土工试验讲义及试验报告.doc

才智在线才智在线QQ523458367 才智在线才智在线土 力 学学生教学实验指导及任务书班 级： 姓 名： 学 号： 土木工程学院实验中心实验目录试验一（验证型）土的三项基本性能指标测试（1.0学时）03试验二（验证型）粒度分析试验（2.0学时）09试验三（验证型）界限含水率试验（2.0学时）12试验四（验证型）直接剪切试验（2.0学时）15试验五（设计型）击实试验（3.0学时）20实验室操作规程及注意事项1.试验前学生必须进行试验预习，指导老师检查完预习情况后，学生才可进入实验室进行试验。2.使用电器时一定要注意安全，对玻璃器皿要轻拿轻放，爱护实验室所有试验仪器。3.在试验操作过程中可自行设计操作步骤，但是一定要遵循土工试验方法标准。4.对试验过程中有疑问或对试验现象有不理解时，可与指导老师及同学进行讨论。5.试验过程中请保持安静、整洁的环境。6.试验后必须由指导老师对其数据进行检查，认可后必须有老师签名，方可离开实验室，否则该次试验无效。7.试验结束后要求值日生打扫试验环境，并使试验前、试验后环境保持一样。垃圾倒在指定位置。试验一 土的三项基本性能指标测试 （验证型1.0学时）（一）仪器设备（1）环刀：内径61.80.15mm和79.80.15mm，高度为200.016mm。（2）天平：称量500g，感量0.1g；称量200g，感量0.01g。 （3）比重瓶：容量100(或50)ml（4）恒湿水槽：灵敏度1；（5）砂浴；（6）真空抽气设备；（7）温度计：刻度为050，分度值为0.5；（8）其它：烘箱、蒸馏水、中性液体、孔径2mm及5mm筛、漏斗、滴管修土刀、钢丝锯、铝盒。（二）试验要求要求学生掌握三项指标测定方法；学会处理试验数据；理解和掌握三个指标的含义。（三）试验任务1.含水率试验1.1基本原理土的含水率是试样在105110下烘至恒重时所失去的水质量和干土质量的比值，用百分比表示。含水率是土的基本物理性指标之一，它是计算土的干重度、孔隙比、饱和度等的必要指标，亦是检测土工构筑物施工质量的重要指标。目前国内外测定含水率的方法有多种。但能确保质量，操作简便又能符合含水量定义的试验方法仍以烘干法为主。故本试验仅介绍这一方法。本试验方法适应于粘性土、砂性土和有机土等。1.2操作步骤（1）取具有代表性试样，粘性土为1520g，砂性土、有机土为50g，放入称量盒内，盖上盒盖，成湿土质量，精确至0.01g。（2）打开盒盖，将盒置入烘箱内，在105110的恒温下烘干 。烘干时间对粘性土不得少于8h，对砂性土不得少于6h。对含有机质超过5%的土，用将温度控制在6570的恒温下烘干。（3）将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥器内冷却至室温，称干土质量，精确至 0.01g。 1.3成果整理（1）试样的含水率，应按下式计算，精确至0.1%。 （1-1）（2）含水率试验应进行两次平行测定，两次测定的差值，当含水量小于40%时不得大于1%；当含水量大于等于40%时不得大于2%。取两次测值的平均值。1.4注意事项（1）本试验规定温度为105110，这是因为：1.取决于土的水理性质；2.参考国内外土工试验标准，多数以105110为其烘干温度。（2）试样烘至恒重所许的时间与土的类别以及取土数量有关。本试验规定土量为1530g，对砂性土宜烘68h，粘性土宜烘810h。 砂性土、砾质土因持水性差，水分变化大，所以试样应多取一些，本试验规定取50g。对有机质含量超过5%的土，因土质不均匀，采用烘干法时，除注明有机质含量外，亦应取50g。 （3）含有机质土在温度下经长时间烘干后，有机质特别是腐殖酸会在烘干过程中逐渐分解而不断损失，使测得的含水量比实际的含水量大，土中有机质含量越高误差就越大。故本试验对有机质含量超过5%的土，并规定在6570的恒温下进行烘干。 （4）进行含水率试验时，常因试样代表性不足，而使测定结果失去实际意义，因此选取土样时需细心拌和均匀。