最新土力学与地基基础实验
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一、实验目的1. 了解地基实验的基本原理和方法;2. 掌握不同地基土的性质和工程特性;3. 提高对地基基础设计和施工质量的评价能力。
二、实验背景随着我国经济的快速发展,城市化进程不断加快,各类建筑和基础设施建设项目日益增多。
地基基础作为工程建设的基石,其质量直接关系到整个工程的稳定性和安全性。
因此,开展地基实验,研究地基土的性质和工程特性,对地基基础设计和施工具有重要的指导意义。
三、实验内容1. 原状土取样本次实验选取了两种原状土进行对比分析,分别为砂性土和粘性土。
采用挖坑法进行取样,取样深度为1.5m,取样数量为3个。
2. 室内实验(1)含水率测定:将原状土样品风干,然后进行称重,计算含水率。
(2)密度测定:采用环刀法测定原状土的密度。
(3)颗粒分析:采用筛分法对原状土进行颗粒分析,确定土的颗粒组成。
(4)压缩试验:对原状土进行压缩试验,测定其压缩模量。
(5)剪切试验:对原状土进行直剪试验,测定其抗剪强度。
四、实验结果与分析1. 含水率砂性土含水率为15%,粘性土含水率为30%。
由此可见,粘性土的含水率高于砂性土。
2. 密度砂性土密度为1.65g/cm³,粘性土密度为1.80g/cm³。
粘性土的密度高于砂性土。
3. 颗粒分析砂性土的颗粒组成以细砂为主,粘性土的颗粒组成以粉土为主。
4. 压缩试验砂性土的压缩模量为0.5MPa,粘性土的压缩模量为1.0MPa。
粘性土的压缩模量高于砂性土。
5. 剪切试验砂性土的抗剪强度为150kPa,粘性土的抗剪强度为200kPa。
粘性土的抗剪强度高于砂性土。
五、结论1. 砂性土和粘性土的含水率、密度、颗粒组成、压缩模量和抗剪强度等方面存在明显差异。
2. 粘性土的含水率、密度、压缩模量和抗剪强度均高于砂性土,说明粘性土的工程特性优于砂性土。
3. 在地基基础设计和施工过程中,应根据地基土的性质和工程特性,合理选择地基处理方法和施工工艺,确保地基基础的安全性和稳定性。
最新土力学实验报告1实验日期:2023年4月15日实验地点:工程地质实验室实验人员:张三、李四一、实验目的:1. 测定土样的密度和含水率,了解土体的基本物理性质。
2. 通过直接剪切试验,评估土样的剪切强度。
3. 分析土样的压缩性,确定其压缩参数。
二、实验设备与材料:1. 电子天平2. 量筒3. 直剪仪4. 压缩仪5. 标准土样(粘土、砂土各一份)三、实验步骤:1. 密度和含水率测定:- 准确称取土样10g,放入量筒中,记录体积。
- 计算土样的密度。
- 将土样烘干,再次称重,计算含水率。
2. 直接剪切试验:- 将准备好的土样放入剪切盒中,平铺至规定高度。
- 安装好直剪仪,设定剪切速度。
- 开始剪切,记录剪切过程中的力量变化,直至土样破坏。
- 根据剪切前后的力量变化,计算土样的剪切强度参数。
3. 压缩试验:- 将土样置于压缩仪中,施加预定的压力。
- 记录不同压力下的土样高度变化。
- 根据压力-沉降曲线,计算土样的压缩系数和压缩指数。
四、实验结果:1. 密度和含水率:- 粘土样密度:1.6 g/cm³,含水率:25%。
- 砂土样密度:1.7 g/cm³,含水率:15%。
2. 直接剪切试验:- 粘土样内摩擦角:18°,黏聚力:20 kPa。
- 砂土样内摩擦角:35°,黏聚力:30 kPa。
3. 压缩试验:- 粘土样压缩系数:0.1 MPa⁻¹,压缩指数:0.4。
- 砂土样压缩系数:0.05 MPa⁻¹,压缩指数:0.3。
五、结论:通过本次实验,我们得到了两种土样的基本物理性质和力学性质参数。
粘土样的含水率较高,压缩性较强,而砂土样的内摩擦角和黏聚力较大,显示出较好的稳定性。
这些数据对于后续的土体工程设计和施工具有重要的参考价值。
土力学地基根底实训报告1、稳固课堂上所学的理论知识。
2、培养感性认识,提高动手能力,为后续课堂的学习和毕业生产实习打下扎实的根底。
3、了解根底工程施工的工艺流程,培养分析和解决问题的能力。
4、学会野外资料、资料的能力。
