土力学试验报告

土力学实验指导书目录土力学实验的目的(1)一、粒子分析试验(1)附件1-1筛析法(1)附件1-2密度计法(比重计法)(2)二、密度测试(环形刀法)22222三、含水率试验(干燥法)(5)四、比重试验(比重瓶法)2220五、极限含水率试验(8)液限、塑性限制联合测量(8)六、射击实验(10 )七、渗透试验(12 )附属7-1常水头试验(70型渗透计) (12 )附属7-2变水头试验(南55型渗透器)(14 )八、固定试验(快速法)九、直接剪切试验(18 )十、相对密度试验(20 )十一、无侧限抗压强度试验(22 )十二、无粘性土休止角试验(24 )十三、三轴压缩试验(25 )土力学实验指导书土力学实验的目的土力学试验是在学习土力学理论的基础上进行的，结合土力学课程的学习开设了实践性技能训练课。 根据教学计划的需要，安排考试内容，强调实践教学，强调技能训练。考试课目的：一是加强理论联系，加强学习的土力学理论知识，提高二是加强实践操作的技能三是结合工程实际，让学生在实际工程中把握土工考试全过程和实验成果的能力。土力学实验的内容和要求土力学实验指导书由中华人民共和国水利部根据土工试验规程 (SL237-1999 )规范编写。 根据教育纲要的要求，安排以下实验项目。一、粒子分析试验附加1-1筛析法(筛分法)考试目的测定干燥土各粒群占该土总质量的百分比，了解土粒的组成情况。 为砂类土的分类、土的工程性质和建材的筛选提供。(2)试验原理土的粒子组成在一定程度上反映了土的性质，在工序中多根据粒子组成对土进行分类，粗粒土主要根据粒子组成进行分类，细粒土不能根据矿物成分、粒子形状以及胶体含量等因素，仅根据粒子组成进行分类，而是根据塑性图和塑性指数进行分类。 粒子分析试验分为筛析法和密度计法，用筛析法测定粒径为0.075mm以上的土粒，用密度计法测定粒径不足0.075mm的土粒。 筛析法是将土样穿过各种孔径的筛子，按筛子孔径大小将颗粒分组，称量各颗粒群在总量中所占的百分比进行计算。(三)仪器设备1 .标准筛：孔径10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm；2 .天平称1000g，分度值为0.1g3 .台称：称重5kg、分度1g其他：刷毛、锯木等。(4)操作步骤1 .备土：从粒径0.075mm以上风干松弛的无粘性土中，用四分方对角方法取出代表性物质的试料。2 .取土：取500g干砂，准确称量0.2g。3 .摇动筛子：将合格的样品依次叠放入筛子中，顺时针或逆时针筛。 振动时间通常是1015分钟。4 .称量：逐步称量各筛中残留的质量。(五)考试注意事项将土样放入依次堆积的筛子中过滤。2 .筛析法应采用振筛机，筛析过程中上下振动，可水平旋转。3 .称量后干砂总重量准确至2克。(六)计算和制图；11 .小于某粒径土的质量百分率计算如下式中： x-小于某粒径土的质量百分率、%；ma-小于某粒径土的质量，g；mb-取样的总质量(500g )。2 .将比某粒径小的土的质量百分率绘制为纵轴，将粒径(mm )的对数值绘制为横轴制粒尺寸分配曲线。(7)试验记录(见附表1-1 )粒子分析试验记录表(筛析法)附表1-1土样编号14-2干土质量500g试验者陈炳崇土样说明粗砂试验日2003年5月20日校正者黄国怡附件1-2密度计法(比重计法)考试目的测定小于某粒径的颗粒占土总质量的百分比，了解土粒大小的分配情况，作为粘性土分类的依据和土工建筑选材。