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文档简介

1、土工试验的操作步骤实验一、含水量试验一、概述土的含水量是指土在105110C下烘至恒量时所失去的水质量和干土质量的比值,用百分数表示。测定土的含水量,用作计算孔隙比、饱和度和干密度等指标。测定风干土含水量,用作各项试验由风干土质量换算为烘干土质量的指标。本试验规定采用烘干法为测定土的含水量的标准方法。在野外如无烘箱设备或求快速测定含水量时,可采用酒精燃烧或炒干法等。本试验介绍烘干法。二、实验仪器设备烘箱:可采用电热烘箱或能控制温度105110C的其他能源烘箱;2天平:称量200g,感量0.01g;3.其他:干燥器,称量盒(为简化计算手续,可将盒重定期(36个月)调整为恒重值)等。三、操作步骤1

2、取其代表性试样:粘性土为1520g;砂类土,有机土为50g以上,放入称量盒内,盖上盒盖,称量。称量时可在天平的一端放上与盒等量的砝码或称量盒,可直接称得土的质量。准确至0.01g。打开盒盖,将盒置于烘箱内,在105110C的恒温下烘至试样质量不变为止,对含有有机质超过5%的土,应在6575C的恒温下烘至试样质量不变为止。3将称量盒从烘箱中取出,盖上盒盖,放入干燥器内冷却至室温,称干土质量,准确至0.01g。四、计算及记录1按下式计算含水量式中含水量,%;m湿土质量,g;ms干土质量,go计算至0.1%。2本试验需进行两次平行测定,其平行差值,含水量小于40%为1%,大于40%为2%,记录并举例

3、如下:含水量试验(烘干法)工程名称试验者试验方法计算者试验日期校核者土土盒盒的盒+湿盒+干湿土干土含水量平均样样质量土质量土质量质量质量ggggggg编说号(1)(2)(3)(4)=(5)=(6)=号明(2)-(1)-(1)03215.7138.3235.6422.6119.9313.45-3粘土05715.9038.0035.4722.1019.5713.013.202916.3537.1332.5920.7816.2427.85-4粘土10715.7336.0831.5720.3515.8428.428.131816.5035.0731.7518.5715.2521.85-5粘土03417

4、.0337.4733.8520.4416.8221.521.7实验二、密度试验一、概述1土的密度是指土的单位体积质量。本试验目的是测定土的密度,用以计算孔隙比、干密度等指标,从而了解土体结构密实情况。2试验根据土的特性、结构及取样难易规定分别采用环刀法(适用于粘性土)、蜡封法(适用于易破裂或坚硬难以切削的土)、灌水法和灌砂法(适用于现场采用的难以取成原状的砂、砾质土)本试验介绍环刀法。二、仪器设备1环刀内径61.8mm(面积30cm2)或79.8mm(面积50cm2),高度为20mm。2天平:称量500g,感量0.1g;称量200g,感量O.OIg。3其他:削土刀、钢丝锯、玻璃板等。三、操作步

5、骤1将原状土样或根据需要制备成重塑土样,两端修平,在环刀内壁涂一薄层凡土林,刃口向下放在土样上。2用削土刀或钢丝锯将土样上部削成略大于环刀直径的土柱,然后将环刀垂直下压,边压边削,当环刀全部压入土中,细心削去环刀两端余土,削土时要从环刀边缘开始,不得在试样表面来回压抹,对软的土样宜先用钢丝锯将土样截成段,再用环刀切取。3擦净环刀外壁附土,称环刀与土总质量。若有与环刀等量的砝码,称量时将其放在天平另一端可直接称得土的质量,称量准确至0.1g。四、计算及记录1按下式计算土的密度及干密度其中土的湿密度,g/cm3;土的干密度,g/cm3;m湿土质量,g;V试样体积,cm3;含水量,%。计算至0.01

6、。2.本试验需要进行两次平行测定,平均差值不得大于0.03g/cm3,取算术平均值,本试验记录格式如下:密度试验(环刀法)工程名称8705钻孔编号ZK7试验者计算者土样说明原状土校核者试验日期土环环刀环刀土+环土样湿密度含水量干密度平均干样刀容积质量刀质量质量密度cm3gggg/cm3%g/cm3g/cm3编号号(2)(3)(4)=(3)-(2)(5)=(6)(7)(8)10364.3447.9140.692.71.4413.51.277-64764.3447.6140.893.21.4513.41.281.2818364.3448.0174.8126.81.9728.21.547-71216

