēnxī)与讨论(包括绘图、结论及试验中有关问题的分析(fēnxī)探讨)试验(shìyàn)二:密度(mìdù)试验(shìyàn) 一、试验(shìyàn)目的:二、试验原理:三、操作要求:四、数据(shùjù)图表:表1 密度试验(shìyàn)记录表(环刀法)五、试验结果的分析(fēnxī)与讨论(包括绘图(huìtú)、结论及试验中有关问题的分析探讨)试验(shìyàn)三:含水率试验(shìyàn) 一、试验(shìyàn)目的:二、试验(shìyàn)原理:三、操作要求:四、数据(shùjù)图表:表2 含水(hán shuǐ)率试验(shìyàn)记录表五、试验(shìyàn)结果的分析与讨论(包括绘图、结论及试验中有关问题的分析探讨)试验(shìyàn)四:土粒比重试验一、试验(shìyàn)目的:二、试验(shìyàn)原理:三、操作(cāozuò)要求:四、数据(shùjù)图表:表3 不同(bù tónɡ)温度时水的密度水温(º) 4.0-12.5 12.5-19.0 19.0-23.5 23.5-27.5 27.5-30.5 30.5-33.0 ρw(g/cm3) 1.000 0.999 0.998 0.997 0.996 0.995表4 比重(bǐzhòng)试验记录表五、试验(shìyàn)结果的分析讨论(包括绘图、结论及试验中有关问题的分析探讨)试验(shìyàn)五:液限试验(shìyàn) 一、试验(shìyàn)目的:二、试验(shìyàn)原理:三、操作要求:四、数据(shùjù)图表:表5 液限试验(shìyàn)记录表五、试验结果(jiē guǒ)的分析与讨论(包括绘图、结论(jiélùn)及试验中有关问题的分析探讨)试验(shìyàn)六:塑限试验(shìyàn) 一、试验(shìyàn)目的:二、试验(shìyàn)原理:三、操作要求:四、数据(shùjù)图表:表6 塑限试验(shìyàn)记录表五、试验结果(jiēguǒ)的分析与讨论(包括绘图、结论及试验中有关问题的分析(fēnxī)探讨)试验(shìyàn)七:液塑限试验(shìyàn) 一、试验(shìyàn)目的:二、试验(shìyàn)原理:三、操作要求:四、数据(shùjù)图表:表7 液塑限联合测定(cèdìng)试验记录表五、试验结果的分析(fēnxī)与讨论(包括绘图、结论及试验中有关(y ǒuguān)问题的分析探讨)试验(shìyàn)八:压缩(yā suō)试验一、试验(shìyàn)目的:二、试验(shìyàn)原理:三、操作要求:四、数据(shùjù)图表:表8 快速固结试验(shìyàn)记录加载次数压力读数时间压缩时长测微表读数仪器较正量土样压缩量压缩系数压缩模量p /kPa t /minΔt/minR i/0.01mmR i0/0.01mmΔh i/mma/kPa-1E s/kPa1234End五、试验结果的分析(fēnxī)与讨论(包括绘图、结论(jiélùn)及试验中有关问题的分析探讨)试验(shìyàn)九:直剪试验(shìyàn) 一、试验(shìyàn)目的:二、试验(shìyàn)原理:三、操作要求:四、数据(shùjù)图表:表9 直接剪切试验(shìyàn)记录五、试验(shìyàn)结果的分析讨论(包括绘图、结论及试验(shìyàn)中有关问题的分析探讨)试验(shìyàn)十:综合/设计(shèjì)试验一、试验(shìyàn)主题:二、试验(shìyàn)目的:三、试验原理:四、操作要求:五、数据(shùjù)图表:六、试验(shìyàn)结果的分析与讨论(包括绘图、结论及试验(shìyàn)中有关问题的分析探讨)结束语内容摘要。
土力学学习报告

昆明理工大学土力学与基础工程学习报告、学生姓名指导教师学院专业名称班级学号土力学与基础工程学习报告工程管理专业的学生在毕业后若从事项目管理相关的工作,几乎都要面对地基的处理工作,地基处理是我们工程建设中不可或缺的一部分,地基的勘察、设计与施工是工程建设的关键性阶段,整个工程的失败在很大程度上取决于地基的质量与水平。