实习的内容及时间安排1、浅根底实习:参观1天2、桩根底实习:参观1天3、基坑工程实习:参观1天4、吊装工程实习:参观一天根底实习的组织方式是主要有集中实习、分散实习一级这两种方式的有机结合。
1、集中实习方式这种方式是与当地建筑施工企业签订长期生产实习基地协议,实习前联系安排妥当后,有学校选派优秀指导老师带队,组织教学班集体前往实习地点,同时聘请长期从事现场技术工作的工程师作为实习指导老师。
2、分散实习方式这种方式是自己提前利用业余时间,带着学校统一开出的实习联系函,自行联系离家货离学校较近的且符合实习教学内容的施工企业和工地,找到承受单位后,带回承受回执,按时到实习地点展开实习。
3、小组集中、集体分散实习方式这种方式是前两种方式的综合,将每两个教学班分散成假设干实习小组,每个小组的人数根据现场能承受的岗位及食宿条件而定,每位指导老师负责2~3个点得实习指导工作。
实习的要求1、善于观察,勤于动脑,勇于实践2、认真独立保质保量完成各项实习任务包括:实习报告和专题调研报告(对在实习中遇到的新构造、新工艺、新技术和新材料等新内容进展专题调研)3、培养良好的就业态度和吃苦耐劳的工作作风(1)树立“三个观念”1)主动学习观念2)吃苦耐劳、勤奋学习的观念3)全面学习的观念(2)做到“五勤”1)手勤、嘴勤、腿勤、眼勤、脑勤。
(3)实现四个转化1)由只重视书本知识的掌握向既注重理论更注重提高动手能力和解决实际问题能力转换。
2)由在学习生活中只顾个人利益向在工作中懂得与别人协调配合转化。
3)由一来学校、家长向在社会上能独立自主、主动帮助别人转化。
4)由在学校内只追求考试成绩向在工作中求实际效率转化。
(1)平安1)进入实习现场,必须戴平安帽。
《土力学与地基基础》实验指导书深圳大学建工学院土木工程系一、颗粒分析试验(筛分法)(一)试验目的测定干土各粒组占该土总质量的百分数,以便了解土粒的组成情况。
供砂类土的分类、判断土的工程性质及建材选料之用。
(二)试验原理土的颗粒组成在一定程度上反映了土的性质,工程上常依据颗粒组成对土进行分类,粗粒土主要是依据颗粒组成进行分类的,细粒土由于矿物成分、颗粒形状及胶体含量等因素,则不能单以颗粒组成进行分类,而要借助于塑性图或塑性指数进行分类。
颗粒分析试验可分为筛析法和密度计法,对于粒径大于0.075mm 的土粒可用筛析法测定,而对于粒径小于0.075mm 的土粒则用密度计法来测定。
筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子,并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组,然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。
(三)仪器设备1.标准筛:孔径10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm ;(见附图1) 2.天平:称量1000g ,分度值0.1g ; 3.台称:称量5kg ,分度值1g ; 4.其它:毛刷、木碾等。
(四)操作步骤 1.备土:从大于粒径0.075mm 的风干松散的无粘性土中,用四分对角法取出代表性的试样。
2.取土:取干砂500g 称量准确至0.2g 。
3.摇筛:将称好的试样倒入依次叠好的筛,然后按照顺时针或逆时针进行筛析。
振摇时间一般为10~15分钟。
4.称量:逐级称取留在各筛上的质量。
(五)试验注意事项1.将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。
2.筛析法采用振筛机,在筛析过程中应能上下振动,水平转动。
3.称重后干砂总重精确至 2g 。
(六)计算及制图1. 按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数:100ABm X m =⨯ 式中:X —小于某颗粒直径的土质量百分数,%; m A —小于某颗粒直径的土质量,g ; m B —所取试样的总质量(500g )。
2.用小于某粒径的土质量百分数为纵坐标,颗粒直径(mm )的对数值为横坐标,绘制颗粒大小分配曲线。