7、4.3417.5173.7126.21.9628.11.531.5417364.3448.3178.9125.61.9521.71.607-88564.3447.7173.4125.71.9521.81.601.60实验三、液限和塑限试验一、概述1细粒土由于含水量不同,分别处于流动状态、可塑状态、半固态和固体状态,液限(流限)是细粒土呈可塑态的上限含水量,塑限是细粒土呈可塑态的下限含水量。2本试验的目的是测定土的液限和塑限,为划分土类,计算液性指数(天然稠度)。塑性指数,供工程设计和施工之用。3.本试验适用于粒径小于0.5mm,有机质含量小于5%的土。4液限用圆锥仪测定,塑限用滚搓法测定。二、

8、仪器设置1.园锥仪:如图3-1所示。锥体、手柄和平衡球的总质量76g,锥角30,包括试杯、底座,见图3-1。2天平:称量200g,感量0.01g。3.称量盒(土盒)。4毛玻璃板。5其他:烘箱、干燥器、秒表、调土皿、凡士林、润滑油、蒸镏水、滴管、擦布等。图3-1锥式液限仪三、操作步骤1液限试验原则上应采用天然含水量的土样制备试样,若土样相当干燥时,允许用风干土样进行制备。取有代表性且具有天然含水量的土样约180g,放在调土皿中,加蒸镏水调成均匀土膏,若土中含有大于0.5mm颗粒时,应将土膏过0.5mm筛。如用过0.5mm筛的风干土,可取约150g。放在调土皿中,加蒸馏水调成均匀浓糊状,用玻璃板盖

9、住,静置一昼液,天然含水量土样的静置时间,可按其原含水量大小而定,含水量较高时可不静置(本步骤可由试验室完成)。取已制备好的试样的一大半(另一小半留作塑限试验用)加少许水调拌均匀,分层装入试杯中,填装时勿使土内留有空隙或气泡,然后齐杯口刮去多余的土。刮去余土时,不得用刀在土面上反复涂抹,把杯放在杯座上。(4)用擦布擦净锥体并涂以薄层凡士林或润滑油,提住锥体上端手柄对准试样表面的中部,至锥尖与试样接触时,松开手指,使锥体在自重下沉入土中,放锥时要平稳,避免冲击,同时亦防止台面受震动,有条件宜采用电磁放锥。(5)当锥体约经15秒沉入土中深度恰为10mm(以土与锥体实际接触线为准)时,表示土的含水量

10、即为液限。若锥体入土深度大于或小于10mm,表示该试样含水量高于或低于液限,这时,应挖去有凡士林或润滑油的部分,取出全部试样放回调士皿中,重新吹干或加蒸馏水调制,再按本试验(3)、(4)条步骤操作,至锥体下沉深度恰为10mm为止。(6)将测得的合格试样,挖去有凡士林或润滑油部分,取锥体附近试样测定其含水量,此含水量即为液限。本试验需进行两次平行测定取算术平均值,精确至0.1%,平行差不得大于2%。2塑限试验取代表性土样100g,按液限试验制备样方法制备试样,或从液限试验制备好的试样中取约30g备用。将制备好的试样,在手中捏揉至不粘手,或用吹风机稍微吹干,然后将试样捏扁,如出现裂缝,表示含水量接

11、近塑限。取接近塑限含水量的试样一小块,用手搓成椭圆形,然后用手掌在毛玻璃上搓滚,搓液时手掌的压力要均匀地施加在土条上,不得使土条在毛玻璃板上无力滚动,土条长度不宜超过手掌宽度,土条不得有空心现象。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,则应弃去,重新取较湿润的试样进行搓滚。如土条在任何情况下始终搓不到3mm的直径即开始断裂,则认为该土无塑限。每搓一块土后,应将毛玻璃板擦净,再搓下一块土。取合格的断裂土条放入土盒内,随即盖紧盒盖,待收集约35g后测定其含水量,

