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文档简介

《土质学与土力学》——设计性实验报告题目：探究不同粒径与不同含水量抗剪强度参数c、Ψ值探究不同粒径不同含水量的砂土对土的直剪的影响设计思路直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常见的方法。取烘干的砂利用筛分法筛出不同粒径的砂样。分别对四种砂样进行试验，试验中将每种砂样分为四组，把该粒径的砂配制成不同的含水量，每组采用四个试样，分别在不同的垂直压力P下，施加水平剪切力进行剪切，求得破坏使得剪切力，然后根据库伦定律确定土的抗剪强度参数：内摩擦角ϕ和粘聚力C。实验仪器设备电动等应变直剪仪测微表百分表或千分表秒表、滤纸细筛要求一套，孔径分别为2、1、0.5、0.25、0.075mm天平（量程5千克、分度0.1千克、最小量程30克）、修土刀、瓷盘、量筒20ml、烧杯、胶头滴管实验步骤准备试样：含水量为10%的四个试样。调试弹性钢环与剪切容器和端承支架接紧，保持横向和竖向传力杆水平等。准备试样：含水量为10%的四个试样。调试弹性钢环与剪切容器和端承支架接紧，保持横向和竖向传力杆水平等。第一次含水量为：12%第二次含水量为：12%第三次含水量为：15%第一次含水量为：12%第二次含水量为：12%第三次含水量为：15%第四次含水量为：18%第五次含水量为：22%将上下盒用固定销固定后，盒内依次放入透水石和滤纸后将试样加入剪切盒中，然后在其上依次放入滤纸和透水石，再依次加上活塞，钢球和加压框架。加压：垂直压力分别为100、200、300、400kpa,加上垂直压力后，立即拔出固定销，松开杠杆搭扣，同时开动秒表，并开始加水平剪力加压：垂直压力分别为100、200、300、400kpa,加上垂直压力后，立即拔出固定销，松开杠杆搭扣，同时开动秒表，并开始加水平剪力。剪切时，开动应变式直剪仪，每转动一圈记录测微表读数一次，直至土样剪断，并且记录最终测微表读数以及首轮转数。剪切时，开动应变式直剪仪，每转动一圈记录测微表读数一次，直至土样剪断，并且记录最终测微表读数以及首轮转数。四、原始数据五、实验分析下面各图分别为含水量为10%，12%，15%，18%，22%的剪应力—剪切位移关系曲线及抗剪强度—垂直压力关系曲线。从抗剪强度—垂直压力关系曲线图中得出如下数据：含水量w（%）内聚力c（Kpa）内摩擦角Ψ（°）106.716.2125.514.1154.912.9183.314221.816.1结论：1、砂样中含水，使得内聚力不为零2、随着含水量的增大，砂样的内聚力随之下降，且变化幅度较大，因而可以认为含水量的变化对砂样的内聚力影响较大3、含水量的变化与内摩擦角的变化无直接关系，且内摩擦角变化幅度较小，可以认为含水量的变化对砂样内摩擦角的变化影响不大理论解释：实验中沙土体现出的粘聚力是在竖向压力下的摩擦力，由于水的作用，容易在沙粒的表面形成水膜，且水的存在一定程度上使沙粒间相互间的吸附力有所改变，随着含水量的增加，水膜产生和增厚使沙粒间的摩擦减小，沙的整体抗剪能力减弱，更容易在横向

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