土力学实验报告(最终版)
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土力学实验报告土力学实验报告一、引言土力学实验是土木工程领域中非常重要的一项研究内容,通过对土壤在不同条件下的力学性质进行测试和分析,可以为工程设计和施工提供科学依据。
本实验报告旨在总结土力学实验的过程、结果和分析,以及对土壤力学性质的理解和应用。
二、实验目的本次土力学实验的目的是通过对土壤的压缩性和剪切性进行测试,了解土壤的力学性质,包括压缩特性、剪切强度和变形特征等。
同时,通过实验结果的分析,掌握土壤的力学行为规律,为土木工程的设计和施工提供参考。
三、实验方法1. 压缩性测试:采用压缩试验仪进行,首先将土样放置在试验仪中,施加一定的压力,然后记录土样的压缩变形和应力变化,最后得出土壤的压缩特性曲线和压缩模量等参数。
2. 剪切性测试:采用剪切试验仪进行,首先将土样放置在试验仪中,施加一定的剪切力,然后记录土样的剪切变形和应力变化,最后得出土壤的剪切强度和剪切模量等参数。
四、实验结果与分析1. 压缩性测试结果:根据实验数据绘制土壤的压缩特性曲线,可以得出土壤的压缩指数和压缩模量等参数。
通过分析曲线的形状和参数的数值,可以判断土壤的压缩性质,如是否具有压缩回弹性、压缩变形的速率等。
2. 剪切性测试结果:根据实验数据绘制土壤的剪切应力-剪切变形曲线,可以得出土壤的剪切强度和剪切模量等参数。
通过分析曲线的形状和参数的数值,可以判断土壤的抗剪强度和剪切变形的特征,如剪切破坏的形态、剪切面的切线斜率等。
五、实验结论通过本次土力学实验,我们得出了以下结论:1. 土壤的压缩性是指土壤在外力作用下发生的体积变化,具有压缩回弹性和压缩变形速率等特征。
2. 土壤的剪切性是指土壤在外力作用下发生的形变和破坏,具有剪切强度和剪切变形特征等。
3. 土壤的力学性质与土壤的颗粒组成、含水量、密实度等因素有关,不同土壤类型具有不同的力学行为规律。
六、实验应用土力学实验的结果和分析对土木工程的设计和施工具有重要的指导意义:1. 在土地开发和基础工程设计中,可以根据土壤的压缩性和剪切性参数,合理选择地基处理措施和结构设计方案,以确保工程的稳定性和安全性。
实习报告实习单位:XX大学土力学实验室实习时间:2023年7月1日-2023年7月31日实习内容:土体力学性质实验、土体变形与强度实验、土体渗透性实验一、实习目的通过本次土力学实习,使我对土体力学性质、土体变形与强度、土体渗透性等方面有更深入的了解,提高我的实验技能和动手能力,为今后从事土木工程设计和施工打下坚实基础。
二、实习过程1.土体力学性质实验(1)密度实验:通过密度实验,我掌握了土体密度的测定方法,了解了土体密度对工程质量的影响。
(2)含水率实验:我学会了土体含水率的测定方法,了解了含水率对土体力学性质的影响。
(3)颗粒分析实验:通过颗粒分析实验,我掌握了土体颗粒分布的测定方法,了解了颗粒分布对土体力学性质的影响。
2.土体变形与强度实验(1)压缩实验:我学会了土体压缩模量的测定方法,了解了压缩模量对土体变形性能的影响。
(2)剪切实验:通过剪切实验,我掌握了土体抗剪强度的测定方法,了解了抗剪强度对土体稳定性的影响。
3.土体渗透性实验(1)渗透实验:我学会了土体渗透系数的测定方法,了解了渗透系数对土体渗透性的影响。
(2)渗流场实验:通过渗流场实验,我了解了渗流场的基本规律,提高了我对土体渗透性问题的认识。
三、实习收获通过本次实习,我对土力学实验有了更加深入的了解,提高了我的实验技能和动手能力。
我学会了土体力学性质、土体变形与强度、土体渗透性等方面的实验方法,为今后从事土木工程设计和施工打下了坚实基础。
同时,我也认识到实验是土力学研究的基础,只有掌握了实验方法,才能更好地解决实际工程问题。