12、即为塑限。本试验需进行两次平行测定,取算术平均值,精确到0.1%,平行差值中,当时不得大于2%,Wl50A时不得大于1%。四、计算及记录1按下式计算液限式中WL液限,%;m湿土质量,g;ms干土质量;g。计算至0.1%。2按下式计算塑限式中WP塑限,%其余符号同上式,计算至0.1%。3本试验记录格式如下:液限、塑限试验工程名称土样编号试验日期试验者计算者校核者土样说明:风干粘性,蒸镏水浸润一昼夜土盒号020101189497土盒加湿土质量g28.5427.9616.5515.80土盒加干土质量g(2)25.7626.6215.6815.05土盒质量g15.9117.0010.5810.51水质

13、量g(4)=(1)-(2)2.782.340.870.75干土质量g(5)=(2)-(3)9.858.625.104.54含质量%(6)=28.227.117.116.5平均含水量%27.716.8塑性指数/wl-wp11.0土名五、试验说明1试验方法的选择问题,国家标准土工试验规程规定以圆锥仪联合测定液限塑限为标准方法,碟式仪测定液限,滚搓法测定塑限为辅助方法。所谓联合测定,就是用圆锥仪同时测定液限和塑限,方法是在不同含水量情况下,作圆锥仪入土试验,寻求入土深度与含水量的关系,此关系在双对数坐标上呈一条直线。然后按液塑限时的入土深度标准,直接从图上查出土的液限和塑限值。为了使放锥平稳,锥体沉

14、入深度读数准确,不少单位研制了各式“液塑限联合测定仪”,这种仪器一般采用电磁法放锥,用光电式、游标式或百分表式等方法测读锥体入土深度。联合测定法适用的土类范围广,操作方便,提高工效,其成果分散性一般较手搓法小,正是因为这些原因则被国际选为标准的方法,但从教学的角度看却以介绍滚搓法合适。原因是:滚搓法作为判别粘土塑性下限的最基本、最原始且一直沿用至今的方法,通过它能使学生掌握一定操作技巧,并能从中获得粘性土塑性状态与半固态界限的生动、直观的概念;此外,联合测定法较易于掌握,但一般教学实验室的联合测定仪的数量却难于满足学生实验之用,建议教师讲授本实验的方法外,着重介绍液塑限联合测定法。试验测定的技

15、术标准问题土工试验规程(GB)规定采用圆锥仪联合测定液、塑限以76g锥体入土下沉17mm的含水量为液限,下沉深度2mm时的含水量为塑限,在此之前,我国多种部颁标准的土工试验规程都习惯用“76g锥15秒钟下沉10mm”作为液限标准。从理论上说,液限是试样从粘滞液体状态变成粘滞塑状态,即试样从具有一定流动阻力变为具有最小可量度的剪切强度时的界限含水量,大量的试验表明,过去我国习惯用的液限标准,土体所处的状态不是真正的液限状态,而是极软塑状态。因此,制订我国国家标准时进行了修正,规定了现行的标准。至于塑限的标准问题,不少规程都作了说明,此处就不加重复。实验四、土的颗粒大小分析试验(筛析法)一、仪器设

16、备1.本试验方法适用于粒径小于、等于60mm,大于0.075mm的土。2本试验所用的仪器设备应符合下列规定:(1)分析筛:粗筛:孔径为60、40、20、10、5、2mm。细筛:孔径为2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm。(2)天平:称量5000g,最小分度值1g;称量1000g,最小分度值0.1g;称量200g,最小分度值0.01g。(3)振筛机:筛析过程中应能上下震动。(4)其他:烘箱、研钵、瓷盘、毛刷等。筛析法的取样数量,应符合表1的规定:表1取样数量颗粒尺寸(mm)取样数量(g)210030010300100020100020004020004000604000以上二、操作步

17、骤按表1的规定称取试样质量,应准确至0.1g,试样数量超过500g时,应准确至1g。2将试样过2mm筛,称筛上和筛下的试样质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时,不作细筛分析;筛上的试样质量小于试样总质量的10%时,不作粗筛分析。3取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中,筛下的试样倒入依次叠好的细筛中,进行筛析。细筛宜置于振筛机上震筛,振筛时间宜为1015min。再按由上而下的顺序将各筛取下,称各级筛上及底盘内试样的质量,应准确至0.1g。4筛后各级筛上和筛底上试样质量的总和与筛前试样总质量的差值,不得大于试样总质量的1%。注:根据土的性质和工程要求可适当增减不同筛径的分析筛。5含有细粒土颗