地基又是隐蔽性工程,施工条件极其复杂,影响工程质量的因素看很多,稍有不慎,轻则留下安全隐患,重则造成伤亡事故。
在工程中进行地基的勘察、设计与施工都要具有应对土的各种性质的能力,这样就需要工程人员具备相关知识。
下面就对地基及土的相关知识、基本理论和基本方法进行综述。
一、土力学的基本知识、基本理论和基本方法1、土的物理性质及工程分类1.1 土的组成包括三大部分:1.1.1土中的固体颗粒。
土中的固体颗粒(简称土粒)是土的主要组成部分,是土的骨架。
土粒的大小、形状、和矿物成分及组成情况是决定土的物理力学性质的主要因素。
土是由大小不同的土粒组成的。
随着颗粒的变化,土的性质将发生变化。
例如:随着粒径的变细,土的性质由无黏性变为黏性。
因此,为了区分土颗粒的特征,常将其划分为不同的粒组,粒组是指粒径界于一定范围内的土粒的集合。
1.1.2土中的水1.1.3土中气体。
土中气占据了土中未被水占领的孔隙。
自由气体―与大气连通、不影响土质,常存在于粗粒土中。
封闭气体―与大气隔绝,增加土的弹性,减少土的透水性。
可燃气体―由微生物的分解作用而形成,常存在于淤泥和泥炭等有机土中。
1.2土的物理性质指标1.2.1 土的九个物理性质指标(其中有三个基本指标)三个基本指标①土的天然密度s d:土体单位体积的质量。
②土的含水量w:土中水的质量与土粒质量之比。
③土粒相对密度:土的固体颗粒质量与同体积4°C时纯水的质量之比。
1.2.2 反映土单位体积质量(或重力)的指标ρ:土单位体积中固体颗粒部分的质量,称为土的干密度,①土的干密度dρ表示。
长沙理工大学土力学实验报告
土力学实验报告院系: 专业:班级: 学号:姓名: 同组人:-1-实验1 细粒土分类定名和状态评价实验姓名同组同学实验日期1.1实验目的1.2实验步骤1.3实验数据1.3.1已知数据实验土体的天然含水量w=30 %1.3.2实测数据与计算数据实验实测数据记录在表1.1中,计算数据整理在表1.1中。
表1.1 液、塑限实验数据表(联合测定法) 土样编号1.4实验结果图与分析1.4.1计算表1.1中的各平均含水量,由计算结果绘双对数坐标图1.1,并由图确定塑限、10mm 液限和17mm 液限,填入表1.1中;图1.1落锥下沉深度与含水量关系图1.4.2计算塑性指数I p 并分别按照《建筑地基基础设计规范》GB 50007—2011和水电部《土工试验规程》SL 237—1999进行土的分类定名,10100含水量ω(%)1.010.0100.0落锥下沉深度含水量w (%)并对比定名差异。
1.4.3当含水率w已知的条件下时,计算液性指数I L,并依据《建筑地基基础设计规范》判别土的稠度状态。
1.5 实验心得和体会实验2 粘性土一维固结实验姓名同组同学实验日期2.1 实验目的2.2实验步骤2.2.1 试样的密度实验2.2.2 试样的含水率实验2.2.3试样的固结实验2.3实验数据2.3.1 已知数据环刀质量恒定为43g,容积60cm3;试样初始高度H0=2cm;土粒相对密度G s=2.7。
2.3.2实验实测数据和计算数据密度实验实测和计算数据记录在表2.1中;含水率试验记录在2.2中,固结试验记录在2.3中。
表2.1 密度实验实测与计算数据表(环刀法)表2.2 含水率实验实测与计算数据表(烘干法)表2.3 土的固结实验实测与计算数据表2.4实验结果分析2.4.1计算表2.1和2.2并确定试样的天然密度和含水率,在已知土粒相对密度时计算试样的饱和度S r、干密度ρd和初始孔隙比e0,填入表2.3表中。
2.4.2将各仪器变形量填入表2.3中,计算表中各级荷载下的孔隙比,由计算结果在图2.1中绘制e~p曲线,并计算压缩系数a1-2和压缩模量E s1-2,评价土体的压缩性,填入表2.3中。
