工程岩土学试验报告.doc

实验一 密度实验一、 实验方法环刀法二、 实验仪器 环刀、天平、切土刀、卡尺、钢丝锯、大小玻璃板、凡士林、竹片。三、 实验原理 环刀法测定土的密度是用已知质量和容积的环刀去切取在现场取回的原状土，使实验所用土的体积与环刀容积相同即用环刀容积代替土样体积，在称量后减除环刀质量以得到实验土样的质量，然后用所称量得的土样质量与已知环刀体积计算土样密度。四、 实验目的 测定原状土的密度五、 实验步骤（1） 测定环刀质量：将环刀擦拭干净放置于事先备好的电子天平上称量的环刀的质量m1，记下度数。注：称量前天平需调零，托盘上垫试纸。（2） 测定环刀体积：用卡尺测量环刀内径和环刀的高度并记下度数用于计算环刀容积（在实验中环刀容积已给直接出为60）（3） 制备实验土样：将用取土器在野外取回来的原状土取出，用钢丝锯将其锯成2cm到3cm厚的圆柱形原状土，横截面尽量平滑；然后将土样放置在玻璃板上，用环刀放于土样上，然后将竹片置于环刀上向下用力垂直压环刀，直至土样高于环刀，再将切下土样的环刀拿出，用修补的方式将土样的截面与环刀边缘平齐，这样土样制备就算完成了。（4） 测定环刀和湿土质量：将制备好的土样（带环刀）放置在电子天平上称量并记下度数m2，注意：称量前将环刀外壁的土擦干净。（5） 计算土的密度：在计算时根据以下公式计算 式子中：土的密度；m1环刀质量；m2 环刀和土样质量 v 环刀体积 计算时精确到0.01。实验时记录原始数据见下页。六、 注意事项（1） 用环刀切土样时，必须按步骤进行，在压环刀时用力要均匀，以免土样开裂造成土样扰动，使实验结果不准确。（2） 修平土样时不能用力压土样表面，以免扰动土样。（3） 称量时注意归零。 实验二 测定土的含水率一、 实验方法烘干法二、 实验仪器 铝盒子2个、天平（精度为0.01）、烘箱 。三、 实验原理 含水率指土中水分的质量与干土质量的比值，湿土在100-105 的温度下经过长时间的烘烤下水分完全蒸发，土样减轻的质量即为实验土样中的水分质量，这个质量与干燥后土样的质量的比用百分数表示就为该土样的含水率。 烘干法测土样的含水率是将土样放置于烘箱中经常时间的烘烤（一般为6小时以上）使水分完全蒸发，获得水分质量和干土质量，从而计算求得土样含水率。四、 实验目的 测定原状土的天然含水率五、 实验步骤（1） 测定铝盒子的质量：先将铝盒子擦拭干净后放在电子天平上称量得铝盒子的质 量m0，后取原状土样约15g放在铝盒子中，盖上盒子盖，放在天平上称量，记下此时的读数m1，即为土样和铝盒子的质量。（2） 烘干实验土样：将上一步称量后的土样及盒子放入烘箱中在100-105的温度条件下烘干至恒重，烘烤时将盒子盖打开。（3） 测定干土质量：将烘干并自然冷却后的土样取出盖上盒子盖放在天平上称量烘干后土样和盒子的质量m2，该质量减去盒子质量m0即得干土质量（4） 计算土的天然含水率： 式子中：w土的含水率；m1铝盒加湿土质量；m2 铝盒子加干土质量 m0 铝盒质量，计算精确到0.001六、注意事项 （1） 取出土样后应该立即称量湿土质量，以免水分蒸发。 （2） 烘干土样时必须烘干至质量不变为止，不然会影响测量精度。 （3） 烘干的土样应该充分冷却后称量，不然会影响测量精度。实验三 锥式液限仪测液限一、 试验方法 锥式仪法二、 实验仪器 铝盒子调土杯及调土刀、锥式液限仪、天平。三、 实验原理 液限时，土出现一定的流动阻力，即土有最小可以量度的抗剪强度，因而国内外用不同的方法测量土的液限，锥式仪法是其中的一种。锥式仪法是经过多次实验证实了的，锥角为30度、重0.76N的圆锥体，沉入土体的深的为10mm时的含水率就是液限，它是我国目前测也显得三种重要方法之一。