土力学实验报告

-----.-.可修编.土力学实验报告班级：XX：学号：小组成员：中 国 矿 业 大 学建筑工程学院岩土工程研究所二〇一四年十二月试验一 含水量试验一、目的本试验之目的在于测定土的含水量，借与其它试验相配合计隙比及饱和度等；并查表确定地基土的容许承载力。二、解释含水量w是土中水的质量与干土颗粒质量之比，用百分数表示。本方法适用于有机物含量不超过干土重%的土。若土中有机物含量在5～l065-70℃，并在记录中注明。三、设备（1）有盖的称量盒数只；（2）天平，感量0.01克；（3）烘箱（温度100~110℃）4）干燥器（内有干燥剂。四、操作步骤选取具有代表性的土样l5-30克（砂土适当多取）量。打开盒盖，放入烘箱。在105～110少于86小时。将烘好的试样连同称量盒一并放入干燥器内，让其冷却至室温。从干燥器内取出试样，称盒加干土质量。0.012次平行测定，取平均值。按下式计算含水量：w

mm

100%2式中：w——含水量，％；m1m2m根据盒上标号查表。本试验须进行2次平行测定，其平行误差允许值；当含水量w小于5%时，允许平行误差为0.3%；当含水量w等于或大于5%而小于40%时允许平行误差为l%；当含水量w等于或大于40%时，允许平行误差为2%。五、注意事项称量盒使用前应先检查盒盖与盒体是否一致，如不一致应换相符者进行称重。禁止用手取用砝码。读记重量时，注意不要漏读砝码或读错克=1000毫克。烘干土从烘箱内取出时，切勿外露在空气中以免干土吸收水蒸气。六、附：快速含水量试验法（酒精燃烧法）选取有代表性土样若干克（粘土3～5克，砂土20～30克质量。用滴管将浓度为试样。点燃酒精，烧至火焰熄灭。将试样冷却一分钟左右，重新滴入酒精，再重复烧两次。称盒加干土质量。注意事项①应采用滴管加酒精，酒精瓶用后立即加盖，并远离燃烧的称量盒。②燃烧的称量盒应放在瓷盘内，以免烧坏木板及桌面。③第二次加酒精于土中时，应等火焰完全熄灭后进行，切勿用酒精瓶倒入以免火焰燃及瓶内酒精．发生爆炸危险。七、实验数据及成果一、目的

试验三 稠度试验本试验的目的是测定粘性土的液限和塑限，从而算出塑性指数与液性指数，以对土进行分类并确定土在天然含水量下的状态。根据天然含水量与液限和塑限的比较，可以判断土的稠度状态，并据此查《建筑地基础设计规X》(GBJ7-89)，确定地基土的允许承载力。二、解释液限，粘性土由液态变为塑态的临界含水量。当粘性土天然含水置大于液限时，处于液态；反之处于塑态；塑限，粘性土从塑态变为半固态的临界含水量。当粘性土天然含水量大于塑限时，土处于塑态；反之，处于半固态。三、设备液，塑限联合测定仪；76g锥角为30显示宜采用光电式、游标式和百分表式；试样杯内径为40m，高度为30mm（如图2。称量盒数个；分析天平一台（感量0.01克．调土刀、调土杯、玻璃片、滴管、蒸馏水、凡士林、秒表等；电烘箱（各组公用)。四、操作步骤0.5mm0.5mm当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g；采用风干试样时，取0.5mm筛下的代表性土样200g。将试样放在橡皮板上用纯水将士样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。搓揉，密实地填入试样杯中，填满后刮平表面。住圆锥。圆锥在自重作用下沉入试样，经5s后测读圆锥下沉深度（显示在屏幕上；取出试样杯，挖除锥尖入土处的凡士林：取锥体附近的试样不少于l0g．放入称量盒内，测定含水率。将全部试样再加水或吹干并调匀，重复本条3至5款的步骤分别测定第二点、第三点试样的圆锥下沉深度及相应的含水率。注意：液塑限联合测定应不少于三点；圆锥入土深度宜分别为3～4mm，7～9mm,15～17mm。以含水率为横坐标、圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲线（如图应在一直线上（图中A。2mm处分别查得相应含水率；当两含水率的差值小于2（图中B线；当两个含水率的差值大于、等于2%时，应重做试验。在含水宰与圆锥下沉深度的关系图（线A或线B）上：下沉深度为l7mm时对应的含水量即为液限；下沉深度为10mm时对应的含水量即为l0mm液限；下沉深度为2mm对对应的含水量即为塑限。取值以百分数形式表示，精确至0.1l％塑性指数按下式计算： IP

wwL P式中：IP——塑性指数wL——液限wP——塑限液性指数按下式计算：ILI

ww0 PwwL PL——液性指数（计算至0.01）W0——土的天然含水量其余符号同前。五、注意事项本实验方法采用液、塑限联合测定仪测定黏性土的液限与塑限，适用于粒径小于土样含水量测定方法遵照试验一。六、实验数据及成果一、目的

