土力学实验指导书lou1报告

《土力学》实验指导书浙江理工大学建筑系20116月《土力学》实验指导书目录教学实验注意事项···························2实验一土的密度试验 4实验二土的含水量试验······················ 5实验三土的颗粒分析试验 7实验四土的液限、塑限试验 10实验五土的压缩固结试验·················· 13实验六土的直接剪切试验···················· 16实验七土的三轴剪切试验 19浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共 1《土力学》实验指导书教学实验注意事项一、作好实验前的准备工作：1．预习实验指导书，明确本次实验的目的、方法和步骤。弄清与本次实验有关的基本原理。前作好记录表格。二、遵守实验室的规章制度：实验时应严肃认真，保持安静。爱护设备及仪器，并严格遵守操作规程，如发生故障应及时报告。非本实验所用的设备及仪器不得任意动用。实验完毕后，应将设备和仪器擦试干净，并恢复到原来正常状态。三、认真做好实验：注意听好教师对本次实验的讲解。出。3的实验方法与步骤进行。4合格后，才能开始实验。浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共2《土力学》实验指导书5．在实验过程中，应密切观察实验现象，随时进行分析，若发现异常现象，应及时报告。6．记录下全部测量数据，以及所用仪器的型号及精度、试件的尺寸、量具的量程等。7．教学实验是培养学生动手能力的一个重要环节，因此学生在实验小组8．学生在完成试验全部规定项目后，经教师同意可进行一些与本实验有关的其它实验。9．实验记录需要教师审阅签字，若不符合要求应重做。四、写好实验报告的观点。实验报告应具有以列基本内容：1．实验名称、实验日期、实验者及同组人员。实验目的。实验原理、方法及步骤筒述。实验所用的设备和仪器的名称、型号。实验数据及处理。对实验结果的分析讨论。浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共3《土力学》实验指导书实验一土的密度试验一、实验目的测定土在天然状态下单位体积的质量。二、实验设备和器材（内径,高m；0.01g的天平；其他：切土刀，凡士林等。三、实验方法和步骤1、测出环刀的容积V，在天平上称环刀质量m。12、取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。3端余土削去修平（严禁在土面上反复涂抹，然后擦净环刀外壁。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。5、计算土的密度四、试验要30.03g/c结果的算术平均值g/c0.0、密度计算准确浙江理工大学科艺学院建筑页2页，4《土力学》实验指导书实验二土的含水量试验一、实验目的用烘干法测定土的含水率二、实验仪器、设备1．烘箱：采用电热烘箱；。2．天平：称量200g,分度值0.01g；3．其他：干燥器，称量盒。三、实验方法和步骤。1、取代表性试样，粘性土为15~30g50g，放入质m0.01g。105~110℃的恒温下烘干。8小时；砂类土不610%65~70℃的恒温下烘至恒量。3m0.01g四、试验数据整计算土的含水量10五、实验要0.11.02页，5《土力学》实验指导书实验三土的颗粒分析试验一、实验目的及级配组成。供土分类及概略判断土的工程性质及作建筑材料用。二、试验内容0.075mm2mm10%性土用标准细筛进行筛分试验。三、实验仪器和设备12mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm、底盘；2200g0.01g1000g0.1g；摇筛机、恒温烘箱；其他：毛刷、匙、瓷盘、瓷杯、白纸。四、实验方法与步骤200～500g0.1g。将标准细筛依孔径大小顺序叠好，孔径大的在上，最下面为底盘，将称10分钟左右。检查各筛内是否有团粒存在，若有则碾散再过筛。内。逐次检浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共6《土力学》实验指导书查至盘底。0.1g。1%。五、试验数据整理1按下式计算小于某粒径的试样质量占总质量的百分数：m×100%Ax m x—小于某粒径的试样质量占试样总质量B的百分数（%；—小于某粒径的试样质（g； —用标准细筛分析时所取的A试样质量（g。2以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数为纵B坐标，以粒径（mm）为对数横坐标，绘制颗粒大小分布曲线。3计算级配指标①按下式计算颗粒大小分布曲线的不均匀系数：61—不均匀系数C式—限制粒径在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的60%的粒径6—有效粒径在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的10%的1粒径浙江理工大学科艺学院建筑页2页，7《土力学》实验指导书②按下式计算颗粒大小分布曲线的曲率系数：d C dd2 30 c 1060—曲率系数；式中Cc的粒径。—在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的30%d 对试样土料分类并作出级配良好与否的判断430细砂、粉砂等；定名为粗砂、依据土的分类标准对土样进行分类，中砂、则级配良好，否则为级配不良。～3，5CuCc=1

浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共8土的液限、塑限试验实验四LP（ω1塑性界限（ω）是细粒土从半固体状态转变为塑性状态的界限含水量，简称塑限。LP2测定土的液、塑限，用以计算土的塑性指数和液性指数，作为细粒土分类及估计地基土承载力的一个依据。供设计、施工使用。二、试验方法L在实验室中，液限（ω）通常采用锥式液L

限仪测定；塑限

通常采P限和塑限，本次试验采用液、塑限联合测定仪法，如图。P三、实验仪器、设备1．液塑限联合测定仪：圆锥仪、读数显示；240—50m，30—40mm；浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共9《土力学》实验指导书3200g0.01g；④其他：烘箱、干燥器、铝盒、调0.5mm的筛、凡士林等。四、测试方法、步骤10.5mm接近液限、塑限和二者之间状态制备不同稠度的土膏，静置湿润。静置时0.5mm筛的代表200g33个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使分别接近液限、塑限和二者中间状态的含水量，调成均匀土膏，然后放入密封的保湿器中，静置24小时。2．将制备好的土膏用调土刀调拌均匀，密实地填入试样杯中，应使空气逸出。高出试样杯的余土用刮土刀刮平，随即将试样杯放在仪器底座上。3．取圆锥仪，在锥体上涂以薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。4．调节屏幕准线，使初读数为零。调节升降座，使圆锥仪锥角接触试样5秒后立即测读圆锥下沉深度。10g2个，测定含水率。按2个试样的圆锥下沉深度和含水率。五、试验数据整、计算含水10、绘制圆锥下沉深含水的关系曲⑴三点连一条直线⑵当三点不在一直线上，通过高含水量的一点分别与其余两点连成两条线2m2%浙江《土力学》实验指导书理工大学科艺学院建筑页2页，10《土力学》实验指导书应以该两点含水量的平均值与高含水量的点连成一线。2%3、确定液限、塑限hw17mm所对应wL2mm以百分数表示，取整数。P4、计算塑性指数和液性指数塑性指数： I PPLww IIP LP

六、试验要求1．计算准确至0.1%；．本试验需要进次平行测定，取其算术平均值，允许平行差值应不1.0浙江理工大学科艺学院建筑页2页，11《土力学》实验指导书实验五土的固结压缩试验一、实验目的1压力的关系，变形与时间的关系。2、由测得的各关系曲线计算土的压缩系数av、压缩模量Es、压缩指数Cc、CsCvkPc测定项目视工程需要而定。3、利用压缩试验所得的参数计算地基基础的变形量，预估地基承载力。二、实验设备、仪器1、压缩固结仪：由环刀、护环、透水板、加压上盖、量表架等组成；2、加压设备：采用量程为5～10kN的杠杆式加压设备；3、变形量测设备：百分表量程10mm，分度值为0.01mm；4、其他：快速烘箱（30°C～350°C、电子天平（称量1000g，感量0.01盛水盆、滤纸等。三、试验步骤1、按要求取原状样或制备扰动土样。2、取环刀样，测试验前的密度与含水量。3、取压缩仪内的环刀，内壁擦抹凡士林使其光滑少摩擦。环刀刃口向下壁。浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共12《土力学》实验指导书4、在压缩容器内放置透水石、滤纸和下护环，将带有环刀的试样小心装加压框架下，并对准加压杆，使加压杆与加压盖板中心凹槽对正。5、安装百分表，为保证试样与仪器上下各部分之间接触良好，应施加1kPa的预压压力，然后调整百分表，使百分度指针归零（表的毫米指针应控制5～10mm之间，以保证有足够的量程测定试样的压缩量。6、加荷。50、100、200、400（kpa）10分钟，10分钟时，记测微表读数一次，然后加下一级荷载，依些类推，直到第四级荷载施加完毕为止。四、注意事项1．首先装好试样，再安装量表。在装量表的过程中，小指针需调至整数缩容器内放置的透水石、滤纸湿度尽量与试样湿度接近。3．加荷时，应按顺序加砝码；试验中不要震动实验台，以免指针产生移动。五、试验数据整理1e式—土样的初始孔隙Gsg/c1g/c4水的密度，—土样的初始含水量，由试验测定浙江理工大学科艺学院建筑页2页，130h0

