土工实验报告

实验报告书实验一：土的物理性质试验土的含水量测定测定目的及途径：土的含水量（）是土中所含水分的质量（）与土粒质量（）的比值，（以百分数表示），即： 土的含水量是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等许多物理性质指标的基本数据之一，也是计算土的物理状态指标。 二、测定方法及原理： 本试验采用烘干法，烘干法是将一定数量的湿土称重后，放入烘箱中在100℃－105℃恒温烘至恒重。烘干后的干土重即为土粒的质量（）。土中所失去的重量为水的质量（），然后按公式：或——湿土的质量测定步骤：选取具有代表性的土样15－30克，放入土盒内，立即盖好，称重（盒+湿土重）准备至0.01克；揭开盒盖，并将盒盖套在盒底一并放入烘箱，在100℃－105℃恒温下烘干至恒重；将烘干了的土取出，盖好盒盖，立即放入干燥器内冷至室温，冷却时间一般约一小时，从干燥器内取出土盒立即称重，准确至0.01克。按下式计算含水量：数据处理含水量试验记录表说明：黄色粘土土土盒号盒+湿土重盒+干土重土盒重水重干土重含水量平均A2333.8329.8017.424.0312.3832.632.68627.9725.4017.512.577.9832.6A18732.9828.4017.443.9810.9636.336.33036.2031.3017.834.9013.4736.48333.1528.617.964.5510.6442.842.74838.2832.017.296.2814.7242.72、土的密度的测定测定目的及途径：土的密度（）是单位体积土的质量，即湿土的质量（）与该土的体积（）之比（以）： 土的密度是计算土的重度、土重应力、地基承载力、地基沉降、土压力以及设计地基基础等所必不可少的重要基本数据。 土的密度连同含水量和土粒比重是基本物理性质实测指标，可以用来计算其他物理指标。 二、测定方法及原理 本试验采用环刀法，利用已知体积的环刀取样，并称环刀与土合重，此时环刀的体积即为土样的体积（V），环刀与土盒重减去环刀本身重量，即为土样质量（），按定公式算出密度 三、测定步骤 1.按工程要求取原状土（或制备所需状态的击实土），将土样两端略加削平，在环刀，刃口向下放在土样上方； 2.用削土刀将土块削成略大于环刀外径的土样，然后将环刀垂直下压，慢慢地均匀的把环刀压入土柱，边压边削，至土样伸出环刀为止； 3.用刀切断土样，削去环刀两端余土，擦净环刀外壁，在天平上称重（环刀+湿土重），准确至0.1克。 4.按下式计算密度，计算至0.01克/数据处理：说明黄色粘土环刀号环刀+土重环刀重湿土重环刀体积密度平均7152.743.0109.7601.831.811079149.041.0107.9601.8029149.6141.8107.8601.801057149.5641.0108.6601.81密度试验记录表3、粘性土的界限含水量测定——液限、塑限测定测定目的及用途粘性土的液限（）是土从可塑状态转入流动状态（或相反）的界限含水量。塑限（）是从可塑状态转入半固态（或相反）的界限含水量，土的及连同，可以计算土的液性指数从而可以评定土的稠度状态。 根据，，，连同孔隙比e可以评价一般粘性土的承载力。二、测定方法及原理本试验采用联合测量法，把制备号的土样装入杯内，将锥体的锥尖接近土面，让锥体在自重下沉入土内，经过5秒钟后，读出锥体入土深度，测出这时土膏的含水量。计算锥体入土深度恰在10mm时该土的含水量即为液限，深度为2mm时该土的含水量，即为塑限含水量。三、联合测定法测定步骤：1.将制备好的土样搅拌均匀，分别填入试杯中，密实地填入试杯中，刮平表面；2.将试杯放在联合仪的升降座上，接通电源，使电磁吸住圆锥；3.调好零点，调整升降座，使圆锥尖即将接触试样表面，按下锥按钮，使锥体自重沉入土中，经5秒钟后，从读数镜中读取圆锥下沉深度，取出土样，从试样中心取出15～30克测量其含水量；4.以相同步骤分别测定其它二个试验的圆锥入土深度和含水量。5.按下式计算各试样含水量（）6.以含水量为横坐标，圆锥入土深度为纵坐标，绘制关系直线，取直线上圆锥入土深度为10mm对应含水量为腋下，2mm对应含水量为塑限。