四、实习体会本次实习让我深刻体会到实践是检验真理的唯一标准。
在实验室里,我不仅学到了理论知识,更学会了将理论知识运用到实际操作中。
同时,实习过程中的团队协作也让我明白了团队合作的重要性。
在今后的学习和工作中,我将不断努力,提高自己的实践能力和团队协作能力,为我国土木工程事业贡献自己的力量。
五、实习总结通过本次土力学实习,我不仅提高了自己的实验技能和动手能力,还对土体力学性质、土体变形与强度、土体渗透性等方面有了更深入的了解。
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。
第1篇一、实验目的1. 了解土的基本物理性质,包括含水率、密度、比重等。
2. 掌握土的界限含水率测定方法,包括液限和塑限。
3. 理解土的击实特性,学习击实试验方法。
4. 熟悉土的压缩性试验,分析土的压缩曲线。
5. 学习土的抗剪强度试验,测定土的剪切强度参数。
二、实验原理1. 含水率试验:通过烘干法或酒精法测定土样中的水分含量,进而计算含水率。
2. 密度试验:测定土样在自然状态和饱和状态下的密度,分别为自然密度和饱和密度。
3. 比重试验:通过比重瓶法测定土样的比重,反映土粒的轻重。
4. 界限含水率试验:通过液限和塑限试验,测定土的液限和塑限,进而计算塑性指数和液性指数。
5. 击实试验:通过标准击实试验,研究土的击实特性,确定最大干密度和最佳含水率。
6. 压缩试验:通过压缩试验,研究土的压缩性,绘制压缩曲线,确定土的压缩系数。
7. 抗剪强度试验:通过直接剪切试验或三轴剪切试验,测定土的抗剪强度参数,包括内摩擦角和粘聚力。
三、实验仪器与材料1. 仪器:烘箱、电子天平、比重瓶、液限塑限联合测定仪、击实仪、压缩仪、剪切仪等。
2. 材料:土样、砂、石子、酒精、水等。
四、实验步骤- 称取一定质量的土样,放入烘箱中烘干至恒重。
- 称取烘干后的土样质量,计算含水率。
2. 密度试验:- 称取一定质量的土样,测定其体积。
- 将土样浸泡在水中,测定其饱和体积。
- 计算自然密度和饱和密度。
3. 比重试验:- 称取一定质量的土样,放入比重瓶中。
- 加入适量水,使土样悬浮在水中。
- 称取比重瓶和土样的总质量,计算比重。
4. 界限含水率试验:- 进行液限和塑限试验,测定土的液限和塑限。
- 计算塑性指数和液性指数。
5. 击实试验:- 将土样分层次放入击实仪中。
- 按照规定次数进行击实。
- 测定击实后的土样密度和含水率。
- 计算最大干密度和最佳含水率。
6. 压缩试验:- 将土样放入压缩仪中。
- 加载不同应力,测定土样的变形。
- 绘制压缩曲线,计算压缩系数。
直接剪切实验一、实验目的直接剪切实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,分别在不同的垂直压力下,施加水平剪切力进行剪切,测出破坏时剪应力,然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标:内摩擦角φ和粘聚力c。
二、实验原理:土的破坏都是剪切破坏,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。
土体的一部分对于另一部分移动时,便认为该点发生了剪切破坏。
无粘性土的抗剪强度与法向应力成正比;粘性土的抗剪强度除和法向应力有关外,还决定于土的粘聚力。
土的摩擦角φ、粘聚力c是土压力、地基承载力和土坡稳定等强度计算必不可少的指标。
三、实验设备:1.应变控制式直剪仪:由剪切容器、垂直加压设备、水平力推力座、量力环等组成。
2.其它辅助设备:百分表、天平、环刀、秒表、饱和器、透水石、削土刀等。
四、实验步骤:1.按要求的干密度,称出一个环刀体积所需的风干试样。
本实验使用扰动土试样。
制备四份试样,在四种不同竖向压力下进行剪切试验。