《土力学与地基基础》实验教学大纲课程总学时:36学时总学分:2学分实验学时:6学时实验个数:3个课程性质:必修适用专业:水文与水资源大纲执笔人:刘福臣大纲审定人:一、实验课的性质与任务该实验附属于《土力学与地基基础》或《土力学与基础工程》,通过实验,学生掌握基本的土工实验方法,学会独立思考、独立操作,会处理实验数据;加深对理论知识的理解,具备从事简单土工实验的能力。
二、实验目的与要求通过本实验的学习,教育学生土工实验的精确性很大程度上取决于对原状样的扰动程度,同时实验操作对实验结果的精确性影响也较大,培养学生严谨的治学态度。
此外,应学会对实验数据的处理与误差分析,判断数据的可用性。
三、实验项目及实验内容四、实验内容安排实验一测定容重、含水量、液塑限(操作性实验,2学时)1、目的要求(1)学会用环刀法测定原状土的容重(2)学会用烘干法测定原状土的含水量(3)学会使用液塑限联合测定仪测定重塑土的液塑限2、实验内容环刀切取原状土样称重;铝盒称20~30克土样称湿重,烘干后稳干重;重塑土分别加水接近液限、塑限放在联合测定仪上测定入土深度。
3、主要实验仪器设备环刀,铝盒,切土刀,凡士林,液塑限联合测定仪,小碗,电子称(称重500克)实验二压缩实验(操作性实验,2学时)1、目的要求(1)学会用轻便固结仪测定土的压缩性(2)学会根据e~p曲线求a1-22、实验内容环刀切取原状土样称重;铝盒称20~30克土样称湿重,烘干后稳干重;已知土粒比重, 将环刀切取的试样放入固结仪进行固结实验,每一级荷载压缩稳定后读取沉降量后,施加下一级级荷载,重复读数,加载,直至800KPA。
3、主要实验仪器设备环刀,铝盒,切土刀,凡士林,轻便固结仪,滤纸,电子称(称重500克)实验三直剪实验(操作性实验,2学时)1、目的要求(1)学会用直剪仪测定土的抗剪强度指标(2)学会根据τ~σ曲线求c、υ2、实验内容过2mm筛的砂子, 称重110克,放入直剪仪中振实至同样密度,施加不同的垂直压力进行剪切,读取破坏时的剪应力,绘制τ~σ曲线求c、υ3、主要实验仪器设备小木锤,油标卡尺,直剪仪,电子称(称重500克)五、实验报告的格式(一)实验目的(二)实验原理(三)实验步骤(四)实验结果(五)数据处理及误差分析六、本课程的考核方式以实际操作为考核方式,成绩以实验报告为主结合操作情况评定,占总成绩的10%七、实验应配套的主要设备:1、实验一测定容重、含水量、液塑限需环刀8个,铝盒24个,电子称8台, 液塑限联合测定仪8台,烘箱1台2、实验二压缩实验需环刀8个,铝盒24个,电子称8台,轻便式固结仪8台3、实验三直剪实验需直剪仪8台,砂子等。
实验二土的压缩试验实验室内采用固结仪测定土的压缩系数。
(一)实验目的1、测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形与压力的关系,或孔隙比与压力的关系,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a v、压缩模量E s、压缩指数C c等,测定项目视工程需要而定。
本教学实验仅要求测定各级荷载下的压缩量,并计算压缩系数a1-2、E s1-2。
(二)实验方法采用轻便固结仪对土样进行侧限加压压缩(常速法)。
(三)仪器及工具1、压缩固结仪:由环刀、护环、透水板、加压上盖、量表架等组成,见附*介绍部分;2、变形量测设备:百分表量程10mm,分度值为0.01mm;3、其他:秒表、凡士林、盛水盆、滤纸等。
附*轻便式压缩固结仪1、土样容器试模,每台仪器有两套容器试模,每套容器分别作30cm²与50cm²两种土样面积试验,土样均为20mm。
示意图如图一:2.单杠杆双联式的结构,杠杆比例与加载顺序与负荷如下表:中压固结仪加载顺序表:低压固结仪加载顺序表:还有涡轮箱体,它可以调节杠杆支点的升降,行程15mm。
试验时先将杠杆调至水平位置,当土样受压下沉导致杠杆倾斜时,可逆时针旋转手轮,降低杠杆支点使杠杆恢复水平状态,以保证各级荷重的精确度。
3.整机结构图:(轻便型的首轮在对面一侧,其原理一致)1.手轮2.木台板3.容器4.百分表(自备)5.表夹夹具6.传压头7.横梁8.平衡锤9.升降杆10.下横梁11.杠杆12.水平气泡13.吊钩(1:12)14.吊钩(1:10)15.砝码挂盘(四)实验步骤1、准备好试验土样。
