2012土工试验报告 (2)
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土 工 试 验 报 告 班 级:交通工程111班 组 号 姓 名:李琼 同组人:李双 董建国 于硕
成 绩
河北工业大学土木工程学院 201 年 月 日 1
试验一 土的基本物理指标的测定 (一)记录 土样编号_________________ 班 组_________________
试验日期_________________ 姓 名_________________
1.密度试验记录表(环刀法) 环刀号 环刀质量 / g 环刀加土质量 / g 土质量 / g 环刀容积 / cm3 密 度 / g/cm3 平均重度 / kN/m3
424 100 174.41 74.41 60 1.24 343 99.97 172.88 72.91 60
2.含水率试验记录表(烘干法) 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 / %
065 15.79 35.79 32.92 2.87 17.13 16.75 16.85 230 15.95 35.95 33.05 2.90 17.10 16.95
3.液、塑限联合测定法试验记录表 圆锥下沉深度 / mm 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 / % 液限 / % 塑限
/ %
3.2 131 16.96 49.52 44.53 4.99 27.57 18.10 3.7 217 16.44 55.70 49.58 6.20 33.14 18.70 8.7 021 16.77 53.71 46.59 7.12 29.82 23.87 8.4 031 16.41 46.72 40.95 5.77 24.54 23.51 16.2 070 16.06 41.82 36.40 5.42 20.34 26.65 16.4 212 17.52 42.72 37.41 5.31 19.89 26.70 注:圆锥下沉深度与含水率的双对数坐标关系曲线绘制于图1之中。 2
(二)试验成果汇总和计算 1.试验测定数据 = kN/m3
w = % wL = % wp = % 根据备注表1,由wL查表得 ds =
2.用试验结果进行下列计算 (1)e =
(2)Sr
=
(3) IP =
(4) IL = 3.依上述计算结果判定 (1)土的分类名称 (2)试验土样所处的状态
(三)思考与分析 1.土样烘干时,为什么要控制温度为105~110C? 105℃-110℃所赶走的土壤水分最接近土壤吸着水 因为太高会对样品造成损坏,而温度低于100度就达不到水的沸点。 含水率就是:(湿重-干重)/干重×100%,只要不损坏样品,最终能烘干即可
2.环刀尺寸(直径、高度、壁厚、容积)对试验成果有何影响?
含水率 / % 图1 圆锥入土深度与含水率关系曲线
圆锥入土深度/ mm 3
3.试分析搓条法的理论依据及存在的主要问题。 土条搓成直径3mm时未产生裂缝及断裂,表示试样含水量高于塑限含水量。应将土条揉捏、搓滚, 直至土条直径3mm时产生裂缝并开始断裂为止。若干条过早断裂,表示试样含水量低于塑限含水量
备注: 土粒比重与土的矿物成分有关,其值一般为2.65~2.75,由于土粒比重的测定方法较为复杂。且同一地区、同类土的比重变化不大,故除重大建筑物外,一般可不做比重试验,而采用地区的经验值。当缺乏地区的经验值时,对于黏性土,可取ds = 2.70~2.75;对于砂土可取ds = 2.65。天津地区液限wL
和比重ds关系如备注表1所示。
备注表1 天津地区液限wL和比重ds关系表(录自天津市勘察院资料) wL / % <26 2628.6 28.730.6 30.734.2 34.336.2 36.337.6 37.745 45.151.4 >51.4
ds 2.69 2.70 2.71 2.72 2.73 2.74 2.75 2.76 2.77 4
L=a-bR a=20.39 b=0.279 试验二 颗粒分析试验(密度计法)
(一)颗粒分析试验记录 土样编号_______________________ 班 组_______________________ 试验日期_______________________ 姓 名_______________________ 干土质量_____30g_______________ 密度计号_______________________ 小于0.075mm土质量百分数_________ 量 筒 号_______________________ 试样处理说明___________________ 烧 瓶 号_______________________ 土粒比重_______________________ 比重校正系数CG__________________
