土力学试验

建筑工程系土力学与地基基础试验报告专业:_________班级:_________姓名:_________学号:_________组别:_________试验一土的密度试验1.试验目的通过测定土的密度，了解土的密实程度。2.试验方法环刀法。3.试验原理根据密度公式：Vmm0式中m—环刀与土质量之和，g；0m—环刀质量，g；V—土样的体积，cm3。4.试验仪器及材料（1）环刀：内径61.8mm或79.8mm，高20mm，壁厚1.5mm。（2）天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。（3）其他：钢丝锯、切土刀、凡士林、玻璃板等。5.试验步骤（1）将环刀编号，称量并记录0m。（2）取原状土或人工制备的扰动土样，要求其直径及高度均超过环刀，整平其两端；将环刀内壁涂一层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直向下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削，直至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁称量环刀与土的总质量m，并记录。（3）计算土样的密度，精确至0.01g/cm3。（4）本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/cm3，取两次测定的平均值为试验结果。6.成果整理表1密度试验记录表组别______试验日期______计算者______校核者________组员____________________________________________________________________环刀号环刀+湿土质量/g环刀质量/g湿土质量/g环刀容积/cm3湿密度/(g*cm-3)平均湿密度/(g*cm-3)试验二土的含水量试验1.试验目的测定土样的含水量，以了解土的含水情况，分析土的工程特性，为计算土的干密度、孔隙比、液性指数、饱和度提供必要的参数。2.试验方法酒精燃烧法。3.试验原理根据含水量公式：%100%1000221mmmmmmsW式中—土的含水量（%），精确至0.1%；1m—称量盒加湿土质量，g；2m—称量盒加干土质量，g；0m—称量盒质量，g；4.试验仪器及材料（1）称量盒。（2）天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。（3）其他：酒精（纯度95%）、滴管、火柴、调土刀等。5.试验步骤（1）将称量盒编号，称量并记录，精确至0.01g。（2）取代表性试样（黏质土5-10g，砂类土20-30g），放入称量盒内，立即盖上盒盖并进行称量，盒加湿土质量精确至0.01g。（3）打开盒盖，将盒盖套放在盒底下，用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中，直至盒中出现自由液面为止。为使酒精在试样中充分混合均匀，可将盒底在桌面轻轻敲击。（4）点燃酒精，充分燃烧至火焰熄灭。（5）将试样冷却，按本试验（3）、（4）步骤再重新燃烧一次。（6）待第二次火焰熄灭后，盖好盒盖并进行称量，盒加干土质量确至0.01g。6.成果整理表2含水量试验记录表组别______试验日期______计算者______校核者________组员____________________________________________________________________称量盒号称量盒质量/g盒+湿土质量/g盒+干土质量/g湿土质量/g干土质量/g含水量/%平均含水量/%试验三标准击实试验1.试验目的测定黏性土的最大干密度和最佳含水量，工程上运用于控制填土地基及夯实效果。2.试验方法轻型击实和重型击实。小试筒适用于粒径不大于25mm的土，大试筒适用于粒径不大于40mm的土。3.试验原理击实仪法是用锤击，使土密度增大，目的是在室内利用击实仪，测定土样在一定击实功能作用下达到最大密度时的含水率（最佳含水量）和此时的干密度（最大干密度），借以了解土的压实特性。4.试验仪器及材料（1）标准击实仪：轻、重型试验方法和设备的主要参数见表3。表3击实试验方法种类试验方法锤底直径（cm）锤质量（kg）落高（cm）试筒尺寸层数每层击数最大粒径（mm）内径（cm）高（cm）容积（cm3）轻型52.5301012.799752725重型54.54515.212.0217739840（2）烘箱及干燥器。（3）天平：感量0.01g。（4）台秤：称量10kg，感量5g。（5）拌合工具：浅盘、土铲等。（6）圆孔筛一套。（7）其他：喷水设备、橡皮榔头、盛土盘、量筒、推水器、吕盒、修土刀等。5.试验步骤（1）干土法（土样不重复使用）按四分法至少准备5个试样，分别加入不同水分（按2%～3％含水量递增）,拌匀后闷料一夜备用。（2）将击实筒放在坚硬的地面上，按五层法时，每次需400～500g（其量应使击实后的土样等于或略高于筒高1/5）。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样表面“拉毛”，然后装入套筒，重复上述方法进行其余各土层的击实。小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm。（3）用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，齐筒顶细心削平试样，擦净筒外壁，称量（准确至1g）。。（4）用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水量，计算至0.1％。（5）按上述方法进行其它含水量试样的击实试验。6.成果整理（1）按下式计算击实后的干密度01.01d式中：d—干密度，g/cm3；—湿密度，g/cm3；—含水量，%；（2）以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，绘制干密度和含水量的关系曲线，曲线上峰点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水量。如果曲线不能明显绘出峰值点，应进行补点或重做。