2、试验前测定土样的密度与含水量。
3、取压缩仪内的环刀,内壁擦抹凡士林,环刀刃口向下对准制备的圆柱土样中心,慢慢垂直下压且边压边削土样,直至土样伸出环刀顶面为止,用刮刀削去环刀表面多余土并修平,擦净环刀外壁。
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入护环,然后在环刀试样上放薄滤纸、上护环、透水板和加压盖板,置于加压框架下,并对准加压杆,使加压杆与加压盖板中心对正。
土力学与地基基础实验报告土力学与地基基础实验报告二零年目录实验一实验二实验三实验四土的密度试验土的含水量实验土的液、塑限实验土的直接剪切试验班姓名实验日期日实验一土的密度试验一、实验目的测定土样的密度,以了解土体的疏密状态。
二、实验原理密度是指土的单位体积质量,用ρ表示,ρ=三、实验仪器环刀、天平、修土刀、钢丝锯、凡士林等。
四、试验方法及步骤实验的方法有环刀法、腊封法、灌水法、灌砂法,本实验采用环刀法。
1.将环刀内壁擦净,并涂抹一层凡士林,同时记下环刀号码。
2.取实验制备的土样,将环刀的刃口向下放在土面上,然后将环刀垂直下压,边压边切削,到土样上端伸出环刀为止,削去两端余土修平。
3.擦净环刀外壁,称出环刀加土的质量,准确到0.1g 五、实验记录及数据处理密度试验记录表m,实验室常用g/cm3为单位。
v六、误差分析及问题讨论班姓名实验日期日实验二土的含水量实验一、实验目的测定土的含水量,它是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等的必要指标。
二、实验原理含水量是土的基本物理量指标之一,是指试样在105~110℃下烘干到恒量时所失去的水质量与干土质量的比值,用百分比表示。
三、仪器设备(学生可根据需要自己选定)烘箱、天平、干燥器、铝盒、削土刀和匙等。
四、试验方法及步骤含水量试验方法有烘干法、酒精燃烧法以及炒干法等。
其中以烘干法为室内试验的标准方法,本次试验采用烘干法。
1.取具有代表性试样,放入铝盒内,称量湿土质量,精确到0.01g。
2.将盒置于烘箱内,在105~110℃的恒温下烘干,烘干时间对粘性土不得少于8小时,对沙土不得少于6小时,对含有机质超过5%的土,应将温度控制在65~70℃的恒温下烘干。
3.将称量盒从烘箱中取出,称干土质量,精确到0.01g。
五、试验记录及数据处理含水量试验记录表六、误差分析及问题讨论班姓名实验日期日实验三土的液限、塑限实验一、实验目的测定土的液限和塑限,与天然含水量实验结合,可用以计算土的塑性指数和液性指数,并作为粘性土分类以及估算地基土承载力的一个依据。
《土力学与地基基础》实验指导书漳州职业技术学院陈海红目录试验一土的密度测定 (2)试验二土的含水量试验 (3)试验三土的相对密度(比重)试验 (4)试验四粘性土的液限、塑限的测定 (5)试验五土的压缩试验 (8)试验六土的直接剪切试验 (11)学时:2学时 一、目的要求:测定土在天然状态下单位体积的质量。
二、试验方法适用范围 一般粘性土,宜采用环刀法易破碎,难以切削的土,可采用蜡封法对于砂土与砂砾土,可用现场的灌砂法或灌水法。
三、仪器设备符合规定要求的环刀,精度为0.01g 的天平,其他:切土刀,凡士林等。
四、操作步骤(1)测出环刀的容积V ,在天平上称环刀质量m 1。
(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:在环刀内壁涂一薄层凡士林,将环刀刃口向下放在土样上,随即将环刀垂直下压,边压边削,直至土样上端伸出环刀为止。
将环刀两端余土削去修平(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m 2五、数据记录与计算1、数据记录密度试验记录表(环刀法)2、计算土的密度:按下式计算 Vm m V m 12_==ρ 要求:密度试验应进行2次平行测定,两次测定的差值不得大于0.03g/cm 3,取两次试验结果的平均值。
学时:2学时 一、目的要求土的含水率是土在105—1100C 下烘于恒量时所失去的水的质量和干土质量的百分比值。
土在天然状态下的含水率为土的天然含水率。
试验的目的:测定土的含水率。