(2)试验原理密度计法是将一定量的土样(粒径0.075mm )放入量筒中，加入蒸馏水，搅拌，使土大小的粒子均匀分布在水中，土粒在液体中因自重下沉时，大粒子会快速下沉，小粒子下沉时会慢慢下沉。 在使土粒沉降的过程中，可以用密度计测定悬浮液中与不同时间对应的悬浮液的密度，根据密度计的读取值和土粒沉降时间，计算粒径小于某粒径d(mm )的粒子在土样中所占的比例。(三)仪器设备1 .密度计：目前普遍采用的密度计有甲、乙两种，现介绍甲种密度计。 甲种密度计刻度为060，最小分度单位为1.0，如图1-1所示。2 .量筒：容积1000ml；3 .天平：称量200g，分度值0.01g；4 .搅拌机：轮径50mm、孔径3mm；25 .煮沸设备：电加热器、三角烧瓶等6 .分散剂：4%六偏磷酸钠或其他分散剂；7 .其他：温度计、蒸馏水、烧杯、乳钵和秒表等。(4)操作步骤1 .样品：有代表性的风干或干燥的土样100放入200g乳钵，用带橡胶头的研磨棒分散，将分散的土筛0.075mm，均匀混合称为样品30gpa。2 .浸泡样品：小心地将好样品放入烧瓶，注入200ml蒸馏水浸泡试样，浸泡时间为18小时以上。3 .煮沸分散：将浸泡的样品摇晃一下，然后加电用热水器煮沸。 煮沸时间从沸腾开始，粘土大约需要1小时图1-1甲种比重计其他土壤为30分钟以上，教育试验、浸渍试料及煮沸分散由实验室准备。4 .悬浊液的制备：将土样煮沸分散冷却后，倒入量筒内。 然后，加入4%浓度六偏磷酸钠约向溶液中加入10ml，注入蒸馏水，使滤筒内的悬浊液达到1000ml。5 .搅拌悬浮液：将悬浮液的深度用搅拌机上下搅拌1分钟，各往复30次，使悬浮液内的土粒均匀均匀分布。6 .定时读取：取出混频器，立即移动秒表，测量经过1、5、30、120、1440分钟的时间密度计数读取。 每次读取完毕，取出密度计，放入加水的量筒中，测定悬浊液的温度，准确地测定到0.5。(五)考试注意事项1.5分钟的读取值是包含1分钟的读取值的时间，是也包含剩馀的30分钟、120分钟、1440分钟的读取值的时间像这样累积。2 .读取后，甲种密度计必须立即从量筒中取出。 否则，土粒沉降速度将受到阻碍。(六)计算和制图；1 .由于刻度、温度、分散剂添加等理由，密度计每次进行弯液面修正后实验室提供的R-L关系图，考察土粒的有效沉降距离，计算粒子的直径d，用简化式计算式中： d-粒径、mm；k-粒径计算系数(按实验室提供的资料查看)l-某时间t内的土粒沉降距离(通过实验室提供的资料调查)t-沉降时间，s。2 .用刻度和弯液面修正、温度修正、土粒比重修正和分散剂修正各读取值后小于某粒径土的质量百分比计算如下：3式中： x-小于某粒径土的质量百分率、%；ms-试样干燥土的质量(30ghz )cs-土粒比重修正系数可以查看甲种密度计的土粒比重修正值表(用实验室提供的资料查看)。r-甲类密度计的读数可以调查mt-温度修正值、甲种密度计的温度修正值表(用实验室提供的资料调查)。n-刻度和弯液面修正值(根据实验室提供的图表调查)CD-分散剂修正值(实验室提供的数据)。3 .以比某粒径小土的质量百分率X(% )为纵轴，以粒径d(mm )的对数为横轴画出粒子大小的倾斜曲线。(7)试验记录(见附表1-2 )粒子分析试验记录表(密度计法)附表1-2土样编号18密度计编号甲2试验者黄丽娟干土质量筒号3校核者黄国怜土粒比重GS=2.75比重计校正值CS=0.979试验日2003.5.8二、密度试验(环刀法)考试目的测量土的湿密度，了解土的疏密和干湿状态，用于控制土的其他物理性质指标和工程设计和施工质量。