2.取出剪切容器的加压盖及上部透水石,将上下盒对准,插入固定销。
3.将试样徐徐倒入剪切容器内,在试样面上依次放好透水石、加压盖、钢珠和加力框架。
4.徐徐转动手轮至量力环上的百分表长针微微转动为止,将百分表的长针调至零,即R=0。
5.在试样面上施加第一级垂直压力P=100kpa。
6.拔去固定销,以8s/r的均匀速率转动手轮,使试样在3--5分钟内剪破。
剪破标准:(1)当百分表读数不变或明显后退,(2)百分表指针不后退时,以剪切位移为4mm对应的剪应力为抗剪强度,这时剪切至剪切位移达6mm时才停止剪切。
7.卸除压力,取下加力框架、钢珠、加压盖等,倒出试样,刷净剪切盒。
8.重复2-7步骤,改变垂直压力,使分别为200、300、400kpa进行试验。
五、数据分析:14 94.8 185.2 234.15616 96.8 223.2 239.09618 97.6 262.4 241.07220 97.6 302.4 241.07222 97.6 342.4 241.07224 97.6 382.4 241.07226 97.6 422.4 241.072剪切位移为4mm时对应的剪应力(kpa)即抗剪强度如下表:100 61.26200 121.03300 181.79400 241.07由图可知:抗剪强度指标:C=10,φ=31.2THANKS !!!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载,资料仅供参考。
密度试验一、试验目的土的密度反映了土体结构的松紧程度, 是计算土的自重应力、干密度、孔隙比等指标的重要依据, 也是挡土墙土压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降估算以及路基面施工填土压实度控制的重要指标之一。
二、试验方法及原理环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法, 环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。
环刀法操作简便且准确, 在室内和野外均普遍采用, 但环刀法只适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。
三、仪器设备1、环刀: 内径61.8mm, 高20mm。
天平:称重500g, 最小分度值0.1g;称重200g, 最小分度值0.01g。
其他: 切土刀、钢丝锯、圆玻璃片、凡士林等。
四、试验步骤1、按工程需要取原状土样, 其直径和高度应大于环刀的尺寸, 整平两端放在圆玻璃片上;2、在环刀的内壁涂一层凡士林, 将环刀的刀刃向下放在土样上面, 用切土刀把环刀完全压入土内, 使保持天然状态的土样填满环刀内;用切土刀削去环刀外侧的土、刮平上下面后, 再用擦布把环刀外侧擦净;在天平上称量环刀加土的总质量, 准确至0.01g。
五、试验数据处理试验记录及计算表试验者:两次计算的密度差值为0.012 g/cm 3 表格中数据计算用到的公式:湿密度V m=ρ干密度430.1362.01948.11=+=+=ωρρd (g/cm 3)六、回答问题2、1.土的密度有几种测试方法?3、答: 土的密度测定方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法。
环刀法测定哪些土的密度?答: 环刀法适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。
比重试验一、试验目的土粒的比重是土的基本物理性质之一, 是计算孔隙比、孔隙率、饱和度等 重要依据, 也是评价土的主要指标。
土粒的比重主要取决于土的矿物成分, 不同土的比重变化幅度不大。