四、数据处理：联合测定记录表试件编号——123圆锥入土深度mm5.829.2218.03土盒号——A23A18783土盒重克17.3217.4417.96盒+湿土重克33.8332.4433.15盒+干土重克29.828.428.6含水量％32.5636.3542.73塑限％30.12液限％36.41塑限指数％6.29土名粘土联合测定图表试验二：土的压缩试验——压缩系数（）测定目的及用途：土的压缩系数（）是土在压力时的孔隙比与压力增至时的孔隙比之差（即）与压力的增量（）之比：取决与压力增量及该压力增量的起始值，越大，土的压缩性越大，土的压缩系数是评价各种土的压缩性的依据。土的压缩系数是计算地基沉降和土工建筑物沉降的基本数据。二、测定方法及原理：测定土的压缩系数是采用压缩仪。通过压缩试验，测出表征土的e－P关系曲线——压缩曲线。用压缩仪测定压缩曲线的具体方法是：将土样放在一个不能发生侧向变形的刚性护环内，然后逐级施加垂直荷载P（50、100、200、400Kpa，每一级荷重下都压缩稳定，根据每一级荷重下土样压缩稳定后的变形Hj算出相应的土样压缩稳定后的孔隙比），据此即可点绘出压缩曲线。三、按下式计算某一级荷重下压稳定后的孔隙比：或式中：：试样高度＝（压缩总变形量）-（仪器变形量）按下式计算开始时试样的孔隙比根据不同荷重及在P作用下压缩稳定时相应的孔隙比e绘制e－P曲线。根据e－P曲线，确定某一压力范围内的压缩系数四、数据处理：压缩试样记录表含水量记录表土盒号盒+湿土重盒+干土重土盒重水重干土重含水量平均A3823.620.48.93.211.527.828.8K4922.319.39.23.010.129.7孔隙比及饱和度度计算表项目试验前含水量27.8容重1.83孔隙比0.98饱和度82.5土粒比重2.8密度记录表项目试验前试验后环刀号77环+湿土重152.7152.7环刀重43.043湿土重109.7109.7环刀体积6054.83密度1.832.00压缩试验记录表表加载时间荷重（Kpa）试样与仪表总变变形仪器变形（mmm）试样变形（mmm）压缩后高度（mmm）孔隙比————⊿H1⊿H2⊿H=H=e13:58500.49500.50519.4950.9314:581000.9990.50419.0010.8915:582001.3950.39618.6050.8416:584001.7250.3318.2750.81Hs=H。/((1+e。)=200/1+00.98==10.110压缩曲线图表压力孔隙比压缩系数Mpa00.981500.930.81000.890.52000.840.154000.81试验三土的直剪剪试验——指标值测定定测定目的及意义义粘性土的抗剪强强度（）是是土对剪切切破坏的极极限抵抗能能力，是由由土的凝聚聚力及内摩摩擦力（）两两部分组成成，即：式中为土的内摩摩擦觉，为为土的内摩摩擦系数，为剪切面上的垂直法向应力。土的抗剪强度指指标、是土建工工程设计计计算地基承承载力、土土压力、土土坡稳定、地地基稳定等等必不可少少的重要基基本数据。二、测定定方法及原原理： 用直剪仪测定土土的、值，将土土样装在上上下能够相相对移动的的剪切盒中中，施加水水平推力T于下盒，使使土样受剪剪。沿剪切切面产生剪剪力并发生生相应的位位移，水平平力逐渐增增到使土样样被剪切破破坏，在土土样被剪切切破坏时剪剪切面上的的剪应力即即为抗剪强强度（即）。 抗剪强度是通过过量力环上上的百分表表的读数（R）与量力力环的校正正系数（C。）的乘乘积所得，即即：。 按下式计算剪切切位移n＝手轮转数三、数据处理抗剪强度记录表表含水量试验记录录表说明黄色粘土环刀号环刀+湿土环刀重湿土重环刀体积容重平均1079149.041.0107.9601.801.8029149.6141.8107.8601.801057149.5641.0108.6601.81容重试验记录表表说明环刀号环刀+土重环刀重湿土重环刀体积密度平均1079149.041.0107.9601.801.8029149.6141.8107.8601.801057149.5641.0108.6601.81抗剪强度试验记记录表量刀环号：E44712量力环校正系数数：C。