二、试验方法适用范围(1)、烘干法:室内试验的标准方法,一般粘性土都可以采用。
(2)、酒精燃烧法:适用于快速简易测定细粒土的含水率。
(3)、比重法:适用于砂类土。
三、仪器设备烘箱:采用电热烘箱;天平:称量200g,分度值0.01g ;其他:干燥器,称量盒。
四、试验操作步骤(1)取代表性试样,粘性土为15—30g,砂性土、有机质土为 50g,放入质量为m 0的称量盒内,立即盖上盒盖,称湿土加盒总质量m 1,精确至0.01g.(2)打开盒盖,将试样和盒放入烘箱,在温度105——1100C 的恒温下烘干。
《土力学与地基基础》实验指导书深圳大学建工学院土木工程系一、颗粒分析试验(筛分法)(一)试验目的测定干土各粒组占该土总质量的百分数,以便了解土粒的组成情况。
供砂类土的分类、判断土的工程性质及建材选料之用。
(二)试验原理土的颗粒组成在一定程度上反映了土的性质,工程上常依据颗粒组成对土进行分类,粗粒土主要是依据颗粒组成进行分类的,细粒土由于矿物成分、颗粒形状及胶体含量等因素,则不能单以颗粒组成进行分类,而要借助于塑性图或塑性指数进行分类。
颗粒分析试验可分为筛析法和密度计法,对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛析法测定,而对于粒径小于0.075mm的土粒则用密度计法来测定。
筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子,并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组,然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。
(三)仪器设备1 标准筛:孔径10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm;(见附图1)2. 天平:称量1000g,分度值0.1g;3•台称:称量5kg,分度值1g;4.其它:毛刷、木碾等。
(四)操作步骤1. 备土:从大于粒径0.075mm的风干松散的无粘性土中,用四分对角法取出代表性的试样。
2. 取土:取干砂500g称量准确至0.2g。
3. 摇筛:将称好的试样倒入依次叠好的筛,然后按照顺时针或逆时针进行筛析。
振摇时间一般为10〜15分钟。
4. 称量:逐级称取留在各筛上的质量。
(五)试验注意事项1•将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。
2. 筛析法采用振筛机,在筛析过程中应能上下振动,水平转动。
3•称重后干砂总重精确至2g。
(六)计算及制图1. 按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数:X 匹100m B式中:X—小于某颗粒直径的土质量百分数,% ;m A—小于某颗粒直径的土质量,g;m B—所取试样的总质量(500g)。
2 .用小于某粒径的土质量百分数为纵坐标,颗粒直径(mm)的对数值为横坐标,绘制颗粒大小分配曲线。
最新《土力学》实验报告实验一:颗粒大小分布的测定目的:通过湿筛法和沉降法,确定土样的颗粒大小分布,了解土的粒度组成。
材料与设备:土样、标准筛具、天平、喷水器、搅拌器、定时器、量筒。
实验步骤:1. 取代表性土样约500克,置于烘箱中烘干至恒重。
2. 将烘干后的土样通过特定尺寸的筛网进行筛分,记录各筛网上的土样质量。
3. 使用喷水器将土样湿润,再次进行筛分,直至所有土粒均能通过最细筛网。
4. 根据各筛网上收集的土样质量,计算土样的颗粒大小分布。
5. 用沉降法测定细颗粒的分布,通过量筒和定时器记录沉降速度和沉积量。
6. 将沉降法得到的数据与筛分结果结合起来,绘制土样的颗粒大小分布曲线。
结果分析:- 颗粒大小分布曲线显示了土样中不同粒径的土粒所占的比例。
- 根据颗粒大小分布,可以判断土的类型(如砂土、粘土等)。
- 分析结果可用于土的工程性质评估,如渗透性、压缩性等。
结论:通过本次实验,成功测定了土样的颗粒大小分布,为进一步的土力学性质分析提供了基础数据。
实验二:液限和塑限的测定目的:通过液限和塑限试验,确定土的塑性特性,评估土的工程适用性。