但土的比重对于了解土的性质很重要, 通过本实验了解测量土比重的基本方法。
二、试验方法及原理比重瓶法的原理为由称好质量的干土放入盛满水的比重瓶的前后质量差异, 来计算土粒的体积, 从而进一步计算出土粒比重。
土力学实验报告土力学实验报告引言土力学是土壤力学的一门学科,研究土壤的力学性质和力学行为。
土力学实验是对土壤力学性质进行定量研究的重要手段。
本实验旨在通过一系列土力学实验,了解土壤的力学性质,探索土壤的力学行为,并对实验结果进行分析和讨论。
实验一:土壤的颗粒分析实验一旨在通过颗粒分析了解土壤的颗粒组成及其分布特征。
首先,收集一定量的土壤样本,并进行干燥处理。
然后,将干燥土壤样本分级,利用不同孔径的筛网进行筛分。
根据筛分结果,计算土壤的颗粒组成,并绘制颗粒分布曲线。
通过分析颗粒分析结果,可以评估土壤的工程性质,如孔隙比、孔径分布等。
实验二:土壤的压缩性实验二旨在研究土壤的压缩性质,即土壤的压缩变形与应力之间的关系。
首先,制备一定数量的土壤样本,并进行初次固结。
然后,利用压缩仪对土壤样本施加不同的荷载,测量土壤的应力与压缩变形的关系。
通过绘制压缩曲线,可以得到土壤的压缩指数和压缩模量等重要参数,从而评估土壤的压缩性质。
实验三:土壤的剪切强度实验三旨在研究土壤的剪切强度特性,即土壤在剪切应力作用下的变形和破坏行为。
首先,制备一定数量的土壤样本,并进行固结处理。
然后,利用剪切仪对土壤样本施加不同的剪切应力,测量土壤的剪切应力与剪切变形的关系。
通过绘制剪切曲线,可以得到土壤的剪切强度参数,如内摩擦角和剪切模量等,从而评估土壤的抗剪切性能。
实验四:土壤的液化特性实验四旨在研究土壤的液化特性,即土壤在地震或振动作用下的液化现象。
首先,制备一定数量的土壤样本,并进行固结处理。
然后,利用液化仪对土壤样本施加一定的振动,观察土壤的液化现象。
通过分析液化现象的发生时间和振动强度等参数,可以评估土壤的液化敏感性,并提出相应的防治措施。
实验五:土壤的渗透性实验五旨在研究土壤的渗透性特性,即土壤对水分渗透的能力。
首先,制备一定数量的土壤样本,并进行固结处理。
然后,利用渗透仪对土壤样本施加一定的水头压力,测量土壤的渗透速度。
土力学实验报告书年学期班级:学号:姓名:中南大学资源与安全工程学院目录一、密度试验(环刀法) (1)二、含水率试验 (2)三、比重试验(比重瓶法) (3)四、界限含水率试验...................................... 错误!未定义书签。
(液限、塑限联合测定法) ....................... 错误!未定义书签。
五、固结试验(快速法) (4)六、直接剪切试验 (6)一、密度试验(环刀法)一)简述实验原理:二)简述所使用的主要实验仪器及其适用范围:1.测定密度的常用方法有哪几种?各适应哪种情况?2.在试验中碰到哪些问题以及对本次试验的意见和建议。
二、含水率试验一)简述实验原理:二)简述所使用的主要实验仪器及其适用范围:三)完成表格:1.对于不同的土烘干的时间是否相同,为什么?2.在试验中遇到哪些问题以及对本次试验的意见和建议。
三、比重试验(比重瓶法)一)简述实验原理:二)简述所使用的主要实验仪器及其适用范围:1.试验中为什么土溶液要煮沸或进行抽气?2.根据土粒粒径的不同,土的比重试验可分别采用哪几种方法?3.在试验中遇到哪些问题以及对本次试验的意见和建议。
四、固结试验(快速法)一)简述实验原理:二)简述所使用的主要实验仪器及其适用范围:三)完成表格及曲线:土样编号密度班组说明土样含水率姓名初始孔隙比比重试验日期e压缩系数a1-2= Mpa-1属压缩性土0P(kPa)四)回答问题1.土的压缩性?2.量表读数是土的沉降量吗?请说明之。
3.在试验中遇到哪些问题以及对本次试验的意见和建议。