下 沉 时 间 t /min 悬 液 温 度 T /C 密 度 计 读 数 土粒 落距 L /cm 粒 径 d /mm 小于某 粒径 土质量 百分数 X / % 小于 某粒径 总土质量 百分数 / % 密度 计读 数 R 刻度及弯液面校正值 n 温度 校正值mT 分散剂校正值 CD DT
MCmnRR
GMHCRR
1 30 16.5 2 30 11.0 5 30 5.5
15 29.5 2.5 30 29 1.5 60 31 1.0 120 31 0.5 一点半 31 0.5
(二)绘图和计算 以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数为纵坐标,颗粒粒径为横坐标,在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线(见图2),并根据颗粒分布曲线完成填写表2。 (三)思考和分析 1.用密度计作颗粒分析时只是测定密度计浮泡中心处的悬液密度,为何可以代表全部悬液相应的密度? 密度计法是依据斯托克斯(Stokes)定律进行测定的。当土粒在液体中靠自重下沉时,较大的颗粒下沉较快,而较小的颗粒下沉则较慢。一般认为,对于粒径为0.2~0.002mm的颗粒,在液体中靠自重下沉 5
时,作等速运动,这符合斯托克斯定律。密度计法是静水沉降分析法的一种,只适用于粒径小于0.075mm的土样。密度计法,是将一定量的土样(粒径<0.075mm)放在量筒中,然后加纯水,经过搅拌,使土的大小颗粒在水中均匀分布,制成一定量的均匀浓度的土悬液(1000mL)。静止悬液, 让土粒沉降,在土粒下沉过程中,用密度计测出在悬液中对应于不同时间的不同悬液密度,根据密度计读数和土粒的下沉时间,就可计算出粒径小于某一粒径d(mm)的颗粒占土样的百分数。 用密度计进行颗粒分析须作下列三个假定: 1、斯托克斯定律能适用于用土样颗粒组成的悬液。 2、试验开始时, 土的大小颗粒均匀地分布在悬液中。 3、所采用量筒的直径较比重计直径大得多。 2.密度计法作颗粒分析试验的误差原因分析,请选择。 (1)系统误差:由理论假设、所用仪器和规定的试验方法步骤不完善造成。 ① 土粒刚开始下沉时为加速运动,V≠常数 ② 土粒并不是球形 ③ 土粒比重ds ≠常数 ④ 密度计泡体积过大,影响土粒下沉 ⑤ 土粒下沉过程中互相干扰,且受器壁影响 ⑥ 用浮泡所排开范围内之悬液密度,代替密度计浮泡中心液面密度是近似的 (2)偶然误差:由试验操作不当造成 ① 土粒称量不准或有损失 ② 土粒分散不完全 ③ 搅拌不均匀 ④ 读数有误(R、T、t) 要求仔细体会,明白者在后面画(√)、否则画(×) 6 土粒直径 /mm 图2 颗粒级配曲线
表2 颗粒组成 颗 粒 组 成 / % 限制粒径 有效粒径 不均匀系数 土的分
类名称 ≥0.075 0.075~
0.05 0.05~0.005 ≤0.005 d60 d10 d60/d10
小于某粒径土质量占总土质量百分数 /% 7
试验三 固结试验 (一)记录 土样编号_______________________ 班 组_______________________
试验日期_______________________ 姓 名_______________________
1.含水率试验记录表 土样情况 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 / %
试验前 065 15.79 35.79 230 15.95 35.95
2.重度试验记录表 土样情况 环刀号 环刀质量 / g 环刀+土质量 / g 土质量 / g 环刀容积 / cm3 密度 / g/cm3 重度 / kN/m3
试验前 350 98.99 169.28 70.29 60
3.压缩试验记录 试样初始高度H0 = 20 mm 压缩容器编号: 土粒比重ds = 计算初始孔隙比 2.9
各级加荷历时 / min 各级荷重下测微表读数 /mm
50 kPa 100 kPa 200 kPa 300 kPa 0 20 9.7 23.8 52.2 75.0 76.4
总变形量S1 / mm 仪器变形量S2 / mm 试样变形量S / mm
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