土力学实验报告

园林学院

土力学实验报告

学生姓名

学号01

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3

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。

烘干法

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、最小分度值的天平；

（3）玻璃干燥缸；

（4）恒质量的铝制称量盒。

（二）操作步骤

（1）从土样中选取具有代表性的实样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。

（2）打开盒盖，将实样和盒一起放入烘箱内，在温度105~110℃下烘至恒量。实样烘至恒量的时间，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）将烘干后实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）将实样和盒从干燥器内取出，称盒加干土质量，准确至。

（三）成果整理

按式（1-1）计算含水率：

（2-1）式中—含水率（%），精确至%；

—称量盒加湿土质量（g）；

—称量盒加干土质量（g）；

—称量盒质量（g）。

含水量实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。但两次实验的平均差值不得大于下列规定：

含水率测定的平行差值

（四）实验记录

烘干法测含水率的实验记录见表1-1。

表1-1 含水量实验记录

五、成果分析

该实验为最基础的土力学实验之一，在实验时应谨慎操作，不可马虎，烘干一定要彻底，盒子与盒盖不可弄混，否则将影响实验成果。

在本次实验中，由于时间有限，烘干过程不是很彻底；在烘箱中烘干过程中前期忘打开盖子，不利水分蒸发。这些一定程度上都影响了实验结果。

实验二密度实验

土的密度是指单位体积土的质量，它是土的基本的物理指标之一，也是计算土体自重应力和土体抗力的基本参数。

一、试验目的

测定土在天然状态下单位体积的质量。

二、试验方法与适用范围

一般粘性土，宜采用环刀法

已破碎，难以切削的土，可采用蜡封法

对于砂土与砂砾土，可采用现场的灌砂法或灌水法。

三、环刀法的试验

1、仪器设备

①符合规定要求的环刀；②精确度的天平；③其它：切土刀，钢丝锯，凡士林等。

2、实验操作步骤

（1）、测出环刀的容积V ，在天平上称环刀质量m1。

（2）、取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。

（3）、环刀取土：取原壮土或制备的扰动土样，整平两端，将环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直向下压至约刃口深处，用切土刀（或钢丝锯）将土样切成略大于环刀直径的土柱后，边压边削，直至土样伸出环刀顶部，将两端余土削平；

（4）、将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环刀与湿土的总质量m2

3、按下式计算试样土的密度：

21

m m m V V

ρ-=

=

式中：ρ——试样密度，单位g/cm 3；

m 2——环刀加试样质量，单位g ；

m

——环刀质量，单位g；

1

V——环刀容积，单位cm3；

4、要求：

①密度试验应进行2次平行测定，2次测定的差值不得大于cm3，取2次

试验结果的其算术平均值；②密度计算精确至 g/cm3。

5、实验记录

烘干法测含水率的实验记录见表2-1。

表2-1 密度实验记录

五、成果分析

该实验为最基础的土力学实验之一，在实验时应谨慎操作，不可马虎，环刀事先要清理干净，环刀内土样上下表面与环刀要平整，否则将影响实验成果。

实验数据满足平行误差要求。