四、 实验目的 测定原状土的液限五、 实验步骤（1） 土样制备：去天然土样捏碎后加水调匀成糊状，然后将土样装入试验杯中，轻轻拍打试杯使杯中空气逸出；待土样填满后用调土刀将土样表面抹平，使土样表面与杯边沿平齐。（2） 放锥：在锥尖部分涂上凡士林，用拇指和食指执锥柄，使锥尖与土样表面接触，并保持锥体自然下垂，最后轻轻放开，使椎体在自重作用下自然下沉入土中。注意：在放锥时候手要平稳。（3） 在放锥后15s后观察椎体沉入土样中的深度，以土样表面与椎体接触处为准，若接触处恰好为10mm（锥体上有标示）时则认为此时的含水率即为液限含水率；若不为10mm则重新重复以上步骤以达到10mm为止。（4） 计算土的液限含水率：将以上步骤所获得的合格土样，挖去中间沾有凡士林的部分后取锥体附近的土样15g左右放入铝盒子中进行含水率的测定操作，从而求得液限含水率。六、注意事项 （1） 制备土样含水率过大时不能加干土或烘烤，只能自然晾干、吹干或者搅拌散发水量。 （2） 放锥时手要平稳，避免产生冲击力，影响实验结果。 （3） 从调土杯中取土样时必须将凡士林除去才能从新调制土样或者测含水率。实验四 搓条法测塑限一、 实验方法 搓条法二、 实验仪器 铝盒子、调土刀、调土杯、滴瓶、研钵、天平、烘箱、电吹风器、筛、毛玻璃板三、 实验原理 土的塑态和固态两种不同状态的界限含水率称土的塑限，土处于塑限状态下课一搓成任意形状而不产生裂纹，处于固态时则很难搓成任意形状而不产生裂纹，或者勉强搓成条状但要发生裂纹，根据这种现象可以粗略的估测图样的液限含水率。四、 实验目的 测土样的塑限含水率五、 实验步骤（1） 土样制备：将适量实验土样放入调土杯，加少量水，搅拌，使土样成团状不黏手。（2） 搓土条：取一小块土样放在手中揉捏到不黏手，用手指将土样捏成椭球状，放置于毛玻璃板上，用手掌轻轻搓滚，使土样成条状，但用力不宜过重，土条不宜过长，且不能出现空心土条，当土条搓至约3mm使且开始产生裂纹时，此时的含水率即为塑限。若度出现上述现象则说明土样含水率高于或低于塑限，需重新调土重复以上步骤重新做实验。知道达到标准为止。每当搓好一条合格的土条后，立即将其放入铝盒盖好盖子，避免水分蒸发，知道土调达到3g到5g为止。（3） 测塑限含水率：将铝盒中的土条称量，称量后放入烘箱中烘干，烘干冷却后再称量，称量后用所得的质量计算塑限含水率。六、 注意事项（1） 搓土条时必须用力均匀，防止土条中空，土样应当充分拌匀。（2） 土条必须多处产生裂纹时才可以达到塑限，且产生裂纹必须是螺纹状。实验五 颗粒分析实验一、 实验方法筛析法二、 实验仪器 标准筛一套、电子天枰（精确到0.001g）、 毛刷、白纸、尺等。三、 实验原理 筛析法是利用一套孔径不同的标准筛来分离一定量的砂土中与筛孔径相应的粒组，而后称量，计算的粒组的相对含量，确定砂土的粒度成分。此法只适用于分离粒径大于0.075mm的粒组。四、 实验目的 测定砂土的粒度成分五、 实验步骤 1、过筛及称量：用电子称称取一定量备好的沙土试样, 准确到0.001g，记录。 2、把标准筛刷干净按大孔径在上，小孔径在下的顺序叠好，然后将已称量好的试样倒入顶层的筛盘中，盖好盖，用摇筛机或手进行筛析，摇振时间一般为1015分钟，然后按顺序将筛盘取下，把每个筛盘中的试样放入准备好的白纸中。 3、称量留在个筛盘上的土粒mi，准确到0.001g，并测量试样中最大颗粒的直径。若大于2mm的颗粒超过50%，则应再用粗筛进行分析。 4、计算及误差分析（1） 计算各粒组的百分含量，准确至小数后一位。Xi=（mi/ms）*100%式中：Xi粒组百分含量 ，% mi某粒组质量，g ；ms试样质量 ，g (2) 各筛盘及底盘上土粒的质量之和与筛前的质量之差不地大于1%；否则应该重新试验。