1 （mmsh—2s 00算试样的颗粒（骨架）净高e、计算某级压力下变形稳定后的孔隙比3i0h

h —某级压力下土样的孔隙比；ehmm；某i 0is i级压力下试样高度的累计变形量和压缩模量Es4计算某级压力下ia的压缩系数ai-i+1ee－

pp

e1＝E

。根MPa某一级荷重值，式中P—i1ii

1ii

ii1

s1ii，一般建筑物的上覆压据上覆压力确定

i来表达图故取a力在100-200kPa-之间，的压缩系数。的关系曲线p5、作孔隙比e和压为横为纵坐标压-12以孔隙标，绘制孔隙比与压力的关系曲线。 浙江理工大科艺学院建筑系 第页22页，共14土的直接剪切试验实验六《土力学》实验指导书，为计算地基承载力、挡墙土压力、验算Φ、测定土的抗c1（Q2慢剪（S固结快剪（CQ）3实验方法二、加垂直压力，待试样排水固结稳定后，快速施加水平固结快剪剪应力。：在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程中，均使试样排水固结。慢剪本次实验内容只进行快剪试验。实验设备三、，1、应变控制式直剪仪：主要包括：剪切盒（水槽、上剪切盒、下剪切盒）

浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共15垂直加压框架，测力环，推动机构，台板，杠杆式加压设备。2、位移计或百分表：量程5～10mm，分度值0.01mm。3、环刀：与直剪仪配套的至少3个；内径618mm，高度20mm。41、制备土样：制备给定干密度和含水量范围的扰动土样，土样为土样为200mm100mm（实际工程中，切取原状土样。2、切取土样：用与直剪仪配套的环刀切取土样。环刀刃口向下对准圆柱出环刀顶面为止，将环刀两边余土削去修平，擦净环刀外壁。3、安装土样：对准上下剪切盒，插入固定插销。在下盒内放不透水板，在放入，然后用推土器将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀。再顺次放入另一张同直径的蜡纸或塑料膜、上透水石、加压盖板与钢珠。4、调试仪器：安装加压框架，转动手轮，使上剪切盒前端钢珠刚好与测垂直位移计或百分表。5、施加垂直压力：转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，调整100、200、400kPa。6、进行剪切：施加垂直压力后，立即拔出固定销钉，开动秒表，以每分4～6转的均匀速率旋转手轮（6转3～5分钟内浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共16《土力学》实验指导书4mm。若量表指针再继续增加，则剪切6mm为止。手轮每转一圈，同时测记测力计量表读数，直到试（0.2毫米。CRf7、拆卸试样：剪切结束后，吸去剪切盒中的积水，倒转手轮，尽快移去垂直压力、框架、再装量表。、先安装试样，1安装试样时要用透水石把土样从环刀推进剪切盒里，21τ各级垂直压力下所测的抗剪强度：式中：f—测力计率定系数，kPa/0.01mm；RkPa；C —测力计量表最大—土的抗剪强度，读数，或位移4毫米时的读数(0.01毫米)，0.01mm。2、绘制τ～σ曲线以抗剪强度τ为纵坐标，垂直压力σ为横坐标，绘制抗剪强τ与垂直压力σ的关系曲线。根据图上各点，绘制一条视测的直线。则线的倾角为土的内摩擦角Φ，线在纵坐标轴上的截距为土的粘聚c。浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共17《土力学》实验指导书实验七土的三轴剪切试验一、试验目的3～4个圆柱体试样，分别在不同的恒定围压下，施加轴度参数。实验方法根据排水条件不同，三轴剪切试验分为不固结不排水试验（U、固结不(CU)（D实验设备1量测系统和主机组成。2和对开圆模。3、天平：秤量200g，感量0.01g；称量1000g，感量0.1g。4、橡皮膜：应具有弹性，厚度应小于橡皮膜直径的1/100，不得有漏气孔。四、试验步骤试样制备（1）3～4验。试样尺寸：最小直径为φ35mm，最大直径为φ101mm，试样高度2～2.5倍。对于有裂缝、软弱面和构造面的试样，试样直径宜大于60mm。原状试样制备，应将土切成圆柱形试样，试样两端应平整并垂直于试样切削浙江理工大学科艺学院建筑系 第页22页，共18《土力学》实验指导书时应避免扰动，并取余土测定试样的含水量。扰动试样制备，应根据预定的干密度和含水量，在击实器内分层击3～55～8接触面应刨毛。计算：对制备好的试样，应