表4标准击实试验记录表组别______试验日期______计算者______校核者________组员____________________________________________________________________试验四液塑限联合测定试验1.试验目的和适用范围（1）本试验的目的是联合测定土的液限和塑限，为划分土类、计算天然稠度、塑性指数，供公路工程设计和施工使用。（2）本试验适用于粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的土。2.试验仪器设备（1）液塑限联合测定仪：锥质量为76g。（2）盛土杯：直径5cm，深度4～5cm。（3）天平：称量1000g，感量0.01g。（4）其它：筛（孔径0.5㎜）、调土刀、调土皿、称量盒、干燥器、吸管、凡士林等。3.试验步骤（1）取有代表性的天然含水量或风干土样进行试验。过0.5mm的筛。（2）每个盛土皿中放大约200g土样，加入不同数量蒸馏水，土样的含水量分别控制在液限（a点），略大于塑限（c点）。和二者的中间状态（b点）。用调土刀调匀，盖上湿布，放置18h以上。测定a点的锥入深度应为17（±0.2）mm。测定c点的锥入深度应控制在5mm以下。对于砂类土，测定c点的锥入深度可大于5mm。（3）将制备的土样充分搅拌均匀，分层装入盛土杯中，用力压密，使空气逸出。用调土刀反复压实，试杯装满后，刮成与杯边齐平。（4）调平仪器，接通电源，打开开关，提起锥体，锥头上涂少许凡士林。（5）将装好土样的试杯放在联合测定仪升降座上，转动升降旋钮，待锥尖刚与土样表面接触时停止升降，锥体立刻自行下沉，经5秒时，试锥自动停止下沉，读数窗显示锥入深度h1。（6）改变锥尖与土接触位置（锥尖两次锥入位置距离不小于1cm），重复3、4步骤，得锥入深度h2，要求h1、h2允许误差为0.5mm，否则应重作。取h1、h2平均值作为该点的锥入深度h。（7）去掉锥尖入土处的凡士林，取10克以上土样两个，分别装入称量盒内，称质量（准确至0.01g），测定其含水量w1、w2（计算到0.1%）。计算含水量平均值w。（8）重复2、3、4、5、6步骤，对其它两个试样进行试验，测其锥入深度和含水量。4.成果整理（1）在二级双对数坐标纸上，以含水量w为横坐标，锥入深度h为纵坐标，点绘a、b、c三点含水量的h-w图，连接此三点，应呈一条直线。如三点不在同一条直线上，要通过a点与b、c两点连成两条直线，根据液限（a点含水量）在hP-wL图上查得hP,以此hP再在h-w图上的ab及ac直线上求出相应的两个含水量,当两个含水量的差值小于2％时,以该两点的平均值与a点连成一条直线.当两个含水量的差值大于2％时,应重做试验。（2）在h-w图上,查得纵坐标入土深度h=17mm所对应的横坐标的含水量w，即为该土样的液限wL。（3）求出液限，通过液限wL与塑限时入土深度hP的关系曲线，查得hP，再由h-w图求出入土深度为hP所对应的含水量，即为该土样的塑限wP。液塑限联合测定试验记录表组别______试验日期______计算者______校核者________组员____________________________________________________________________盒号盒+湿土质量/g盒+干土质量/g吕盒质量/g水质量/g干土质量/g塑限/%塑限平均值/%备注锥入深度2mm盒号盒+湿土质量/g盒+干土质量/g吕盒质量/g水质量/g干土质量/g液限/%液限平均值/%备注锥入深度17mm试验五土的直接剪切试验1.试验目的测定土的抗剪强度指标c和，为计算地基承载力、挡墙土压力、验算地基及边坡稳定提供基本参数。2.试验方法快剪：在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪应力。固结快剪：在试样上施加垂直压力，待试样排水固结稳定后，快速施加水平剪应力。慢剪：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。本次试样内容只进行快剪试验。3.试验原理直接剪切试验的原理是根据库伦定律，土的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比，将同一种土制备成几个土样，分别在不同的法向压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得其剪坏时剪应力，即为抗剪强度f，然后根据剪切定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和内粘聚力c。3.试验仪器及材料（1）环刀：与直剪仪配套的至少3个，内径61.8mm或79.8mm，高20mm，壁厚1.5mm。（2）应变控制式直剪仪：主要包括剪切盒（水槽、上盒、下盒），垂直加压构架，测力环，推动机构，台板，杠杆式加压设备。（3）位移计或百分表：量程5-10mm，分度值0.01mm。（4）其他：削土刀，玻璃板等。5.试验步骤（1）切取土样，按照要求切取3-4个原状土样。（2）仪器检查。上下盒间接触及盒内应涂抹凡士林，以减少阻力，百分表是否灵敏，插销是否失灵，钢珠是否脱落。（3）安装试样对准上下盒，插入固定销，在下盒内放入透水石一块，放入蜡纸一张，将带有土样的环刀、刃口朝上、对准盒口，将试样推入盒内，然后在试验样上放上蜡纸、透水石及盒盖，装入仪器内，加上压力，转动手轮，让其接触，拨掉插销，开始实验。（4）垂直加压。一般垂直压力分别为0.1、0.2、0.3、0.4MPa，若土质松软，可调整加压荷载，以免挤出。（5）水平剪切。转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与量力环接触。调整量力环中的百分表读数为零。拔出固定销，开动秒表，固结快剪和快剪法以每分钟6转匀速旋转手轮，使试样在3-5分钟内剪坏。如量力环中百分表指针不再前进，或者显著后退，表示试样已剪坏。若百分表读数无峰值，则剪切变形达6mm才能停止。同时测记手轮转数n和量力环测微表读数R。6.成果整理表5直接剪切试验记录表组别______试验日期______计算者______校核者________组员____________________________________________________________________仪器编号试验面积（cm2）垂直压力p（kPa）100200300400量力环最大变形R（0.01mm）量力环号数量力环系数C（kPa/0.01mm）抗剪强度)(kPaCR抗剪强度指标C=kPa，=°