第四章土的力学性质
一击实试验
击实——使土变密实，强度提高
原理：施加能量，使土重新排列。粗粒土：咬合力
（现场施工）：分层填土，分层夯压。压实区域重叠细粒土：分子引力
最大干密度，最优含水率的概念
因素：水（水少水多都不好，达到最优含水率）
击实功（在一定限度内，击实功大，最大干密度大，最优含水率小）压实机械
土粒级配的影响
击实试验类型
轻型击实：≤20mm
重型：≤40
制样
干法：
1)试样风干或在低于50 ℃温度下烘干，将土碾碎，过筛。
2)按试样的塑限估计最优含水率，在最优含水率附近相差约2%的含水率制备至少5个，其中2个含水率大于塑限、2个小于塑限、1 个接近塑限。
3)洒水拌和均匀，静置备用。高塑性黏性土静置时间不得小于24h，低塑性黏性土不应小于12 h。
2 湿法：过筛后风干到至少五个含水率
击实
分3次或5次倒入筒中，每次按规定次数击实。算好击实后试样高，击完后余土高。
刮平测含水率和密度公式
单向固结试验
原理
土体的压缩由孔隙减少产生；饱和土的压缩需要一定时间（渗流固结）有效应力原理：1.饱和土体内总应力等于有效应力和孔隙水压力之和，其间关系总是满足：σ=σ′+μ
2.有效应力决定土的变形（压缩）与强度
先期固结压力：土在地质历史上曾经受过的最大固结压力。
先期固结压力与上覆土层自重的比较：超固结土，正常固结土，欠固结土
压缩性指标：
压缩系数：1221
=-e e e p
p p α-∆=∆-
压缩模量：1
1s e E a += 压缩指数：12
21
lg()c e e C p p -= 实验步骤：
（1）装试样：切好的环刀，外涂凡士林，刀口向下。
（2）在容器内顺次放上底板、湿润的滤纸和透水石，然后放入加压导环和传压活塞。调整杠杆使之水平。
（3）施加预压：为确保压缩仪各部位接触良好，施加1kPa的预压荷重，装好百分表，然后调整量表读数至零处。
（4）去掉预压荷载，立即加第一级荷载并开动秒表，荷重等级一般为50、100、200、300、400kPa。
（5）试验结束后迅速拆除仪器各部件，取出试样，必要时测定试验后的含水率。
注意：
1）如系饱和试样，应在施加第一级荷重后，立即向压缩容器注满水。如系非饱和试样，需用湿棉纱围住加压盖板四周，避免水分蒸发。
2）
推导这个，看需要哪些指标。
推导公式
假设固体体积不变并且为1，有v s
V e V = 。001
2
11h h h e e -∆=++ ，也就是说，01A A =，
00
s v0s v1
h h h
V V V V -∆=++ 由001
2
11h h h e e -∆=++，可以推出 2111
(1)h e e e h ∆=-+
可以推出规范公式。压缩模量的推导类似
直接剪切试验：
土常常由于受剪而产生破坏，强度问题一般是指抗剪强度问题
与强度有关的三类工程问题：边坡稳定，地基承载力，挡土结构的土压力
强度指标：c,ϕ
c:水膜与相邻土粒的分子引力，胶结物胶结
ϕ：砂粒间摩擦阻力和锁固作用
实验步骤：
制样：
1.将环刀内侧涂上一层凡士林，刀刃相下放在土样上。
2.用刮土刀将环刀均匀压入土样，高出环刀上沿1-2mm为宜，然后用钢丝锯和刮土刀将土样两端刮平。
开始试验
1.对准上下剪切盒，插上销钉，下放滤纸，透水石，将土样放入盒内。
2.试样装好后，转动手轮，使上盒前端与测力计接触。顺次加上加压盖、钢珠、加压架。记下初始读数
3.根据试验设计施加垂直压力，注水，如果非饱和，包上湿棉花。
4.施加垂直荷载后，立即拔去销钉开动秒表，以0.8mm/min的速率剪切土样
5.当百分表读数不变或后退，继续剪切至4mm。如果测力计百分表无峰值，剪切至6mm
6.实验结束后，测定含水率。
试验方法
快剪：还没有来得及固结就被快速剪坏剪坏
固结快剪：充分排水之后快速剪坏
慢剪：充分排水后慢速剪坏
三个实验得出的强度指标不同
如何选择：土的渗透性，现场的排水条件，施工的快慢进度，
三轴试验：
直剪试验的缺点，三轴试验模拟实际的受力状态
试验方法：
两个阶段：加围压，加轴压
不固结不排水：施加围压和施加轴压的时候都不排水
固结不排水：施加围压排水，施加轴压不排水
固结排水：从始至终排水
无侧限抗压试验
制样：
试件直径和高度应与重塑筒直径和高度相同，一般直径为40～50㎜，高为100～120㎜.试件高度与直径之比应大于2，按软土的软硬程度采用2.0～2.5。
开始试验
1.将切削好的试件立即称量，准确至0.1g。同时取切削下的余土测定含水率。用卡尺测量其高度及上、中、下各部位直径，计算其平均直径Do。
2.在试样两端抹一薄层凡士林，如为防止水分蒸发，试件侧面也可抹一层薄凡士林。
3.将制备好的试件放在应变控制式无侧限抗压强度仪下加压板上，转动手轮，使其与上加压板刚好接触，调测力计百分表读数为零点。
4.以轴向应变1%/min～3%/min的速度转动手轮（0.06～0.12㎜/min），使试验在8～20min内完成。
5.应变在3%发前，每0.5%应变记读百分表读数一次；应变达3%以后，每1%应变记读百分读数一次。