此外，含水量试样应根据试验目的和要求选取。若为了了解土层综和而概略的天然含水量，可沿土剖面竖向切取土样；若是配合压缩、抗剪强度、渗透试验，应在切取试样环刀的上下两面选取土样。 （5）烘干的试样应先冷却再称量，一是避免因天平受热不均影响称量精度，二是防止热土吸收空气中的水分。为此，试样应放在又有干燥剂(如氯化钙)的缸内冷却，缸口涂以凡士林与外界隔绝，试样在干燥缸内冷却至室温，即可称质量。 2.密度试验2.1基本原理 土的单位体积质量称为土的密度。在天然含水量情况下的密度称为天然密度。测定密度的目的是为了了解土体内部结构的密实情况。工程中需要以重度或容重值表示时，将实测密度值乘以换算系数即可。 测定土的密度的方法很多，主要有环刀法、蜡封法、灌水法、灌砂法等，它们适用于不同的土质情况，下面介绍实验室内最常用的环刀法。 本试验适用于粘性土。2.2操作步骤 （1）按工程需要取原状土或制配所需状态的扰动土，整平两端，将环刀内壁涂一薄层凡士林，刀口向下放在土样上。 （2）用修土刀或钢丝锯将土样上部削成略大于环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削至土样伸出环刀上部为止，削去两端余土，使与环刀口齐平，并用剩余土样测定含水量。 （3）擦净环刀外壁，称环刀与土合质量，精确至0.1g。 （4）本试验须进行二次平行测定，其平行差值不得大于0.03g/cm3。求其算术平均值。2.3成果整理 1.按下列公式计算湿密度和干密度 （1-2） （1-3）2.4 注意事项 （1）环刀法密度试验是密度试验中的基本方法。试样的密度应取土的单位体积质量。进行固结试验和直剪试验的试样，可利用环刀切取试样直接测定。不必另取试样专门测定。 （2）蜡封法适用于测定易破裂和形状不规则的坚硬土的密度。 （3）灌水法和灌砂法适用于现场测定原状砂和砾质土的密度。3.比重试验3.1基本原理 土粒比重是土粒质量与同体积4的纯水的质量之比，它是一个无因次值。土的比重是土中各种矿物的比重之平均值(即组成土的矿物颗粒密度的平均值)，其值大小常与组成土矿物的种类及其含量有关。实验室测定土粒比重时，土的固体部分质量可用精密天平测定，相应之固体体积一般用排除同体积之液体的方法测得。常用测定土粒比重的方法有三种：比重瓶法，浮称法和虹吸管法，它们分别适用与小于、等于和大于5mm土颗粒组成的。本教材介绍比重瓶法测定粒径小于5mm的土。 土的比重是土的基本物理指标，可用来计算土的孔隙率、孔隙比和饱和度等。3.2比重瓶校正 （1）将比重瓶洗净、烘干，称比重瓶质量，精确至0.001g。 （2）将煮沸经冷却的纯水注入比重瓶。对长颈比重瓶注水至刻度处，对短颈比重瓶应注满纯水，塞紧瓶塞，让多余的水自瓶塞毛细管中溢出。调节恒温水槽至5或10，然后将比重瓶放如恒温水槽内，直至瓶内水温稳定。取出比重瓶，擦干外壁，称瓶、水总质量，准确至0.001g。 （3）以为5级差调节恒温水槽的水温，逐级测定不同温度下的比重瓶、水总质量，至达到本地区最高气温为止。在每个温度均应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.002g， 取两次测值的平均值，绘制温度与瓶、水总质量的关系曲线。 3.3试验步骤 （1）将比重瓶烘干，将烘干土15g装入100ml比重瓶内(若用50ml比重瓶，装烘干土约12g)，称量。 （2）为排除土中空气，将已装有干土的比重瓶注蒸馏水至瓶的一半处，摇动比重瓶，并将其放入砂浴中煮沸，煮沸时间自悬液沸腾时算起，砂及低液限粘土不少于30min，高液限粘土应不少于1h，使土粒分散。注意沸腾后调节砂浴温度，避免土液溢出瓶外。 （3）如系长颈比重瓶，用滴管调整液面恰至刻度(以弯液面下缘为准)，擦干瓶外及瓶内壁刻度以上部分的水，称瓶、水、土总质量。如系短颈比重瓶，将纯水注满，使多余水分自瓶塞毛细管中溢出，将瓶外水分擦干，称瓶、水、土总质量，称量后立即测出瓶内水的温度，准确至0.5。 （4）根据测得的温度，从已绘制的温度与瓶、水总质量关系曲线上查得瓶水总质量。