18、粒的砂土的筛析法试验,应按下列步骤进行:1)按表1的规定称取代表性试样,置于盛水容器中充分搅拌,使试样的粗细颗粒完全分离。(2)将容器中的试样悬液通过2mm筛,取筛上的试样烘至恒量,称烘干试样质量,应准确到O.lg,并按上述3、4条,再过0.075mm筛,并将筛上试样烘至恒量,称烘干试样质量,应准确至0.1g,然后按操作步骤二中的3、4款的步骤进行细筛分析。(3)当粒径小于0.075mm的试样质量大于试样总质量的10%时,应按密度计法或移液管法测定小于0.075mm的颗粒组成(本试验不做)。三、计算及记录1小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比,应按下式计算:式中X小于某粒径的试样质量占试样

19、总质量的百分比(%);mA小于某粒径的试样质量(g);mB细筛分析时为所取的试样质量;粗筛分析时为试样总质量(g);dx粒径小于2mm的试样质量占试样总质量的百分比()。x2以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比为纵坐标,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1。3必要时计算级配指标:不均匀系数和曲率系数。1)不均匀系数按下式计算:2)式中C不均匀系数;d60限制粒径,颗粒大小分布曲线上的某粒径,小于该粒径的土含量占总质量的60%。d10有效粒径,颗粒大小分布曲线上的某粒径,小于该粒径的土含量占总质量的10%。(2)曲率系数按下式计算:(3)式中Cc曲率系数;d60颗粒

20、大小分布曲线上的某粒径,小于该粒径的土含量占总质量的30%。4筛析法试验的记录格式如下:试验日期试验者批改教师试验方法:土样名称:风干土二重:筛孔直径(mm)留筛的土重加皿重(g)二H二i)g皿留筛土重(g)大于该筛孔的土重(g)大于该筛孔土重占总土重的百分数()实验五、固结试验一、概述1、土的压缩是土在压力作用下,孔隙中水和空气被逐渐挤出孔隙变小,土骨架颗粒相互挤紧而引起的土体积变小;通常把土体的压缩过程称为土的固结。2、本试验目的是测定试样在侧限与轴向排水及受稳定荷重作用下的变形和压力或孔隙比与压力变化的关系,变形和时间的关系。通过计算求得土的各项压缩性指标,包括土的单位沉降量、压缩系数、

21、压缩指数、固结系数、压缩模量及原状土的先期固结压力等。二、仪器设备1、固结仪:见图5-1,试样面积30cm2(环刀直径61.8mm),或面积50cm2(环刀直径79.8mm),高度20mm。2、加压设备:杠杆或磅称加压设备。3、量表:量程10mm,量小分度0.01mm。4、其他:刮土刀、钢丝锯、天平、秒表等。试验所用仪器及加压设备应由实验室定期率定,做出仪器变形量校正曲线或数字表备用;环刀应保持较高的光洁度,以减小环壁摩擦的影响。图5-1固结仪示意图三、操作步骤1、将试验用的环刀内壁涂一薄层凡士林,刃口向下放在土样上,用切土刀将土样削成略大于环刀内径的土柱,然后半环刀垂直下压,边压边削,至土样

22、高出环刀为止,用钢丝锯刮平环刀两端土样,擦净环刀外壁,称环刀和土的总质量,取余土按实验三的烘干法测定含水量,按实验一的比重瓶法测定试样的比重(学生实验前由实验室先行测定,实验时给出)。2、将带有试样的环刀,小心装入护环,再装入固结仪容器内,然后放上透水石和加压盖板,置于加压框架下,对准加压框架的正中,安装量表。3、为保证试样与仪器上下各部件之间接触良好,应施加1kPa的预压力,然后将量表调整到零或初读数。4、固结仪上施加各级压力,压力等级一般为12.5、25、100、200、400、800、1600、3200kPa,最后一级压力大于土层的计算压力100200kPa(学生实验可用50、100、2

23、00、400kPa这四级压力);经一级实加压力应减去预压力。5、需要确定原状土的先期固结压力时,荷重率应小于1,可采用0.5或0.25,最后一级荷重应大于1000kPa,使曲线下端出现较长的直线段。6、施加第一级压力,第一级压力的大小视土的软硬程度而定,可选用12.5、25或50kPa,加砝码时应避免冲击和摇晃。7、对饱和试样,施加第一级压力后,应立即向水槽中注水浸没试样,对非饱和试样,须用湿棉丝围住加压盖板周围,避免水份蒸发。8、如需测定某一级荷载下的沉降速率,以求固结系数,则需在施加该级荷载后按下列时间顺离测记试样高度的变化:6、15、1、215、4、615、9、1215、16、2015、