五、直接剪切试验一)简述实验原理:二)简述所使用的主要实验仪器及其适用范围:三)完成表格及曲线:土样编号仪器编号班组说明土样测力计读数姓名试验方法手轮转速试验日期0 100 200 300 400垂直压力σ(kPa)抗剪强度与垂直压力关系曲线四)回答问题1.快剪试验一般在几分钟完成?2.根据什么定律确定土的抗剪强度指标?3.在试验中遇到哪些问题以及对本次试验的意见和建议。
土力学实验报告书篇一:土力学实验指导书土力学室内试验指导书试验须知1.试验前要认真阅读试验指导书,明确所作实验的目的、要求和注意事项。
2.必须遵守实验室规章制度,遵守课堂纪律保持安静。
3.试验课必须专心听讲,服从指导教师的安排和指导,按照操作归程认真操作,正确读数,细心观察,认真记录,不得草率敷衍,拼凑数据。
4.试验报告必须独立完成,不得抄袭别人的数据。
5.爱护仪器设备,不准动用与本次试验无关的仪器设备。
如发生仪器设备损坏要及时向指导教师报告,属责任事故的,按有关规定赔偿。
6.试验完毕后做好整理工作,将试剂、材料、工具和仪器放回原处,洗刷器皿,清扫试验场地,切断电源、水源、气源,经指导教师检查合格后方可离开。
一颗粒分析试验颗粒分析就是用试验的方法求出小于某种粒径的颗粒所占土质量的百分数。
一、试验目的通过颗粒组分分析可以了解土中颗粒大小的分配情况,并能为土的分类及概略判断其工程地质性质、建材选料提供所需的材料。
二、试验方法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。
1 筛析法(一)仪器设备(1)标准筛一套:孔径分别为5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm;(2)普通天平:感量0.1g,称量500g;(3)振筛机:筛析过程中能上下震动;(4)其他:磁钵及橡皮头研棒、毛刷、白纸、尺等。
(二)操作步骤1. 用研棒轻轻碾压风干土,使之分散成单粒,用四分对角法取出代表性的试样,取样数量见表4–1。
2. 3. 取2mm筛上试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中;取2mm筛下试样倒入依次叠好的最上层筛中,进行筛析。
细筛宜放在振筛机上震摇,震摇时间一般为10~15min。
4. 由最大孔径筛开始,顺序将各筛取下,在白纸上用手轻叩摇晃,如仍有土粒漏下,应继续轻叩摇晃,至无土粒漏下为止。
园林学院土力学实验报告学生姓名学号**********专业班级土木工程091 指导教师李西斌组别第三组成绩实验目录前言 (1)实验一含水量试验 (2)实验二密度实验 (5)实验三液限和塑限试验 (8)实验四固结试验 (13)实验五直接剪切试验 (21)前言土是矿物颗粒所组成的松散颗粒集合体,其物理力学性质与其他材料不同;土力学是利用力学的基本原理和土工试验技术来研究土的强度和变形及其规律性的一门应用学科。
土的天然含水率、击实性、压缩性、抗剪强度是水利工程中的四大问题,他们的好坏与否直接关系到水利工程的经济效益与安全问题,因此在工程中作好土料的指标实验,确定出相应标对水利工程具有十分重要的意义。
实验一 含水量试验一、概述土的含水率是指土在温度105~110℃下烘干至恒量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值,以百分数表示。
含水率是土的基本物理性质指标之一,它反映了土的干、湿状态。
含水率的变化将使土物理力学性质发生一系列变化,它可使土变成半固态、可塑状态或流动状态,可使土变成稍湿状态、很湿状态或饱和状态,也可造成土在压缩性和稳定性上的差异。
含水率还是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等不可缺少的依据,也是建筑物地基、路堤、土坝等施工质量控制的重要指标。