如比重瓶体积事先未经温度校正，则立即倾去悬液，洗净比重瓶，注入事先煮沸过且与试验时同温度的蒸馏水至同一体积刻度处，短颈比重瓶则注水至满，然后按本试验步骤中的第(3)步调整液面后，将瓶外水分擦干，称瓶、水总质量。 （5）如系砂土，煮沸时砂粒易跳出，允许用真空抽气法代替煮沸法排除土中空气，其余步骤与1.3.4中(3)和(4)相同。 （6）对含有某一定量的可溶盐、不亲性胶体或有机质的土，必须用中性液体(如煤油)测定，并用真空排气法排除土中气体。真空压力表读数宜为100KP，抽气时间12h(直至悬液内无气泡为止)，其余步骤同3.4中步骤(3)和(4)。 （7）本试验称量应精确至0.001g。3.4成果整理 1用蒸馏水测定比重 （1-4）2用中性液体测定比重 （1-5）3.5注意事项 （1）煮沸(或抽气)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，否则影响实验成果。 （2）必须使瓶中悬液与蒸馏水的温度一致。 （3）称量必须准确，测定 及 时必须将比重瓶外水份擦干。 （4）若用长颈式比重瓶，液体灌满比重瓶时，液面位置前后几次应该一致，以弯液面下缘为准。 （5）当试样中既有粒径大于5mm的土颗粒，又含有粒径小于5mm的土颗粒时，工程上采用平均比重，取粒组颗粒比重的加权平均值。 （6）为与颗粒分析相一致，规定含盐量大于0.5%时，用中性液体测定。土的三项基本性能指标测试报告试验人 班级 学号成绩 日期 一、试验目的：二、试验仪器三、数据处理过程四、成果整理（表11，12，13）五、思考题1为什么粘性土烘的时间要长一些？2当土中有机质含量较高时，为什么测得的含水量比实际的含水量要大？如何减少误差？3土中空气如不排除所的比重会偏大还是偏小？为什么？4在测定粘粒含量多的土的比重时用蒸馏水所测得的结果是偏大还是偏小？为什么？5土中含盐量、有机质含量的高低对比重试验的结果有那些影响？表1-1 含水率试验记录（烘干法）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%含水率%平均含水量%表 1-2 密度试验记录(环刀法)土样编号环刀号环刀容积环刀质量g湿土+环刀质量g土样质量g湿密度含水量%干密度平均干密度表1-3比重试验记录(比重瓶法) 试样编号比重瓶号温度液体比重比重瓶质量(g)瓶、干土总质量(g)干土质量(g)瓶、液总质量(g)瓶、液、土总质量 (g)与干土同体积液体质量 (g)比重平均值（5）（8）（9）画图区：试验二 粒度分析试验(筛分法)（验证型2.0学时）（一）仪器设备（1）标准筛(圆孔)：粗筛：孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm；细筛：孔径为2mm、0.5mm、0.25mm、0.074mm。（2）天平：称量5000g，感量5g； 称量1000g，感量1g； 称量200g，感量0.2g。（3）其他：烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵及杵等。（二）试验要求按照现行规范，对某土样设计一个粒度分析试验，要求设计步骤合理，所配土样分析后级配良好，适合工程回填，并进行工程命名。如果级配不好，要对其进行分析。从风干松散的土样中用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样：（1）小于2mm颗粒的土50150g。 （2）最大粒径小于10mm的土150450g。 （3）最大粒径小于20mm的土5001000g。 （4）最大粒径小于40mm的土10002000g。 （5）最大粒径大于40mm的土2000以上 （三）试验任务2.1基本原理筛分法是利用一套孔径不同的标准筛来分离一定量的砂性土中与筛孔相应的粒组，而后称重，计算各粒组的重量百分含量，确定砂性土的粒度成分。本试验适用于粒径小于60mm大于0.074mm的土。