＝1.7883手轮转速：6转转/分剪切方法：快剪剪垂直压力：P＝＝100KKpa抗剪强度：388.5KPPa手轮转数量力环内百分表表读数剪切变形剪应力手轮转速量力环内百分表表读数剪切读数剪应力——0.01mm0.01mmKpa——0.01mm0.01mmKpa12.117.93.71114.5205.525.923.136.95.51215.3224.727.334.255.87.51315.7244.328.046.373.711.21416.2263.828.957.592.513.41517.5282.531.2610.6109.418.9161830232.1711.2128.820.01719.5320.534.8812.5147.522.31821.6338.438.5913.1166.923.41921.5358.538.31014.1185.925.12019.5380.534.8剪切过程记录表表剪切过程记录表表量刀环号：E44712量力环校正系数数：C。＝1.7883手轮转速：6转转/分剪切方法：快剪剪垂直压力：P＝＝200KKpa抗剪强度：633.5KPPa手轮转数量力环内百分表表读数剪切变形剪应力手轮转速量力环内百分表表读数剪切读数剪应力——0.01mm0.01mmKpa——0.01mm0.01mmKpa1101017.81328.5231.550.82142625.0142925151.73164428.5153027053.5416.563.529.41630.5289.554.4519.280.834.2173230857.1621.598.538.3183332758.8721.6118.438.5193434660.682313741.02034.5365.561.5924.5155.543.72135.6384.463.5102617446.42235.5404.563.31126.5193.547.2233542562.4122721348.12434.5445.561.5剪切过程记录表表量刀环号：E44712量力环校正系数数：C。＝1.7883手轮转速：6转转/分剪切方法：快剪剪垂直压力：P＝＝200KKpa抗剪强度：899.5KPPa手轮转数量力环内百分表表读数剪切变形剪应力手轮转速量力环内百分表表读数剪切读数剪应力——0.01mm0.01mmKpa——0.01mm0.01mmKpa15.514.59.81436.5243.565.1212.527.522.31537.5262.566.9316.243.828.91638.8281.269.2418.561.533.01741.2298.873.5521.578.538.31842.5317.575.8623.196.941.2194.35375.657.8725.1114.944.82045.035580.2827.2132.848.5214637482.0928.5151.550.82249.2390.887.7103017053.52350.2409.889.51131.8188.256.72450.2429.889.5123320758.82549.5450.588.31334.5225.561.5264947187.4试验四土土的三轴试试验测定目的及意义义土的三轴试验是是测定土的的抗剪强度度的一种方方法。土的的抗剪强度度是土体抗抗破坏的极极限能力。堤堤坝填方、路路堑、岸坡坡等是否稳稳定，挡土土墙和建筑筑物地基是是否能承受受一定的荷荷载，都与与土的抗剪剪强度有密密切的关系系。一般认为土体的的破坏条件件用莫尔－－库仑破坏坏准则表示示比较符合合实际情况况。根据莫莫尔－库仑仑破坏准则则，土体在在各向主应应力的作用用下，作用用在某一应应力面上的的剪应力（）与法向应力（）之比达到某一比值（即土的内摩擦角正切值），土体就沿该面发生剪切破坏，而与作用的各向主应力的大小无关，表达式为：式中：——大、小小主应力，kPa；C——土的凝聚力，kkPa；——土的内摩擦角，（°）三轴压缩试验的的目的是根根据莫尔－－库仑破坏坏准则测定定土的强度度参数：粘粘聚力和内内摩擦力。剪应力与法向应应力的关系系用库仑方方程表示：：式中：、分别作作用在破坏坏面上的剪剪应力与法法向