二、实验原理土样在在105℃~110℃温度下加热,土中自由水会变成气体挥发,土恒重后,即可认为是干土质量s m ,挥发掉的水分质量为w s m m m =-。
三、实验目的测定土的含水量,供计算土的孔隙比、液性指数、饱和度等不可缺少的一个基本指标。
并查表可确定地基土的允许承载力四、实验方法含水率实验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等,其中以烘干法为室内实验的标准方法。
在此仅用烘干法来测定。
烘干法烘干法是将实样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法,是室内测定含水率的标准方法。
(一)仪器设备(1)保持温度为105~110℃的自动控制电热恒温烘箱;(2)称量200g、最小分度值0.01g的天平;(3)玻璃干燥缸;(4)恒质量的铝制称量盒。
《土力学与基础工程》土工实验报告书学院:环资学院班级:地质1301班姓名:郑学号:20131140时间:2015.11.24目录实验一侧限压缩实验 (3)1实验目的 (3)2实验原理 (3)3仪器设备 (3)4操作步骤 (3)5实验数据整理 (4)实验二直接剪切实验 (7)1土的抗剪强度及实验方法 (7)1.1 土的抗剪强度 (7)1.2实验目的 (7)1.3实验原理 (7)2 直接剪切实验步骤 (7)2.1 仪器设备 (7)2.2 操作步骤 (7)2.3 实验数据整理 (8)三、三轴压缩实验 (10)1实验目的 (10)2实验原理 (10)3实验设备 (10)4实验步骤 (10)5计算与绘图 (10)6实验记录 (12)四、实验总结 (12)实验一 侧限压缩实验1实验目的通过测定变形和压力的关系或者孔隙比与压力的关系、变形和时间的关系,进而计算单位沉降量is 、压缩系数v 、压缩指数c C 、压缩模量s E 。
2实验原理实验基于构成土骨架的矿物颗粒在土体变形过程中保持刚性且竖向变形是连续的假设前提。
3仪器设备(1)固结仪:试样面积302cm ,高为2cm ;(2)加压设备:称量500kg~1000kg 。
感量为0.2kg~0.5kg 的磅秤。
(3)百分表:量程10mm ,分度值为0.01mm ; (4)其它:钢丝锯、天平、环刀、刮土刀等。
4操作步骤(1)制备式样:取面积为302cm 的环刀抹上适量的凡士林并称量,记录读数为42.9g ,取原状土按一定的含水量制备试样,用环刀切取土样并用天平称量,记录数据为162.0g ;(2)土样装入固结仪器中:先装入下透水石,再将带有环刀的试样小心装入护环,在装入固结仪容器内,然后放上透水石和加压盖板,至于加压框下,对准加压框架的正中,安装量表。
(透水石的湿度应尽量与试样保持一致);(3)为保证试样与仪器上下各部件之间接触良好,应施加1KPa 预压荷载,然后调整量表归零;(4)对试样施加压力,加压等级分别为50.0、100、200、300、400、1600KPa ;(5)需要确定原状土的先期固结压力时,加压率应小于1,可采用0.5或0.25倍。
最后一级压力应大于1000KPa ;(6)第一级压力的大小取决于土的软硬程度,此次实验采取50KPa ;(7)加荷后按下列时间顺序计量表读数:6”、15”、1’、2’15”、4’、6’15”、9’、12’15”、16’、20’15”、25’、30’15”、36’、42’15”、49’、64’、100’、200’、400’、23h 和24h ,至稳定为止。
(中间加压等级只读数0’’、60’’即可);(8)固结稳定标准规定为每级压力下压缩24h ; (9)整理设备,清理实验仪器。