若两者差值小于1%，可视为试验过程中误差产生的原因，分配给某些粒组；最终，各粒组百分含量之和应等于100%。 5、核查土类 若粒径小于0.075mm的含量大于50%，则改土不是砂土，而是细粒土。 6、成果 将实验数据填写在记录表格中，根据试样的粒度成分定出土的名称，绘制累计曲线，不均匀系数Cu和曲率系数Cc，并说明该图的均一性 六、注意事项 （1）在筛析进行中，尤其是将试样由一器皿倒入另一器皿时，要避免微小颗粒的飞扬。 （2）过筛后，要检查筛孔中是否夹有颗粒，若夹有颗粒，应将颗粒轻轻刷下，放入该筛盘上的土样中，一并称量。实验六 比重试验(比重瓶法)一、实验方法 比重瓶法二、实验仪器 比重瓶（毛细式）、电子天枰、沙浴、小漏斗、烘干的沙土、孔径为0.5mm的筛、蒸馏水、烧杯、滴管等三、实验原理 土的比重是指土粒的质量与同体积4蒸馏水的质量之比。土的固体质量可以用电子天枰测得，用比重法测定土的体积。四、实验目的 测定土粒比重五、实验步骤 （1）比重瓶质量的测定。将干燥洁净的比重瓶置于电子天枰上测定质量。 （2）测定干土的质量取已备好的干土15g左右，通过漏斗倾入已知质量的干燥比重瓶中，然后在天枰上称得瓶加土的质量，减去瓶的质量即得土粒的质量。 （3）煮沸排气注蒸馏水于盛有土样的比重瓶中适量，轻摇比重瓶，使土粒分散；静置后将瓶置于沙浴上煮沸，由开始沸腾时算起，煮沸时间不少于30分钟，以排出气体。 （4）测定比重瓶加水加土的质量煮沸完毕后，取出比重瓶冷却至室温，注蒸馏水于比重瓶中（注至近满加盖）。然后在天枰上称得质量。 （5）测定瓶加水的质量倒掉瓶中悬液，洗净比重瓶，注蒸馏水于悬液一致加盖；然后，擦干瓶外水分称重，得瓶加水的质量。 （6）计算按下式计算土粒的比重,计算时精确到0.01。 式中：土粒的质量；瓶加水加土的质量；瓶加水的质量。六、注意事项（1）煮沸排气时，必须防止悬液溅出瓶外，火力要小，并防止煮干；必须将土中气体排尽，否则影响实验结果。（2）必须使瓶中的悬液与蒸馏水的温度一致。（3）称量必须准确，测定及时，必须将比重瓶外的水擦干。 实验时记录原始数据附报告后。实验七 直接剪切试验一、实验方法 快剪法：即在试样上施加垂直压力后，立即加水平剪切力。在整个实验中，不允许试样的原始含水率有所改变（试样两端敷以隔水纸），即在实验过程中孔隙水压力保持不变。二、仪器设备1、ZJ型应变控制式直剪仪。2、环刀（内径6.cm，高2.0cm）、切土刀、钢丝锯、滤纸、大小毛玻璃板、凡士林、竹片、修土刀、滤纸等。三、实验原理 直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验，简称直剪试验，是测定土的抗剪强度的一种常用方法，通常采用4个试样，分别在不同的垂直压力下，施加水平剪切力，测得试样破坏时的剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角和粘聚力。四、操作步骤1、将土样表面削平，用环刀切取试件，试验取四个试样。2、仪器检查 （1）调节传力杠杆水平。 （2）检查测微表灵敏性。 （3）检查下盒底下两滑槽内钢珠是否分布均匀。3、 安装试样 （1）在上下盒接触面上涂抹少许润滑油，在下盒滤纸一张，对准剪切盒的上下盒，插入固定销钉。 （2）将盛有试样的环刀平口朝下，刀口朝上，在土样面放滤纸一张及透水石一块，对准剪切盒的上盒，然后将试样通过透水石徐徐压入剪切盒底，移去环刀，并顺次加上传压板及加压框架。 （3）施加垂直压力（砝码为 ）后应立即拔去固定销（此项工作切勿忘记）。4、 启动直剪仪开关。直至土样剪坏。5、 读数，记下垂直荷载，读测微表数。6、 剪切结束后，启动后退开关，