(2)试验原理土的湿密度是土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm3。 环刀法是用一定体积的环刀切割土样，称为土质的方法，环刀内的土质与体积之比是土的密度。 密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法、灌砂法等。 对于细粒土，优选采用环刀法容易破裂，对于难以切削的土，可以采用钎焊封法的现场粗粒土，可以采用灌水法或灌砂法。(三)仪器设备1 .环形刀具：内径68cm，高度23cm。42 .天平称500g，分度值为0.01g。3 .其他：刀具、线锯、凡士林等。(4)操作步骤1 .测定环刀：取出环刀，称环刀质量，涂薄层凡士林。2 .切土：把环形刀刃放在土上，用切土刀切得比环形刀稍大一些直径的土柱一边垂直地按下环形刀，一边削去土样的上端直到从环形刀中出来，使环形刀两端的馀土变平。3 .土样计量：擦拭环刃外壁，表现环刃和土的质量。(五)考试注意事项1 .取环形刀之前，先将土花纹弄平，然后擦拭环形刀的外壁2 .使用电子天平，必须预热，计量时精确到小数点后两位。(6)计算公式按如下方式计算土壤湿度密度式中：-密度，计算至0.01g/cmm-湿土质量，g；m1-环形刀具加湿土质量，g；m2-工具质量，g；v形环形刀具的体积，cm。密度试验需要二次平行测量，其平行差不得超过0.03g/cm，取其算术平均值。(7)试验记录(见附表2-1 )密度试验记录表(环刃法)附表2-1考试者的验证者的考试日期三、含水率试验(干燥法)考试目的测定土的含水率，了解土的含水情况，是计算土的孔隙率、液性指数、饱和度和其他物理力学性质不可或缺的基本指标。(2)试验原理含水率反映土的状态，含水率的变化使土的一系列物理力学性质指标发生变化。 这种影响表现在各个方面，例如反映在土的稠度上，反映土在坚硬、可塑、流动的土中的水分饱和度，使土稍微湿润、非常湿润或饱和的土的力学性质，增加或减少土的结构强度，紧密或稀疏，构成压缩性和稳定性的变化。 测定含水率的方法有干燥法、酒精燃烧法、炒干法、微波法等。5(三)仪器设备1 .烤箱：采用温度保持在105110的电热炉。2 .天平称500g，分度值为0.01g。3 .其他：干燥器、称重箱等。(4)操作步骤1 .湿土称量：选取代表性样品1520g，放入箱中，立即盖上，与箱子湿土的总质量。2 .干燥冷却：打开盖子放入烘箱，在温度105110下干燥至恒重后，将试样取出，盖上盖子放入干燥器中冷却，说明箱子和干土的品质。 干燥时间因土质而异，粘质土在8小时以上的砂类土在6h以上。(五)考试注意事项1 .刚干燥的土样要冷却后称重2 .称重量时精确到小数点后两位。(6)计算公式土的含水率按下式计算式中：-含水率，计算至0.1%mo-盒质量，g；m1-箱加湿土质量，g；m2-工况和干土质量，g；m1-m2土壤水质量，g；m1-mo干燥土的质量，g含水率试验需要二次平行试验，其平行差不得超过2%。(7)试验记录(见附表3-1 )含水率试验记录表(干燥法)附表3-1考试者吴煌峰校核者黄国怡考试日2003年3月20日四、比重试验(比重瓶法)考试目的测定土的比重，提供计算土的孔隙比、饱和度以及土的其他物理力学试验(例如粒子分析的密度计法试验、固结试验等)所需的数据。6(2)试验原理根据土粒的粒径，土的比重试验可以分别采用比重瓶法、浮称法、虹吸筒法，关于粒径用比重瓶法进行小于5mm的土。 比重瓶法是根据被称为品质的干土装入充满水的比重瓶前后的品质不同，计