5实验数据整理按下式计算各级荷载下对应的孔隙比:ωωρωρρωρ000)1(1)1(H H e s s +∆--+=按下式计算压缩系数v α:1221p p e e v --=α按下式计算压缩模量s E :vs e E α11+=按下式计算压缩指数c C :1221lg lg p p e e C c --=侧限压缩实验记录表工程名称试验者土样编号计算者实验日期校核者试样原始高度:22mm ds=2.73实验二直接剪切实验1土的抗剪强度及实验方法1.1 土的抗剪强度土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。
直接剪切实验是测定土的抗剪强度的一种常用的方法。
通常采用四个试样,分别在不同的垂直压力P下,施加水平剪切力进行剪切,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。
直接剪切实验分为快剪、固结快剪和慢剪三种。
快剪是在试样上施加垂直压力后,立即施加水平剪切力进行剪切;固结快剪是在试样上施加垂直压力后,待排水固结稳定后,施加水平剪切力进行剪切;慢剪是在试样上施加垂直压力及水平剪切力的过程中均需排水固结。
此次实验用实验一中测压实验后土样采取快剪实验。
1.2实验目的了解快剪实验的的工作原理并测定土体的内摩擦角φ和凝聚力C。
1.3实验原理库仑定律。
四个试样要在四种不同的垂直压力P下进行剪切实验:一个要相当于现场压力、一个要大于现场压力、另外两个要小于现场压力。
2 直接剪切实验步骤2.1 仪器设备cm,高为2cm;(1)应变控制直接剪切仪:试样面积302(2)加压设备:称量500kg~1000kg。
感量为0.2kg~0.5kg的磅秤或杠杆式加压设备;(3)百分表:量程10mm,分度值为0.01mm;(4)其它:环刀、秒表等。
2.2 操作步骤快剪实验(1)制备式样:取实验一后所得土样;(2)对准上下盒,插入固定销。
在下盒内先后放置透水石和不透水塑料薄膜。
将装有试样的环刀平口向下,对准剪切盒口,在试样上先后放置不透水塑料薄膜和透水石,然后将试样徐徐推入剪切盒内,移去环刀(透水石的湿度应尽量与试样保持一致);(3)转动手轮,使上盒前端钢珠刚好与量力环接触,调整量力环中量表归零。
顺次加上加压盖板、钢珠、压力框架、垂直量表并记录起始读数;(4)对试样施加垂直压力后,立即拔去固定销,开动秒表,以每分钟4~12转的均匀速率旋转手轮,使试样在3~5min 内剪坏。
如果量力环中量表指针不再前进或有显著后退,表示试样已剪坏。
但一般宜剪至剪切变形达到4mm 。
如果量力环中量表指针继续前进,则剪切变形应达到6mm 为止;(5)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,钢珠和加压板等。
取出试样,测定剪切面附近土的含水量。
(5)整理设备,清理实验仪器。
2.3 实验数据整理2.3.1计算、制图按下式计算所测试样的剪应力及剪切位移:CR =τR n l -=∆20式中:C 量力环定率系数,mm KPa 01.0/;R量力环量表读数,0.01mml ∆剪切位移,0.01mm ;n手轮转数。
以剪应力为纵坐标,剪切位移为横坐标绘剪应力与剪切位移关系曲线;选取剪应力与剪切位移关系曲线上的峰值点或稳定值作为抗剪强度。
以抗剪强度为纵坐标,垂直压力P 为横坐标绘制图象,直线的倾角为土的内摩擦角φ,直线与纵坐标轴上的截距为凝聚力C直接剪切试验工程名称试验者试验方法计算者试验日期校核者量力环量表读数/0.01mm 剪应力/KPa 正应力/N79 79 10093 93 200112 112 300165 165 400实验三、三轴压缩实验1实验目的三轴压缩实验是测定土的抗剪强度的一种方法。
对堤坝填方、路堑、岸坡等是否稳定,挡土墙和建筑物地基是否能承受一定的荷载,都与土的抗剪强度有密切的关系。
2实验原理土的抗剪强度是土体抵抗破坏的极限能力,即土体在各向主应力的作用下,在某一应力面上的剪应力(τ)与法向应力(σ)之比达到某一比值,土体就将沿该面发生剪切破坏。