试验四 侧限压缩试验（即压缩曲线。根据求得的压缩系数评定土的压缩性。二、解释程情况可取为0.125、0.25、0.5，1.0、2.0、3.0、、5.0、6.0、30kgf／cm²等。最后一级荷重应大于土层的计算压力l～2kg三、仪器设备：压缩已（或称固结仪）1：12.10mm0.01mm。其它：天平、秒表、烘箱、切土刀、方玻璃片、铝盒、滤纸、凡士林、仪器表。四、试验步骤玻璃片盖好备用。按试验二所述方法，取环刀切剩下的土样（不用沾有凡士林部分的含水量，并熟悉压缩仪各细部的构造及作用。压缩仪底板上安置。块透水石（注意一定要平衡，接着安放护环，并固定护环。将湿润滤纸一X再在土样上面放湿润滤纸一X，透水石一块，放下量表导杆和加压上盖。使各部分密切接触。保持平稳，然后在加压上盖周围放置潮湿棉花圈，以防水分蒸发（如土样取自地下水位以下，则须加水使其在浸入饱和状态下进行试验。检查加压设备是否灵敏，利用平衡锤调整横粱至水平位置。合，然后装上百分表，调节量表导杆缩进量不少于8mm；并检查百分表一导杆是否灵活和垂直。为使压缩仪各部分紧密接触，借加压设备在试样上施加预压荷载约0.0lkgf/cm²百分表的指针读数为零。去掉预压荷我并立即施加第一级荷载其大小视土的状态或土的工程可采用要求可采用在加压的同时开动秒表，分别在l、、35、10、15、20分钟 记录百分表读数，直到两次读数之差不大于0.0005mm时（限于学生实验时间．此处规定均与工程实验操作规程有差别为该级荷载下的压缩变形已属稳定，即可进行下一级荷载。1～2kgf/cm，在实验过程中，应始终保持加荷杠杆的水平。刀等。五、成果整理及计算各级荷载下的百份数稳定读数与初读数（预压荷载0.0lkgf/cm²）之差，即为该级荷载下的总变形量i计算各级荷载作用下土样稳定变形量SiS S Si 总i 仪i式中：S仪i——各级荷载作用下仪器变形量（实验室提供，依据仪器编号查表）e0计算土样初始孔隙比0e0

：Gw)0 w0式中：G——土的颗粒比重w0——试验前土的初始含水量ρ0——试验前土的初始密度，kg/cm³。ρw——水的密度，kg/cm³。计算土颗粒高度hg（mm）h0hg 1 e00式中：h0——土样的初始高度（等于环刀高度，。计算各级荷载下土样变形稳定后的孔隙比ei：he i 1i hg式中：iih——各级荷载下土样高度。hii

h S0 iα E按比例绘制压缩曲线，并据此计算压缩系数 i-1及压缩模量六、实验数据及成果

i-1试验五 抗剪强度试验一、目的于压力等用。二、解释土体内某一面上的抗剪强度就是抵抗该截面两侧土体发生相对滑动的最大阻力由该阻力由土的内摩擦力和内聚力所组成，可近似地用库仑经验公式表示如下：粘性土砂 土：

ctg式中：σ——土所承受的垂直压力Φ——土的内摩擦角（°）c——土的内聚力（kgf/cm²）土的抗剪强度试验设备可分成两类：一类是能控制剪切面的仪器，其中广泛应用的是单剪切面应变控制式直接剪力仪和应力控制式直接剪力仪；另一类是三轴剪力仪。根据剪切过程中土样中孔隙水的变化情况，常用的试验方法育：慢剪法：加垂直压力使土样压缩至稳定，再慢慢加水平剪力，水能渗透排出。快剪法：加垂直压力后，迅速加加剪力。在3～5量保持不变。选定剪切方法时，应尽量与土在工程中的实际情况相符。本试验采用应变控制式直接剪力仪作固结快剪。二、仪器设备加荷横梁。测微表（0.01mm）二只；停表一只。四、试验步骤量取（或抄录）剪切面积，放好下盒中的透水石和滤纸，再放好上盒，插上销钉。凹口，盖上滤纸，将一块透水石放在土样上面。用手指均匀地推透水石和土样一并压入剪力盒中。如系砂土，则用漏斗直接将砂土倒入盒中，厚约2～3厘米，并略用锤击至一定的空隙比，再在砂面上放好滤纸、透水石，每次装砂应大致相等。将竖向加压横框置于活塞钢球上，按规定垂直应力用砝码加荷。10秒钟转一转，并每10秒读记测微表读数。手轮每一转轴的进程为0.2毫米。连续转动手轮直到土样剪断为止。快3~5取出土样，由开始再作一次，取其平均值。五、计算原理借助于应力钢环的变形，应用下式计算土中剪应力；s R式中：s——ε——应力钢环的变形系数，kgf/cm²/0.01mm;R——剪切过程中应力钢环的变形值（测微表读数）取剪切过程中应力钢环的最大变形值，则得到剪应力s的最大值τ，该值即为土样在该垂直荷重下的抗剪强度。六、记录及报告根据报告纸上的实验数据，绘制各级垂直压力作用下剪应力与剪切变形关系曲线（图6。并将、1.5、2.0、2.5kgf/cm²)下的实验结果汇总，以σ为横坐标、抗剪强度τ坐标，绘制抗剪强度曲线（图。根据该曲线可以求得土的内摩擦角φ及内聚力（g／。七、注意事项计算需要施加的垂直荷重（应包括竖向加压