2.2结果整理1计算小于某粒径颗粒质量百分数 （2-1）式中 X 小于某粒径颗粒的质量百分数 ，%； A 小于某粒径颗粒的质量，g；B 试样的总质量，g。 2用四分法计算 当小于的颗粒如用四分法缩分取样时，试样中小于某粒径颗粒质量占总土质量的百分数： （2-2）式中 a通过2mm筛的试样中小于某粒径的颗粒质量，g； b通过2mm筛的土样中所取试样的质量，g； p粒径小于2mm的颗粒质量百分数。 3整理绘图 在半对数坐标纸上，以小于某粒径的颗粒质量百分数为纵坐标，以粒径(mm)为横坐标绘制颗粒大小级配曲线，求出个粒组的颗粒质量百分数，以整数(%)表示。 4必要时计算不均匀系数： （2-3）2.3注意事项 筛析法颗粒分析试验在选用分析筛的孔径时，可根据试样颗粒的粗细情况灵活选用。当大于的颗粒超过试样总量的15%时，应先进行筛析试验，然后经过洗筛，再用密度计法进行试验。粒度分析试验(筛分法) 报告试验人 班级 学号成绩 日期 一、 试验目的二、试验仪器三、操作步骤四、数据处理过程五、成果整理（表2-1）表21 粒度分析试验记录(筛分法)孔径（mm）筛余量（g）累积筛余量（g）小于该孔径土质量百分比（%）小于该孔径土质量累积百分比（%）筛底试验结论：画图区：（学生自行设计半对数坐标）试验三 界限含水率试验（验证型2.0学时）（一）仪器设备（1）LP-100型液塑限联合测定仪(光电式)，手动液限仪，手动液塑限联合测定仪； （2）天平：称量200 g，感量0.01g；（3）毛玻璃 （4）其他：筛(孔径0.5 mm)、调土刀、调土皿、称量盒、研钵(附带橡皮头的研杵或橡皮板、木棒)干燥器、吸管、凡士林、蒸馏水等。（二）试验要求（1）根据现行规范，设计试验方法确定土样的界限含水率，并对土样进行工程命名；（2）实验室有三种以上测定仪器，提前要选择好试验仪器类型，并掌握每一种仪器的使用方法；（3）要求掌握液限、塑限的确定方法，掌握在工程如何应用数据和画图确定液塑限；（三）试验任务3.1基本原理 由于含水量不同，土体分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态。流动状态和可塑状态的分界含水率称为土的液限，可塑状态和半固体状态的分界含水率称为土的塑限。 本试验的目的是测定土的液限和塑限，为划分土类，计算天然稠度、塑性指数，供工程设计和施工之用。本试验适用于粒径小于0.5mm，有机质含量小于5%的土。3.2液、塑限联合测定法 （1）计算含水率，精确至0.1%。 （3-1） （2）以含水量为横坐标，圆锥下沉深度为纵坐标，在双对数坐标纸上绘制关系曲线，三点应在一条线上。当三点不在一条线上时，通过高含水量的点与其余两点连成两条直线，在下沉深度 2mm处查得相应的两个含水量，当两个含水量的差值小于2%时，应以该两点含水的平均值与高含水量的点连一直线。当两个含水量的差值大于等于2%时，应重做试验。 （3）在含水量与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为17mm所对应的含水量为17mm液限，查得下沉深度为10mm所对应的含水量为10mm液限，查得下沉深度为2mm所对应的含水量为塑限，取值至整数。 （4）塑性指数应按下式计算： （3-2）3.3滚搓法测塑限计算塑限，精确至0.1% （3-3）3.4注意事项和说明 （1）试验标准。液限是试样从牛顿液体即粘滞液体状态变成宾哈姆体即粘滞塑性状态时的含水量，在该界限值时，试样出现一定的流动阻力，即最小可度量的抗剪强度，理论上是强度“从无到有的分界点，这是采用各种测定方法等效的标准。交通部公路系统在制定规程时，用不同质量的圆锥仪(76g、80g、100g)对1000多个土样进行对比试验表明，锥质量100g，锥角30，下沉深度为20mm或以76g锥下沉深度为17mm时的含水量作为液限精度最高。同时建议76g锥下沉深度为2mm时的含水量定为塑限。 （2）土工试验标准规定采用天然含水量的试样为宜。鉴于土样有时在采取或运输过程中湿度可能已经变化，因此，本试验规定也允许用风干试样进行试验。