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。
土力学试验报告
广东工业大学华立学院系专班学部业级号学生姓名一、含水率试验1、目的和合用范围本实验方法合用于测定黏质土、粉质土、砂类土、砂砾石、有机质土和冻土土类的含水率。
2、仪器设备1)烘箱:可采用电热烘箱或者温度能保持105~110℃的其他能源烘箱。
2)天平:称量200g,感量0.01g;称量1000g,感量0.1g 。
3)其他:干燥器、称量盒等。
3、试验步骤1)取具有代表性试样,细粒土15~30g,砂类土、有机质土为50g,砂砾石为1~2kg,放入称量盒内,即将盖好盒盖,称质量。
称量时,可在天平一端放上与该称量盒等质量的砝码,挪移天平游码,平衡后称量结果减去称量盒质量即为湿土质量。
2)揭开盒盖,将试样和盒放入烘箱内,在温度105~110℃恒温下烘干。
烘干时间对细粒土不得小于8h,对砂类土不得小于6h,有机质超过5%的土或者含石膏的土,应将温度控制在60~70℃的恒温下,干燥12~15h。
3)将烘干后的试样和盒取出,放入干燥器内泠却(普通只需0.5~1h 即可)。
泠却后盖好盒盖,称质量,准确至0.01g。
4、结果整理1)按着下式计算含水率m 一m= s 100ms式中:——含水率(%),计算至0.1;m ——湿土质量(g);m ——干土质量(g)。
s2)试验记录格式3)精密度和允许差。
本试验进行二次平行测定,取其平均值,允许平行差值应符合下表规定。
允许平行差值(%)0.3小于等于 1 小于等于 2含水率 5 以下 40 以下 40 以上盒号盒质量(g ) 盒+湿土质量(g ) 盒+干土质量(g ) 水分质量(g ) 干土质量(g ) 含水率(%) 平均含水率(%)(1)(2) (3) (4) = (2) - (3)(5) = (3) - (1) (6) = (4) / (5) (7)42040.4535.944.5115.9428.328.122040.5436.763.7816.7622.622.432040.6536.164.4916.1627.812038.8735.453.4215.4522.1试验数据记录表格1(1)(2)(3)(4) = (2) - (3)(5) = (3) - (1)(6) = (4) / (5)(7)盒号盒质量(g )盒+湿土质量(g )盒+干土质量(g )水分质量(g )干土质量(g )含水率(%)平均含水率(%)42 3二、环刀法测土的密度试验1、目的和使用范围本试验方法合用于细粒土。
土力学读书报告
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。
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土质学与土力学实验报告
专 业___________ 班 级___________ 实验小组__________ 姓 名___________ 学 号___________
石家庄经济学 院 2005年12 月 2
前 言 为培养新型的具有创新能力的人才,教育者首先要树立全新的人才观。对高校的学生,必须提出“高素质、创造性”的要求。素质包含思想道德素质、文化素质、专业素质和身体心理素质等方面;而创造性则体现创新精神和创新能力的综合,这就是21世纪我们高校迫切要造就的人才品质。。结合我校的办学特点和国家经济建设对人才的迫切需要,充分利用和发挥我校的办学优势。近年来,我校新增了土木工程本科专业.为满足新专业对人才的培养及学科同相互渗透与融会的要求.根据土木工程专业新的教学大纲和学科建设的总体要求.以及相关专业的教学需要,遵照学校教材建设的指导意见,加强课程的综合性和实践性教学。总结我们多年来的教学和生产实践经验。参照中华人民共和国发【1999】148号文颁布的[土工试验方法标准]及中华人民共和国水利部发布《土工试验规程》(SL237-1999)规范.