常规的三轴压缩实验是取4个圆柱体试样,分别在其四周施加不同的周围压力(即小主应力)σ3,随后逐渐增加轴向压力(即大主应力)σ1直至破坏为止。
根据破坏时的大主应力与小主应力分别绘制莫尔圆,莫尔圆的切线就是剪应力与法向应力的关系曲线。
三轴压缩实验适用于测定粘性土和砂性土的总抗剪强度参数和有效抗剪强度参数,可分为不固结不排水实验(uu );固结不排水实验(cu )和固结排水实验(CD )。
3实验设备(1)三轴仪:包括轴向加压系统、压力室、周围压力系统、孔隙压力测量系统和试样变 形量测系统等。
(2)其它:击样器、饱和器、切土盘、分样器、承膜筒等。
4实验步骤(1)切取土样:先用钢丝锯或切土刀切取一稍大于规定尺寸的土柱,放在切土架上,用 钢丝锯或切土刀紧靠侧板,由上往下细心切削,边切削边转动圆盘,按规定的高度将两端削平、称量;并取余土测定试样的含水率。
(2)试样饱和:试样有抽气饱和、水头饱和及反压力饱和三种方法,最常用的是抽气饱 和。
即将试样装入饱和器内,放入真空缸内,与抽气机接通,开动抽气机,连续真空抽气2~4h ,然后停止抽气,静止12h 左右即可。
(3)试样安装:将压力室底座的透水石与管路系统以及孔隙水测定装置充水并放上一张滤纸,然后再将套上乳胶膜的试样放在压力室的底座上,最后装上压力筒,并拧紧密封螺帽,同时使传压活塞与土样帽接触。
(4)施加周围压力:分别按100、200、300、400Kpa 施加周围压力。
(5)测孔隙水压力:在不排水条件下测定试样的孔隙水压力。
(6)调整测力计:移动量测轴向变形的位移计和轴向压力测力计的初始“零点”读数。
(7)施加轴向压力:启动电动机,合上离合器,开始剪切。
剪切应变速率取每分钟0.5%~1.0%,当试样每产生轴向应变为0.3%~0.4%时,测记一次测力计,孔隙水压力和轴向变形读数,直至轴向应变为20%时为止。
(8)实验结束:停机并卸除周围压力,然后拆除试样,描述试样破坏时形状。
5计算与绘图(1)试样面积剪切时校正值:1001.01ε-=A A a式中:ε1—轴向应变,%,(不固结不排水实验ε1=△h i /h o ;固结不排水和固结排水实验ε1=△h i /h c )。
(2)固结后实测固结下沉量: c c h h h ∆-=0(3)主应力差的计算:1031⨯⋅=-aA RC σσ式中:σ1—大主应力,kPa ;σ3—小主应力,kPa ;C —测力计率定系数(N/0.01mm 或N/mV ); R —测力计读数(0.01mm 或mV ); A a —试样剪切时的校正面积,cm 2; 10 —单位换算系数。
(4)孔隙水压力系数的计算:)(313σσσ-==B u A u B if 式中:B —初始孔隙水压力系数;u o —施加周围压力后产生的孔隙水压力,kPa ;A f —破坏时的孔隙水压力系数; u i —试样破坏时,主应力差产生的孔隙水压力,kPa ;附图7-1 固结不排水剪强度包线(5)绘制应力圆及强度包线对不固结不排水实验及固结不排水实验,以法向应力σ为横坐标,剪应力τ为纵坐标。
在横坐标上以(σ1f +σ3f )/2为圆心,(σ1f -σ3f )/2为半径,绘制破坏总应力圆,该包线的倾角为内摩擦角φu 或φcu ,包线上纵轴上的截距为粘聚力C u 或C cu 。
在横坐标轴上以()2/31f f '+'σσ为圆心,以(σ1f -σ3f )/2 为半径绘制有效破坏应力圆,包线的倾角为有效内摩擦角φ′,包线在纵轴上的截距为有效粘聚力C ′。
6实验记录三轴压缩实验记录表工程名称 土样高度 实验者 土样编号 土样面积 计算者 土样说明 剪切速率 校核着 实验方法 测力计率定系数 实验日期实验四、综合实验对土体的力学性能进行综合描述,对以上实验进行综合汇总并写出实验总结(不少于3页纸)。