材料与设备:土样、液限仪、塑限仪、天平、研钵、蒸馏水。
实验步骤:1. 准备土样,通过研钵研磨至均匀状态。
2. 使用液限仪进行液限试验,逐渐加入蒸馏水,搅拌土样至能形成手滚状,记录此时的含水量。
3. 继续加水,直至土样表面出现一层稀薄的液态水膜,记录此时的含水量,确定液限。
4. 进行塑限试验,将土样置于塑限仪上,通过搓圆法测定土样的塑性。
5. 记录土样在不同含水量下的塑性指数,计算土的塑性范围。
结果分析:- 液限和塑限的测定结果可以帮助了解土的塑性特性。
- 根据塑性指数,可以判断土的工程分类,如低塑性粘土、高塑性粘土等。
- 结果对于土的施工和应用具有重要的指导意义,如土的压实、稳定性分析等。
结论:本次实验准确地测定了土样的液限和塑限,为土的工程性质评估和应用提供了重要依据。
土力学与地基基础实验《土力学与地基基础》实验指导书深圳大学建工学院土木工程系一、颗粒分析试验(筛分法)(一)试验目的测定干土各粒组占该土总质量的百分数,以便了解土粒的组成情况。
供砂类土的分类、判断土的工程性质及建材选料之用。
(二)试验原理土的颗粒组成在一定程度上反映了土的性质,工程上常依据颗粒组成对土进行分类,粗粒土主要是依据颗粒组成进行分类的,细粒土由于矿物成分、颗粒形状及胶体含量等因素,则不能单以颗粒组成进行分类,而要借助于塑性图或塑性指数进行分类。
颗粒分析试验可分为筛析法和密度计法,对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛析法测定,而对于粒径小于0.075mm的土粒则用密度计法来测定。
筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子,并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组,然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。
(三)仪器设备1.标准筛:孔径10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm;(见附图1)2.天平:称量1000g,分度值0.1g;3.台称:称量5kg,分度值1g;4.其它:毛刷、木碾等。
(四)操作步骤1.备土:从大于粒径0.075mm的风干松散的无粘性土中,用四分对角法取出代表性的试样。
2.取土:取干砂500g称量准确至0.2g。
3.摇筛:将称好的试样倒入依次叠好的筛,然后按照顺时针或逆时针进行筛析。
振摇时间一般为10~15分钟。
4.称量:逐级称取留在各筛上的质量。
(五)试验注意事项1.将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。
2.筛析法采用振筛机,在筛析过程中应能上下振动,水平转动。
3.称重后干砂总重精确至 2g 。
(六)计算及制图1.按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数:100ABm X m =⨯ 式中:X —小于某颗粒直径的土质量百分数,%; m A —小于某颗粒直径的土质量,g ; m B —所取试样的总质量(500g )。
2.用小于某粒径的土质量百分数为纵坐标,颗粒直径(mm )的对数值为横坐标,绘制颗粒大小分配曲线。
图1标准筛(七)试验记录二、密度试验(环刀法)(一)试验目的测定土的湿密度,以了解土的疏密和干湿状态,供换算土的其它物理性质指标和工程设计以及控制施工质量之用。
(二)试验原理土的湿密度是指土的单位体积质量,是土的基本物理性质指标之一,其单位为g/cm3。
环刀法是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法,环刀内土的质量与体积之比即为土的密度。
密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。
对于细粒土,宜采用环刀法;对于易碎裂、难以切削的土,可用蜡封法;对于现场粗粒土,可用灌水法或灌砂法。
(三)仪器设备1.环刀:内径6~8cm ,高2~3cm 。