编写了本《土质学与土力学试验指导书》.通过试验教学。培养学生的实际工作技能、动手能力和创新能力.使学生了解和掌握岩土力学试验的规范要求和基本工作技能,以适应毕业生就业的需要和国家及用人单位对人才的要求。 根据土木工程专业新的教学大纲和学科建设的总体要求,以及相关专业的教学要求,进行课程体系的进一步优化,加强课程的综合性和实践性,培养学生的创新能力。遵照2001年学院教材建设会议精神,经过努力编写完成了《土质学与土力学试验指导书》。 结合“河北省高校本科教学水平评估”的要求及我院土木类各专业教学上的需要,在《土质学与土力学实验指导书》的基础上编写了该报告册,旨在使教学规范化、科学化。在编写过程中,尽量做到与现行规范一致,结合生产实践单位土工实验室的具体规定,以其实用性和先进性最大程度地为教学服务。 实验报告册主要内容将土质学、土力学、地基与基础涉及到的有关土工的试验的实验报告编辑成册。每个实验内容包括试验目的、试验原理、试验步骤、记录格式及思考题等部分。引进面向21世纪教材的新内容。重点内容包括土的颗粒分析、土的重度试验、土的含水量试验、土的塑限试验、土的液限试验、土的击实试验、土的压缩固结试验、土的剪切试验和土的三轴剪切等。 本报告册严格按照教学大纲要求,力求简明扼要,通俗易懂,方便适用。 报告册由在编写过程中,得到了土木工程教研室全体教师及实验员的大力支持,并参考了许多兄弟院校的教材,引用了某些内容,在此表示衷心的感谢。 由于时间仓促,编者水平有限,不足之处,恳请指正。
编者 2005年12月 3
目 录 开样记录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 试验一 土的粒度成分测定„„„„„„„„„„„„„„„ 试验二 土的密度试验„„„„„„„„„„„„„„„„„ 试验三 土的含水量试验„„„„„„„„„„„„„„„„ 试验四 土的比重试验„„„„„„„„„„„„„„„„„ 试验五 粘性土的液限、塑限的测定„„„„„„„„„„„ 试验六* 渗透定律试验„„„„„„„„„„„„„„„„„ 试验七 土的侧限压缩试验„„„„„„„„„„„„„„„ 实验八 测定土的压缩性指标(二)(高压固结仪法)„„„
实验九 测定土的抗剪强度指标(一)(直接剪切试验法)„ 实验十 测定土的抗剪强度指标(二)(三轴剪切试验法) 实验十一 测定土的抗剪强度指标(三)(无侧限抗压强度试验法)
实验十二 测定土的击实性指标(击实仪法)„„„„„ 4
土 工 试 验 开 样 记 录 工程名称________________ 钻孔号__________ 实验日期______________ 天气情况__________ 序 号 野外 编号 室内 编号 野外 定名 土 样 描 述 开样者 5 试验一 土的粒度成分测定 一、实验目的
二、基本原理
三、仪器设备 四、操作步骤 6
五、记录格式 一、颗粒分析试验
筛析法(筛分法) 土样编号 风干土质量 姓 名 土样说明 试验日期 班 级
孔径 (mm) 留筛土质量 (g) 累积留筛土质量 (g) 小于该孔径的土质量 (g) 小于该孔径的土质量百分数 (%) 20 10 5 2 1 0.5 0.25 0.075 底盘总计 备注
7
密度计法(比重计法) 湿土质量 土样编号 含 水 率 土样说明 干土质量 密度计号 土粒比重 量 筒 号 烧 瓶 号 试验处理说明 小于0.075mm颗粒质量 克,占总土质量的百分数 % 试验时间 下沉 时间 t (min) 悬液温度 T (℃) 密 度 计 读 数 土粒落距 L (cm) 粒径 d (mm) 小于某孔径的土质量百分数(%) 小于某孔径的总土质量百分数(%)
密度计读数 R 温度校正值 mt 分散剂校正 CD R20=R +mt+CD
1 2 5 30 60 120 1440 8
六、误差分析 七、思考题 1.什么是颗粒分析?颗分有什么意义?