24、25、3015、36、4215、49、100、200、40023小时和24小时,直至稳定为止。如不需要测定沉降速率,则施加每级压力后达主固结完成(稳定标准:粘性土以量表读数每小时变化不大于0.005mm,其它土类不大于0.01mm),测记试样高度变化,按此步骤逐级加压到试验结束。9、需作回弹试验时,可在某级压力(大于上复荷重)下固结稳定后退压,直至退到第一级压力,每次退压后测记试样回弹量,直到读数稳定为止。10、试验结束,吸去容器中的水,迅速拆除仪器各部件,取出试样,测定试样试验后的含水量。四、计算记录及绘图1、按下式计算试机关报初始孔隙比e0-12、各级压力下固结稳定后的单位沉降量3、各级压

25、力下固结稳定后的孔隙比4、以孔隙比e(包括e0)为纵座标,荷载(单位压力)P为横座标(或对数座标),绘制e或曲线。5、某一压力范围内的压缩系数6、某一压力范围内的压缩模量和体积压缩系数7、按下式计算压缩指数上各式中土粒比重;水的密度,;试样的起始含水量,%;试样的起始密度,;某级压力下,试样固结稳定后的总变形量(等于该级压力下固结稳定读数减去仪器变形量),mm;试样的初始高度,mm;某级压力值,kPa8、本试验记录格式并举例如下:固结试验记录(一)工程名称土祥编号试验日期试验者计算者校核者(1)含水量试验试盒盒+温盒+干盒的水的干土含水量平均样号土质量土质量质量质量质量%情ggggg(1)(2

26、)(3)(4)(5)(6)(7)况(1)(2)(3)(1)(2)(2)(3)(7)试验前27124.522.6713.351.908.3220.42028024.5422.472.222.0710.2520.2试验后2)密度试验试样情况环刀+土质量g环刀质量g土的质量g试样体积cm3密度g/cm3环刀号附录(1)(2)(3)(4)(5)(6)试样系扰动土土,用真空饱和法饱和(1)(2)(1)(2)(4)试验.、八刖饱和前172.047.0124.084.31.982饱和前或饱和土177.147.9129.264.32.012试验后3)固结试验记录试样初始咼度土粒比重试样干密度试样初台孔隙=0.

27、691试验前试样的饱和度=98%各级加荷历时各级荷载下测微表读数(mm)(min)50(kPa)100(kPa)200(kPa)400(kPa)000.8991.1351.8210.251.9481.02.0382.252.1204.02.2096.252.3009.02.35412.252.40216.002.43820.252.46525.000.8991.3151.8212.48223h24h总变形量(mm)0.8991.3151.8212.482仪器变形量(mm)0.1080.1800.2560.360试样变形量(mm)0.7911.1351.5652.122试样相对沉降0.0400.

28、0570.0780.106量试样变形后孔隙比0.6230.5940.5590.512注:本记录示例是针对学生课堂实验而作为适合课时安排,规定每级荷载只载25分钟,尚未沉降稳定即加下一级荷载。固结试验记录(二)工程名称土样编号试验日期试验者计算者校核者垂直压力(kPa)孔隙比压缩系数(MPa-i)a1000.5940.382000.559根据荷载为400kPa下的固结曲线(图5-2),按时间平方根法确定固结系数如下:图5-2固结曲线(P=400Kpa)五、试验说明1、固结试验的成果对土样是否受扰动是非常敏感的,因此,原状土在切削过程中必须仔细耐心,尽可能使土样的原有结构不受破坏。但试样的切削工作

29、也应尽快完成,以免水份蒸发。2、关于快速法固结试验问题,按正常方法进行固结试验,需数天甚至十几天时间,对厚度为20mm的试样,在荷载作用下,一个小时的固结度可达0.9以上(以24h为1.0计),因此工程实践中使用每级荷载加荷1小时的快速法,按此速率进行试验。然后对压缩曲线进行校正,可得到与正常慢速法近似的结果,以节省时间,校正的假定是:以最后一级荷载土样在24小时的压缩量与土样在该荷载下1小时的压缩量之比作为校正系数,其他各级荷载下土样稳定的压缩量即为该荷载下1小时的压缩量乘以校正系数。实验六、直接剪切试验一、概述1直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种方法。在不同的垂直压力下施加水平剪切力进行