2.天平:称量500g ,分度值0.01g 。
3.其它:切土刀、钢丝锯、凡士林等。
(四)操作步骤1.量测环刀:取出环刀,称出环刀的质量,并涂一薄层凡士林。
2.切取土样:将环刀的刀口向下放在土样上,然后用切土刀将土样削成略大于环刀直径的土柱,将环刀垂直下压,边压边削使土样上端伸出环刀为止,然后将环刀两端的余土削平。
3.土样称量:擦净环刀外壁,称出环刀和土的质量。
(五)试验注意事项1.称取环刀前,把土样削平并擦净环刀外壁;2.如果使用电子天平称重则必须预热,称重时精确至小数点后二位。
(六)计算公式按下列计算土的湿密度:12m m m V Vρ-== 式中:ρ—密度,计算至0.01g/cm ;m—湿土质量,g;m1—环刀加湿土质量,g;m2—环刀质量,g;V—环刀体积,cm 。
密度试验需进行二次平行测定,其平行差值不得大于0.03g/cm ,取其算术平均值。
图2环刀与电子太平(七)试验记录土样编号班组试验日期姓名环号环加土质量(g)环刀质量(g)湿土质量(g)环刀体积(cm3)密度(g/cm3)平均密度(g/cm3)备注⑴⑵⑶⑷⑸⑴-⑵三、含水率试验(烘干法)(一)试验目的测定土的含水率,以了解土的含水情况,是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和其它物理力学性质不可缺少的一个基本指标。
(二)试验原理含水率反映土的状态,含水率的变化将使土的一系列物理力学性质指标随之而异。
这种影响表现在各个方面,如反映在土的稠度方面,使土成为坚硬的、可塑的或流动的;反映在土内水分的饱和程度方面,使土成为稍湿、很湿或饱和的;反映在土的力学性质方面,能使土的结构强度增加或减小,紧密或疏松,构成压缩性及稳定性的变化。
测定含水率的方法有烘干法、酒精燃烧法、炒干法、微波法等等。
(三)仪器设备1.烘箱:采用温度能保持在105~110℃的电热烘箱。
(如附图3所示) 2.天平:称量500g ,分度值0.01g 。
3.其它:干燥器、称量盒等。
(四)操作步骤1.湿土称量:选取具有代表性的试样15~20g ,放入盒内,立即盖好盒盖,称出盒与湿土的总质量。
2.烘干冷却:打开盒盖,放入烘箱内,在温度105~110℃下烘干至恒重后,将试样取出,盖好盒盖放入干燥器内冷却,称出盒与干土质量。
烘干时间随土质不同而定,对粘质土不少于8h ;砂类土不少于6h 。
(五)试验注意事项1.刚刚烘干的土样要等冷却后才称重; 2.称重时精确至小数点后二位。
(六)计算公式按下式计算土的含水率:1220100m m m m ω-=⨯-式中:ω—含水率,计算至0.1% m o —盒质量,g ;m1—盒加湿土质量,g;m2—盒加干土质量,g;含水率试验需进行二次平行试验,其平行差值不得大于2%,取其算术平均值。
图3电热烘箱(七)试验记录土样编号班组试验日期姓名土样编号盒号盒质量(g)盒加湿土质量(g)盒加干土质量(g)水质量(g)干土质量(g)含水率(%)平均含水率(%)备注四、界限含水率试验液限、塑限联合测定法(一)试验目的测定粘性土的液限ωL和塑限ωp,并由此计算塑性指数Ip 、液性指数IL,进行粘性土的定名及判别粘性土的软硬程度。
(二)试验原理液限、塑限联合测定法是根据圆锥仪的圆锥入土深度与其相应的含水率在双对数坐标上具有线性关系的特性来进行的。
利用圆锥质量为76g的液塑限联合测定仪测得土在不同含水率时的圆锥入土深度,并绘制其关系直线图,在图上查得圆锥下沉深度为17mm所对应得含水率即为液限,查得圆锥下沉深度2mm所对应的含水率即为塑限。
(三)试验设备1.液塑限联合测定仪:(如附图4)有电磁吸锥、测读装置、升降支座等,圆锥质量76g,锥角30°,试样杯等;2.天平:称量200g,分度值0.01g;3.其它:调土刀、不锈钢杯、凡士林、称量盒、烘箱、干燥器等。
(四)操作步骤1.土样制备:当采用风干土样时,取通过0.5mm筛的代表性土样约200g,分成三份,分别放入不锈钢杯中,加入不同数量的水,然后按下沉深度约为4~5mm,9~11mm,15~17mm范围制备不同稠度的试样。
2.装土入杯:将制备的试样调拌均匀,填入试样杯中,填满后用刮土刀刮平表面,然后将试样杯放在联合测定仪的升降座上。