试样制备应均匀、密实。用一皿法或三皿法制备试样都要求高限含水量接近液限，低限含水量接近塑限，中间含水量居两者之间。（3）塑限试验长期以来采用滚搓法，该法虽存在许多缺点，但由于试验人员已在试验中积累了较多的经验，国际上也有很多国家采用此法，故仍作为一种试验方法列入土工试验标准。界限含水率试验报告试验人 班级 学号成绩 日期 一、 试验目的二、试验仪器三、操作步骤四、数据处理过程五、成果整理（表3-1）六、思考题 1土的液限、塑限、塑性指数和液性指数的物理意义是什么？ 2滚搓法测定土的塑限有那些不足？3液塑限联合测定法测定土的液塑限时有何优点？表3-1 液塑限联合测定试验记录 试验次数试验项目 1 2 3入 土深 度（mm）含水量盒号盒质量(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(%)试验结论：画图区：试验四 直接剪切试验（验证型2.0学时）（一）仪器设备（1）应变式控制直剪仪； （2）环刀：内径61.8mm，高20mm； （3）位移量测设：百分表或传感器。百分表量程应为10mm，分度值为0.01mm，传感器的精度应为零级（二）试验要求（1）根据现行规范，设计试验方法确定土样的抗剪强度指标（自己确定法向压力）；（2）直接剪切试验根据工程要求有三种方法，要求学生会根据不同的工程情况，选择试验方法，（3）本次试验土样透水性好，上部结构施工很快；（4）掌握在实际工程中如何应用数据和画图确定抗剪强度指标；（三）试验任务4.1基本原理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。测定土的抗剪强度，可以提供计算地基强度和地基稳定性的基本指标，及土的内聚力和内摩擦角。土的内摩擦角和内聚力与抗剪强度之间的关系由库仑公式表示： （4-1）直接对试样施加剪力的设备叫直接剪力仪，常用的直接剪力仪根据施加剪应力的特点分为应力控制式和应变控制式两种。应力控制式是分级施加等量水平剪力于土样使之受剪，应变控制式是等速推动剪切容器使土样受剪。其中以应变式最为常用。仪器的主要部件剪切容器是由固定的上盒和固定的上盒（应变式）或固定的下盒与活动的上盒（应力式）等部件组成。试样置于上下盒之间，在试样上先施加预定的法向压力，然后以一定的速率分级施加水平力对试样进行剪切，直至试样被剪损为止，此时在试样剪损面上因变形所产生之剪应力，可借助与上盒相接触的量力环的变形或所加水平力与杠杆力臂比关系确定。 为求得土的抗剪强度参数（），一般至少用45个试样，以同样的方法分别在不同的法向压力（、）的作用下测出相应的（、）的值，根据这些（、）值，即可在直角坐标图中绘出抗剪强度曲线。无论是饱和粘性土的抗剪强度试验，还是天然粘性土地基的加荷过程中，孔隙水压力的消散，即荷载在土体中产生的应力全部转化为有效应力，需要一定的固结时间来完成。因此，土的固结过程，实质上也是土体强度不断增长的过程。对同一种土，即使在同一法向压力下，由于剪切前试样的固结过程和剪切试样的排水条件不同，其强度指标也是各异的，为了近似地模拟现场土体的剪切条件，即按剪切前的固结过程、剪切时的排水条件以及加荷快慢情况，将直剪试验分为快剪、固结快剪和慢剪三种试验方法。4.2快剪试验快剪试验，就是在对试样施加法向压力和剪力时，都不允许试样产生排水固结。由于在直剪仪上下盒之间存在缝隙，要严格控制不排出一点水分是不可能的。为了尽量消除此种影响，一般在试样上放置不透水有机玻璃圆块代替透水石并在圆块周边涂抹凡士林，以阻止水分从孔隙中溢出。待施加预定的法向压力后，随即施加水平推力，并用较快的速度在35min内将试样剪损。对于某些渗透性较强而又是高含水量低密度的土，如淤泥质软土等，甚至要求在3050s内剪损。此试验方法一般用来模拟现场土体的土层较厚，渗透性较小，施工速度较快，基本上来不及固结就加荷剪损的情况。4.3固结快剪试验先使试样在法向压力作用下达到完全固结，然后施加水平荷载进行剪切，在剪切时不让孔隙水排出，即不允许试样在剪切过程中发生固结，因此，在剪切时与快剪方法相同。