30、剪切,求得破坏时的剪应力,然后根据库伦定律确定土的抗剪强度参数:内摩擦角和凝聚力C。2.直剪试验分为快剪(q)、固结快剪(Cq)和慢剪(S)三种试验方法。快剪(q)试验是在试样上施加垂直压力后,立即施加水平剪切力,试验中施加垂直压力和剪切过程土样的孔隙水压力都来不及消散。固结快剪(Cq)是在试样上施加垂直压力,待排水固结稳定后,施加水平剪切力,试验中施加垂直压力的过程让土样的孔隙水压力消散,而施加水平剪切力的过程不让孔隙水压力消散。慢剪试验(S)是在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程中均应使试样孔隙水压力消散。排水固结。3由于直剪试验仪器简单,无量测土样孔隙水压力装置,控制排水条件不严密,故

31、本试验适用于测定可塑性粘性土和砂性土的慢剪强度指数。当需进行固结快剪和快剪试验时,应严格控制土类和排水条件,渗透系数小于10-5cm/s的土才允许用直剪仪来测定固结快剪和快剪强度指标。4本试验常用应变控制式,应力控制式两种直剪仪,以下只介绍应变控制式直剪仪快剪法。二、仪器设备1应变控制式直剪仪(图6-1):试样装在上盒和下盒之间,垂直荷载用砝码通过杠杆、加压框架、钢珠、传压板施加于试样。剪切力借转动手轮推动下盒施加给试样,手轮每转动一圈,下盒向前推移0.2mm,通过量测与上盒连接的量力环的变形值便可据之算出剪力的大小。图6-1应变控制式直接剪切仪1-剪切传动机构;2-推动器;3-下盒;4-垂直

32、加荷框架;5-垂直变形量表;6-传压板;7-透水板;8-上盒;9-储水盒;10-量力环;11-水平量表;12-滚珠;13-试样。2.量表:量程10mm,分度值0.01m。3其他:天平、秒表、土盒、蜡纸、切土工具等。三、操作步骤1.按固结试验环刀制备试样的方法制备试样。每组至少四个试样,密度差值不得大于0.05g/cm3。取环刀两面修下的土样尽快测定含水量。擦净环刀外壁,称环刀加土总质量(准确至0.1g),如试样需要饱和,还应测定其饱和密度。4检查下盒底两滑槽内的钢珠是否分布均匀。在上下盒接触面上涂抹少许润滑油,对准上下盒,插入固定销。在下盒内顺次放入洁净透水石及蜡纸(或塑料片)各一,将切取好试

33、样的环刀平口朝下,对准剪切盒口,在试样上顺次放蜡纸(或塑料片)和洁净透水石,然后推压透水石,将试样慢慢送到盒底,取走空环刀。5在量力环内安装水平测微表,装好后应检查是否装反,表脚是否灵活和水平。然后按顺时针方向徐徐转动手轮,使上盒前端的钢珠恰好与量力环接触(即量力环中测微表指针刚被触动),再调整测微表的读数为零。6顺次加上传压板、钢珠、加压框架及100Kpa的垂直压力(加砝码时避免撞击和摇晃)。7施加垂直压力后立即拔去固定销(此项工作切勿忘记)。开动秒表,同时以每分钟412转(学生可用6转/分)的均匀速率转动手轮,转动过程不应中途停顿或时快时慢,使试样在35分钟内剪破。手轮每转一圈应测记测微表

34、读数一次,当量力环中的测微表指针不再前进或后退,即说明试样已经剪损。如测微表指针一直缓慢前进,说明剪切应力不出现峰值和终值,则试验进行到剪切变形达6血后结束。8剪切结束后,吸去剪力盒中积水,倒转手轮,尽快移去砝码、加压框架、传压板等,取出试样,测定剪切口附近的剪切后含水量。9.另装试样,重复以上步骤,测定其它三种垂直荷载(200、300、400Kpa)下的抗剪强度。四、计算记录及绘图1按下式计算剪应力及剪切位移式中剪应力,kpa;C量力环率定系数,kpa/0.01mm;R量力环测微表读数0.01mm;剪切位移,0.01m;n手轮转数。2以剪应力为纵座标,剪切位移为横座标绘绘制剪应力与剪切位移关

