土质学与土力学试验报告教材

1、土质学与土力学实验报告专 业 班 级 实验小组 姓 名 学 号 华中科技大学土木工程与力学学院2011 年 10 月土质学与土力学是一门有关土一种特殊建筑材料的学科。厂房、铁路、公路、港口 码头等工业建筑以及城市中各种民用建筑都是以土作为地基介质的。 而土的形成过程又是一 个极其复杂的地质过程。 土的性质不仅与天然形成环境有关， 且与其地质历史中的变化有关。 土工试验就是通过对土进行物理及其力学性质的试验分析， 了解土的组成、 物理性质与力学 性质， 为工程设计提供土工计算的参数与指标。 所以土工试验中将其试验项目按其性质与方 法分为物理性质试验与力学性质试验。 物理性质试验是对土的组成、 物

2、理及水理特征进行分 析评价。试验项目包括粒度测定，含水量测定、容重测定、液限塑限测定等。力学性质试验 是对土在各种状态下的力学性质进行测定， 试验项目包括压缩性试验、 直剪试验、 无侧限抗 压试验以及三轴试验等。土作为一种特殊的材料，特点就在于其三相组成和复杂的地质形成过程。因此，对于 土工试验的要求不仅在于了解土体性质， 更重要地在于对土这种材料在工程活动中其性质变 化过程的模拟。 土工试验作为土力学的实践课， 它要求学生首先重视土力学基本原理理论的 学习，进而了解土工试验原理并掌握试验方法以及试验数据的分析整理与指标的选择。2011 年 10月目录试验一土的密度试验 4.试验二土的含水量（

3、率）试验 7.试验三粘性土的液限、塑限的测定 9.试验四土的侧限压缩试验（固结试验） 1. 2试验五土的直剪试验 1.5、实验目的、基本原理三、仪器设备四、操作步骤试验一 土的密度试验五、记录格式（一） 密度试验记录表（蜡封法）工程名称钻孔编号土样说明试验日期试验者计算者校核者蜡的密度n=92(g/cm3)试样编号试样质量（g）试样加蜡质量（g）试样加蜡浮质 量（g）温度水的密度g/cm3试样加蜡体积（cm3）蜡体积（cm3）试样体积（cm3）密度（g/cm3）含水率干密度（g/cm3）平均密度（g/cm3）备注(1)f2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(2)-(3

4、)/(4)(2)一(1)/pn(5)- (6)(1)/ (7)(8)l+0.01(9)二） 密度试验（环刀法）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-34六、思考题1. 什么是土的重度、天然重度、水下重度、干重度？2. 开土样时怎样准确测定环刀内土的体积？削土刀是否能用力反复刮平土面？3. 简述天平的使用规则。、实验目的、基本原理三、仪器设备四、操作步骤试验二 土的含水量（率）试验五、记录格式含水率试验土样编号班 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

5、土 质量 （g）水质量（g）干土质 量（g）含水率（）平均含水 率 （）备注六、思考题1. 土的含水量的测定方法有几种？各自适用条件是什么？2. 如何使用烘箱和干燥器？该试验的温度应控制在多少度？3 土样盒为什么要上下都编号？4. 土样烘干后能否立即称重？为什么？、实验目的、基本原理三、仪器设备四、操作步骤试验三 粘性土的液限、塑限的测定五、记录格式液塑限实验班级 姓名土样编号 实验日期土样说明实验名称 液限塑限实验次数土盒号数土盒加湿土重 (g)土盒加干土重 (g)水重 (g)土盒重 (g)干土重 (g)含水量 ()平均含水量 ( )塑性指数 IP=土名：液性指数 IL 土的状态：备注 天然

6、含水量 w=六、思考题1. 什么是土的界限含水量？土有几种界限含水量？其物理意义是什么？2. 用平衡锥法测定土的液限时，如何将土调拌均匀？试样杯中土样的装入过程有什么 要求？103. 用搓条法测定土的塑限时，为什么不能无压滚动？4. 能否用电吹风的热风将土中含水率降低？5. 该实验为什么要取两个以上的平行样？11、实验目的、基本原理三、仪器设备四、操作步骤12试验四 土的侧限压缩试验（固结试验）五、记录格式土样编号固 结 试 验 (快速法)密度班组说明土样含水率姓名初始孔隙比比重试验日期荷重 时间压力 (kPa)量表读数(0.01mm)总变形 量(mm)仪器变形 量(mm)土样变形 量(mm)

7、单位沉降 量压缩后孔 隙比PhiSi= hi/H oei=eo-Si(1+eo)eep 关系曲线压缩系数a 1-2=MPa-1属 压缩性土0p(kPa)六、思考题1. 固结试验按照稳定条件分为几种？如何保证快速压缩试验的准确性？13142. 在调试仪器时，如何保证 “两平一密 ”？3. 总变形量包括几部分？如何测定？如何用百分表进行计量？、实验目的、基本原理三、仪器设备四、操作步骤试验五 土的直剪试验15五、记录格式直接剪切试验（一）土样编号 仪器编号 班 组土样说明 测力计系数 姓 名试验方法 手轮转速 试验日期垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa手轮转数测力

8、计读数剪切变形剪应力手轮转数测力计读数剪切变形剪应力转0.01mm0.01mmkPa转0.01mm0.01mmkPa 20×C 20×C1122334455667788991010111112121313141415151616171718181919202021212222232316直接剪切试验（二）土样编号 仪器编号 班 组土样说明 测力计系数 姓 名试验方法 手轮转速 试验日期垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa手轮转数测力计读数剪切变形剪应力手轮转数测力计读数剪切变形剪应力转0.01mm0.01mmkPa转0.01mm0.01mmk

9、Pa 20×C 20×C112233445566778899101011111212131314141515161617171818191920202121222223232424252517直接剪切试验（三）土样编号 仪器编号 班 组土样说明 测力计系数 姓 名试验方法 手轮转速 试验日期垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa手轮转数测力计读数剪切变形剪应力手轮转数测力计读数剪切变形剪应力转0.01mm0.01mmkPa转0.01mm0.01mmkPa 20×C 20×C112233445566778899101011111212131314141515161617171818191920202121222223232424252518直接剪切试验（四）土样编号 仪器编号 说明土样测力计读数班组姓名垂直压力手轮转数测力计读数剪切位移剪切历时抗剪强度（kPa）（n）（0.01mm ）（ mm ）（t）（ kPa）100200300400内摩擦角 凝