固结快剪试验方法一般用来模拟现场土体在自重和正常荷载作用下已达到完全固结状态，以后又遇到突然施加荷载或因土层较薄、渗透性较小、施工速度较快的情况。4.4慢剪试验先使试样在法向压力下使之达到完全固结。根据土的渗透性大小，一般固结时间大致316h以上。之后使以慢速剪切，每次剪切历时14h左右。在每次施加水平荷重时，都得使土中水能充分排出，以消除其孔隙水压力影响，直至土样被剪损为止。这种试验方法一般用来模拟现场土体充分固结后才开始逐步缓慢地承受荷载的情况。一般工程的施工进度都不符和这种情况，所以在工程实际中较少直接采用。但此法所测得的强度指标可用于有效应力的分析。此外，由于无粘性土的渗透性大，即使快剪也会排水固结，所以规定对于无粘性土，可允许用一种剪切速率试验。对于正常固结的粘性土，无论在法向压力或剪应力作用下都是压缩的，所以在一般情况下，快剪的抗剪强度最小，固结快剪的抗剪强度增大，而慢剪的抗剪强度最大。4.5成果整理1按下式计算每一试样的抗剪强度 （4- 2） 2剪切位移按下式计算 式中 剪切位移（0.01mm）；手轮转数。 手轮转一转的位移量（0.01mm）； 3作抗剪强度与垂直压力的关系图 确定土的内摩擦角（）和内聚力（）。如各点不在一条近似的直线上，可按相邻的三点连接成两个三角形，分别得到两个三角形的重心，然后将两重心连成一直线，直线的倾角即为内摩擦角（），直线在纵坐标上的截距为内聚力（）。 4作剪应力与剪切位移的关系曲线。4.6注意事项 1直剪试验方法的适用性 快剪试验、固结快剪试验一般用于渗透系数小于10-6 cm/s的粘性土，而慢剪试验则对渗透系数无要求。对于砂性土一般用固结快剪的方法进行。 2试验方法的选择 每种试验方法适用于一定排水条件下的土体和施工情况。快剪试验用于在土体上施加荷载和剪切过程中都不发生固结和排水的情况。如土体有一定的湿度，施工中逐步压实固结，就可以用固结快剪试验。如在施工期和工程使用期有充分时间允许排水固结，则用慢剪试验。总之，应根据工程实际情况选择适当的试验方法。 3加荷方法与固结标准 对于正常固结土，一般在荷载100400kPa的作用下，可以认为符合库仑公式。如果在试验时，已可以确定现场预期的最大压力，则四个试验的垂直压力为：第一个是预期的最大压力，第二个为比预期压力大的压力，第三第四个则小于预期的最大压力，而且这四级垂直压力的级差要大致相等。如果在试验时确定不了预期的最大压力，仍可用100，200，300，400kPa四级垂直压力。固结时间对一般粘性土，当垂直测微表读数不超过0.005mm/h，即认为达到压缩稳定。4剪切速率 粘土的剪切强度一般会随剪切速率而增加。剪切速率的控制应由试验方法确定。 5剪切标准 一般有三种情况。一种是剪应力与剪切变形的曲线有峰值时，表现在量力环中百分表指针不前进或后退时为剪损。二是无明显峰值时，表现在量力环中百分表指针随手轮转动仍继续前进，则规定某一剪切位移的剪应力值作为破坏值。对64mm直径的试样为46mm。三是介于上述两者之间，可测记手轮转数与量力环中百分表的相应读数，以便绘出剪应力-剪切变形曲线，据此确定抗剪强度的破坏值。 6试验时有手动和电动两种方法。慢剪时，一般采用电动方法。直接剪切试验报告试验人 班级 学号成绩 日期 一、 试验目的二、试验仪器三、操作步骤四、数据处理过程五、成果整理（表4-1）4-1剪切试验记录试样垂直压力50kPa垂直压力100kPa 垂直压力200kPa垂直压力300kPa百分表读数抗剪强度百分表读数抗剪强度百分表读数抗剪强度百分表读数抗剪强度1234试验结论：画图区：六、思考题1三种直剪试验方法各有何特点？如何根据工程实际情况确定试验方法？ 2试比较三种直剪试验的强度指标、无侧限抗压强度指标和三轴试验强度指标。 3如何控制剪切速率和剪切标准？4抗剪强度指标在实际工程中有哪些应用？