2.实验室进行颗粒分析的方法有几种?各适用条件是什么? 3.如何做累积百分曲线?曲线的陡缓程度说明什么问题? 4.用筛析法进行颗分时,如何保证实验精度? 9
试验二 土的密度试验 一、实验目的
二、基本原理
三、仪器设备 四、操作步骤 10
五、记录格式
密度试验记录表(蜡封法)
工程名称 钻孔编号 土样说明 试验日期 试验者 计算者 校核者
蜡的密度ρn=92(g/cm3)
试 样 编 号 试 样 质 量 (g) 试 样 加 蜡 质 量 (g) 试 样 加 蜡 浮 质 量 (g) 温 度 ℃ 水 的 密 度 g/cm3 试样 加蜡 体积 (cm3) 蜡 体 积 (cm3) 试样 体积 (cm3) 密 度 (g/cm3) 含 水 率 ℅ 干 密 度 (g/cm3) 平均 密度 (g/cm3) 备 注
(1) f2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (_11) (2)-(3)/(4) (2)一(1)/pn (5)- (6) (1)/ (7) (8) l+0.01(9) 11
二、密度试验(环刀法) 土样编号 班 组 试验日期 姓 名 环号 环加土质量 (g) 环刀质量 (g) 湿土质量 (g) 环刀体积 (cm3) 密度 (g/cm3) 平均 密度 (g/cm3) 备注
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑴-⑵
43
六、思考题 1.什么是土的重度、天然重度、水下重度、干重度?
2.开土样时怎样准确测定环刀内土的体积?削土刀是否能用力反复刮平土面? 3.简述天平的使用规则。 12
试验三 土的含水量(率)试验 一、实验目的
二、基本原理
三、仪器设备 四、操作步骤 五、记录格式 含水率试验 土样编号 班 组 试验日期 姓 名 土样 编号 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 (%) 备注 13
六、思考题 1.土的含水量的测定方法有几种?各自适用条件是什么?
2.如何使用烘箱和干燥器?该试验的温度应控制在多少度? 3土样盒为什么要上下都编号? 4.土样烘干后能否立即称重?为什么? 14
试验四 土的比重试验 一、实验目的
二、基本原理
三、仪器设备 四、操作步骤 15
五、记录格式 四、比 重 试 验(比重瓶法)
编号 班 组 日期 姓 名 试样编号 比重瓶号 温度 (℃) 液体的比重 Gwt 瓶 质量 (g) 瓶、干土 质量 (g) 干土 质量 (g) 瓶、液总质量 (g) 瓶、液、土总质量 (g) 与干土同体积的液体质量 (g) 比重 Gs 平均 比重
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ ⑻ ⑼ ⑽ 查表 ⑷-⑶ ⑸+⑹-⑺ 285
六、思考题 1.如何测定土的比重?比重与重度、密度有什么异同?
2.比重瓶有何特点?瓶塞上的小孔有何用途? 16
3.如何保证比重测定的精度? 17
试验五 粘性土的液限、塑限的测定 一、实验目的
二、基本原理
三、仪器设备 四、操作步骤 18
五、记录格式 液塑限实验
班级
姓名 土样编号 实验日期
土样说明 实验名称‘ 液限 塑限 实验次数 土盒号数 土盒加湿土重(克) 土盒加干土重(克) 水重(克) 土盒重(克) 干土重(克) 含水量(%) 平均含水量(%) 塑性指数IP= 土名: 液性指数If 土的状态: 备注 天然含水量驴
六、思考题 1.什么是土的界限含水量?土有几种界限含水量?其物理意义是什么?