35、系曲线。如图6-2。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,如图6-2曲线上的箭头所示,无明显降点时,则取剪切位移等于4m处的剪应力作不抗剪强度。图6-2剪应力与剪切位移关系曲线3以抗剪强度为纵坐标,法向压力为横坐标;绘制抗剪强度与法向压力关系曲线,见图6-3。图6-3抗剪强度曲线4本试验记录格式如示例如下:直接剪切试验应变控制式直剪仪)工程名称土样编号试验日期试验者计算者校核者(1)含水量试验(2)密度试验项目试验前试验后项目试验前试验后土盒号193121饱和.、八刖饱和后土盒加湿土质量(g)32.1140.09环刀号01土盒加干土质量(g)30.0837.32环刀加试样

36、质量(g)197.3土盒质量(g)21.4325.61环刀质量(g)51.8水的质量(g)2.032.77试样质量(g)145.5干土质量(g)8.8511.71试样体积(cm3)80.4含水量(g)23.523.7密度(g/cm3)1.81平均含水量(g)24抗剪强度试验记录表(一)剪切过程记录试验日期试验者批改教师土样说明:剪切方法:施加垂直压力:(kg/cm2)手轮转速:量力环校正系数Co=剪切历时:最高抗剪强度:(kg/cm2)手轮转数百分表读数剪切变形剪应力手轮转数百分表读数剪切变形剪应力手轮转数百分表读数剪切变形剪应力转0.01mm0.01mmKg/cm2转0.01mm0.01mm

37、Kg/cm2转0.01mm0.01mmKg/cm21611271238134914510抗剪强度试验记录表(二)抗剪强度与垂直压力关系图表试验日期试验者批改教师剪应力与剪切位移关系图表试验日期试验者批改教师实验七、击实试验一、概述1本试验分轻型击实和重型击实。轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土,重型击实试验适用于粒径不大于20mm的土。采用三层击实时,最大粒径不大于40mm。轻型击实试验的单位体积击实功约592.2kJ/m3,重型击实试验的单位体积击实功约2684.9kJ/m3。二、仪器设备(如图7-1):图7-1击实筒(mm)1套筒;2击实筒;3底板;4垫块1击实仪的击实筒和击锤尺寸应

38、符合表1规定。2击实仪的击锤应配导筒,击锤与导筒间应有足够的间隙使锤能自由下落;电动操作的击锤必须有控制落距的跟踪装置和锤击点按一定角度(轻型53.5,重型45)均匀分布的装置(重型击实仪中心点每圈要加一击)。(a)2.5kg击锤(b)4.5kg击锤图7-2击锤与导筒(mm)1提手;2导筒;3硬橡皮垫;4击锤表1击实仪主要部件规格表试验方法锤底直径(mm)锤质量(kg)落咼(mm)击实筒护筒高度(mm)内径(mm)筒高(mm)容积(cm3)轻型512.5305102116947.450重型514.54571521162103.9503.天平:称量200g,最小分度值,O.OIg。4台秤:称量1

39、0kg,最小分度值5g。5标准筛:孔径为5mm、20mm和40mm。6试样推出器:宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶,如无此类装置,亦可用刮刀和修土刀从击实筒中取出式样。7.试样制备分为干法和湿法两种。1)干法制备试样应按下列步骤进行:用四分法取代表性土样20kg(重型为50kg),风干碾碎,过5mm(重型过20mm或40mm)筛,将筛下土样拌匀,并测定土样的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率,并制备5个不同含水率的一组试样,相邻2个含水率的差值宜为2%。注:轻型击实中5个含水率中应有2个大于塑限,2个小于塑限,1个接近塑限。2)湿法制备试样应按下列步骤进行:取天然含水率的代表性土样20kg(重型为50kg),碾碎,过5mm筛(重型过20mm或40mm),将筛下土样拌匀,并测定土样的天然含水率。根据土样的塑限预估最优含水率,按1)中注的原则选择至少5个含水率的土样,分别将天然含水率的土样风干或加水进行制备,应使制备好的土样水分均匀分布。三、操作步骤1将击实仪平稳置于刚性基础上,击实筒与底座联接好,安装好护筒,在击实筒内壁均匀涂一薄层润滑油。称取一定量试样,倒入击实筒内,分层击实,轻型击实试样为25kg,分3

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