试验五 击实试验（设计型2.0学时）（一）仪器设备（1）标准击实仪；（2）烘箱及干燥器；（3）天平（感量0.01g）（4）台秤；（称量10kg，感量5g）；（5）圆孔筛（孔径38mm，25mm，19mm和5mm各一个）；（6）拌和工具；（7）其他：喷水设备，碾土器，盛土盘，量筒，推土器，铝盒，修土刀，平直尺等。（二）试验要求（1）根据现行规范，设计试验方法确定土样的最佳含水率和最大干密度；（2）击实仪器有轻型和重型两类，根据不同的工程要求，提前要选择好试验仪器类型，并掌握每一种仪器的使用方法；（3）要求掌握最佳含水率和最大干密度确定方法，掌握实际工程中如何应用数据和画图确定最大干密度和最佳含水率的方法；（三）试验任务5.1基本原理用土作为路堤或筑坝等材料时，需要在模拟现场施工条件（包括施工机械和施工方法）下，找出获得压实填土的最大干密度和最佳含水量的方法。击实试验就是为了这种试验目的利用标准化的击实仪具，测试土的最大干密度与含水率的关系，得到一击实曲线，再结合现场土密度的测定，得到填土的压实度。通过这种试验方法在现场控制施工质量，保证在一定的施工条件下压实填土达到设计所要求的压实度标准。所以击实试验是填土工程如路堤土坝机场跑道以及房屋填土地基设计施工中不可缺少的试验项目。用击实试验模拟现场土的压实，这是一种半经验的方法，由于现场土的压实与室内击实试验有着不同的工作条件，两者之间的关系是根据工程实践经验求得的，因此往往一个国家的不同部门就有着不同的击实试验方法和仪器，其试验标准也不同。由于击实试验在我国交通、水利部门应用较多，因此本章结合国标，主要介绍交通部门的技术标准。与国标相比，各技术指标和试验方法差别不大。表5-1列出了我国国标和交通部门的击实试验方法和设备的主要技术参数。各试验类型试料用量按表7-2规定准备。采用哪种方法进行击实试验，应根据有关规范的要求或工程、科学试验的实际需要确定。在一般情况下可采用干法，即加水法，土允许重复使用；容易击碎的试料（如风化石质土、粉煤灰等）不宜重复使用。对于高含水量土，试料的干燥处理；往往影响试验结果，在这种情况下，宜采用湿法，即减水法（让采集的至少5个试样分别风干至不同含水状态）。这里着重介绍交通部重型和轻型击实方法以及一些稳定土的试验方法。 表5-3列出了我国一般粘性土的最大干密度和最佳含水率的经验值，可供试验时参考。对于细粒土，可参考塑限估计最佳含水量，一般较塑限约小36%，对于砂性土接近3%，对于粘性土约为6%。本试验既适于粒径小于5mm的土料，也适用于含5mm以上颗粒的石质土。当；粒径大于5mm的土重小于总土重的30%时，用小试筒击实，大于30%时，用大试筒表5-1 击实试验方法种类技术标准实验方法类别锤底直径cm锤重kg落高cm 试筒尺寸层数每层击数击实功kJ/m最大粒径内径cm高 cm容积 cm3国标轻型5.12.530.510.211.6948325591.65重型5.14.545.715.211.621055562682.740交通部轻型法-152.5301012.799732759825-252.53015.21221773529838重型法-154.5451012.7997527268725-254.54515.2122177559268719-354.54515.2122177398267738表5-2 试料用量使用方法类别试筒内径cm)最大粒径(mm)试料用量干法，试样重复使用A101015.2525383.0kg4.5kg6.5kg干法，试样不重复使用B1015.2至25至38至少5个土样，每个3kg至少5个土样，每个6kg湿法，试样不重复使用C1015.2至25至38至少5个土样，每个3kg至少5个土样，每个6 表5-3 最大干密度和最佳含水量经验值 (g/cm) (%)R 1.85 1.751.85 1.701.75 1.651.70 1.601.65 13 1315 1517 1719 19215.2重型击实试验成果整理 1计算击实后各点的干密度 （5-1） 2绘制曲线 以干密度为捉作标，含水量为横坐标，绘制击实曲线。曲线上峰值点的纵横坐标分别为最大干密度和最佳含水量。如曲线不