3.接通电源:在圆锥仪锥尖上涂抹一薄层凡士林,接通电源,使电磁铁吸住圆锥。
4.测读深度:调整升降座,使锥尖刚好与试样面接触,切断电源使电磁铁失磁,圆锥仪在自重下沉入试样,经5秒钟后测读圆锥下沉深度。
5.测含水率:取出试样杯,测定试样的含水率。
重复以上步骤,测定另两个试样的圆锥下沉深度和含水率。
(五)试验注意事项1.土样分层装杯时,注意土中不能留有空隙。
2.每种含水率设三个测点,取平均值作为这种含水率所对应土的圆锥入土深度,如三点下沉深度相差太大,则必须重新调试土样。
(六)计算公式1.计算各试样的含水率:1220100m mm mω-=⨯-式中符号意义与含水率试验相同。
2.以含水率为横坐标,圆锥下沉深度为纵坐标,在双对数坐标纸上绘制关系曲线,三点连一直线。
当三点不在一直线上,可通过高含水率的一点与另两点连成两条直线,在圆锥下沉深度为2mm处查得相应的含水率。
当两个含水率的差值≥2%时,应重做试验。
当两个含水率的差值<2%时,用这两个含水率的平均值与高含水率的点连成一条直线。
3.在圆锥下沉深度与含水率的关系图上,查得下沉深度为17mm所对应的含水率为液限;查得下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限。
图4液塑限联合测定仪(七)试验记录土样编号班组试验日期姓名土样说明天然含水率圆锥下沉深度h(mm)盒号盒质量m o(g)盒加湿土质量m1(g)盒加干土质量m o(g)水质量m w(g)干土质量m s(g)含水率ω(%)液限ωL(%)塑限ωp(%)⑴⑵⑶⑷=⑵-⑶⑸=⑶-⑴⑹=⑺⑻塑性指数I p土的分类液性指数I L土的状态五、直剪试验(快剪法)(一)试验目的直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
通常采用四个试样为一组,分别在不同的垂直压力σ下,施加水平剪应力进行剪切,求得破坏时的剪应力τ,然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角φ和凝聚力C 。
直剪试验分为快剪(Q)、固结快剪(CQ)和慢剪(S)三种试验方法。
在教学中可采用快剪法。
(二)试验原理快剪试验是在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪切力,以0.8~1.2mm/min的速率剪切,一般使试样在3~5min内剪破。
快剪法适用于测定粘性土天然强度。
(三)仪器设备1.应变控制式直接剪切仪:有剪力盒、垂直加压框架、测力计及推动机构等,仪器如图5所示,仪器结构示意图如图6所示。
2.其它:量表、砝码等。
(四)试验步骤1.切取试样:按工程需要用环刀切取一组试样,至少四个,并测定试样的密度及含水率。
如试样需要饱和,可对试样进行抽气饱和。
2.安装试样:对准上下盒,插入固定销钉。
在下盒内放入一透水石,上覆隔水蜡纸一张。
将装有试样的环刀平口向下,对准剪切盒,试样上放隔水蜡纸一张,再放上透水石,将试样徐徐推入剪切盒内,移去环刀。
3.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,调整测力计中的量表读数为零。
顺次加上盖板、钢珠压力框架。
每组四个试样,分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。
在教学上可取四个垂直压力分别为100、200、300、400kPa。
4.进行剪切:施加垂直压力后,立即拔出固定销钉,开动秒表,以每分钟4~6转的均匀速率旋转手轮(在教学中可采用每分钟6转)。
使试样在3~5分钟内剪破。
如测力计中的量表指针不再前进,或有显著后退,表示试样已经被剪破。
但一般宜剪至剪切变形达4mm。
若量表指针再继续增加,则剪切变形应达6mm为止。
手轮每转一圈,同时测记测力计量表读数,直到试样剪破为止。
5.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、上盖板,取出试样。
(五)试验注意事项1.先安装试样,再装量表。
安装试样时要用透水石把土样从环刀推进剪切盒里,试验前量表中的大指针调至零。