土力学试验课件

土力学试验多媒体教学课件大连民族学院综合实验中心土工试验Soilexperiments1土的密度试验2土的含水量试验3土的液塑限试验4土的固结试验5土的直剪试验6土的三轴剪切试验1土的密度试验densitytest目的objectives测定土在天然状态下单位体积的质量

仪器设备apparatus①符合规定要求的环刀；②精度为0.01g的天平；③其他：切土刀，凡士林等。（1）测出环刀的容积V，在天平上称环刀质量m1。（2）取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。（3）环刀取土：在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀刃口向下放在土样上，随即将环刀垂直下压，边压边削，直至土样上端伸出环刀为止。将环刀两端余土削去修平（严禁在土面上反复涂抹），然后擦净环刀外壁。（4）将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环刀与湿土的总质量m2操作步骤procedure计算土的密度①密度试验应进行2次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/cm3，取两次试验结果的算术平均值；②密度计算准确至0.01g/cm3

要求2土的含水量试验用烘干法测定土的含水率目的①烘箱：采用电热烘箱；②天平：称量200g,分度值0.01g；③其他：干燥器，称量盒。仪器设备（1）取代表性试样，粘性土为15—30g，砂性土、有机质土为50g，放入质量为m0的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量m1，精确至0.01g。（2）打开盒盖，将试样和盒放入烘箱，在温度105——110℃的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于8小时；砂类土不得少于6小时；对含有机质超过10%的土，应将温度控制在65——70℃的恒温下烘至恒量。（3）将烘干后的试样和盒取出，盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温，称干土加盒质量m2为，精确至0.01g。操作步骤计算土的含水量（1）计算准确至0.1%；（2）本试验需进行2次平行测定，取其算术平均值，允许平行差值应符合下表规定。要求

含水率（%）小于1010—40大于40允许平行差值（%）0.51.02.03土的液限、塑限试验测定细粒土的液限、塑限，计算塑性指数、给土分类定名，共设计、施工使用。目的①液塑限联合测定仪：圆锥仪、读数显示；②试样杯：直径40—50mm，高30—40mm；③天平：称量200g，分度值0.01g；④其他：烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm的筛、凡士林等。仪器设备液限锥式仪液塑限联合测定仪（1）当采用天然含水量的土样时，应剔除大于0.5mm的颗粒，然后分别按接近液限、塑限和二者之间状态制备不同稠度的土膏，静置湿润。静置时间可视原含水量的大小而定。当采用风干土样时，取过0.5mm筛的代表性土样约200g，分成3份，分别放入3个盛土皿中，加入不同数量的纯水，使分别接近液限、塑限和二者中间状态的含水量，调成均匀土膏，然后放入密封的保湿缸中，静置24小时。（2）将制备好的土膏用调土刀调拌均匀，密实地填入试样杯中，应使空气逸出。高出试样杯的余土用刮土刀刮平，随即将试样杯放在仪器底座上。（3）取圆锥仪，在锥体上涂以薄层凡士林，接通电源，使电磁铁吸稳圆锥仪。（4）调节屏幕准线，使初读数为零。调节升降座，使圆锥仪锥角接触试样面，指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样内，经5秒后立即测读圆锥下沉深度。（5）取下试样杯，然后从杯中取10g以上的试样2个，测定含水率。（6）按（2）-（5）的步骤，测试其余2个试样的圆锥下沉深度和含水率。操作步骤计算与制图（1）计算含水量（2）绘制圆锥下沉深度h与含水量w的关系曲线计算含水量：①三点连一条直线。②当三点不在一直线上，通过高含水量的一点分别与其余两点连成两条直线，在圆锥下沉深度为2mm处查得相应的含水量，当两个含水量的差值小于2%，应以该两点含水量的平均值与高含水量的点连成一线。③当两个含水量的差值大于或等于2%时，应补做试验。（3）确定液限、塑限在圆锥下沉深度h与含水量w关系图上，查得下沉深度为17mm所对应的含水量为液限wL；查得下沉深度为2mm所对应的含水量为塑限wP，以百分数表示，取整数。塑性指数：液性指数：（4）计算塑性指数和液性指数4娃土呀的固建结试耗验目的测定茂试样秘在侧帅限与抹轴向刮排水疼条件飞下的寸变形乎和压闷力的黎关系昂，变贞形和脉时间航的关雪系，忘以便民计算犹土的毕压缩温系数帆、压欺缩指乡丰数、钳压缩爽模量秩、固顷结系颈数及弃原状挽土的弊先期戚固结念压力船等。快速埋固结中法：戒规定朽试样丸在各宏级压飞力下梦的固餐结时说间为窃1小错时，止仅在让最后阳一级太压力失下除凶测记揪1小左时的仇量表迫读数嫁外，倦还应玩测读邪达压美缩稳环定时千的量奋表读完数。方法①三绘联固向结仪彻；②筛刮土丹刀、雁天平惩、秒嘉表等仪器惕设备三联固结仪基本挎原理Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)Vv＝eVs＝1H1/(1+e)pH1s土样酷在压钢缩前晓后变客形量答为s，整援个过水程中劝土粒送体积蜻和底橡面积蒸不变土粒止高度堆在受其压前府后不清变整理其中p根据盈不同扛压力p作用唇下，纽奉达到亭稳定犹的孔狗隙比e，绘劲制e-p曲线打，为横压缩梦曲线操作强步骤（1逗）按超要求爸取原是状样绩或制嘱备扰固动土似样。（2鸭）取萄环刀大样，健测试劲验前牲的密配度与鬼含水建量。（3晋）在悠固结端仪底慌的透恒水石踢上放勾一滤价纸，希将环味刀和窃土样谅放入降压缩胀仪，誓套上齿导环乐，在润土样泻顶面扑放上垫滤纸么，再拴加上兄透水冰石，雀继而姥放上米传压枝板与勤钢球蔑，最绝后将攀固结差仪放乞在容棒器板炭上。（4诞）安吉装测贴微表嘉并调深零（5训）加讽荷。风按5相0、伐10板0、脉20艘0、幅40天0（季kp狐a)丽四级杯荷重巾加荷沿，每沈级荷橡载历古时1箩0分滥钟，漫即每舰级荷束重加压上1鸽0分躬钟时况，记贷测微算表读俊数一献次，仅然后盲加下稿一级冤荷载秆，依宰些类拨推，挽直到连第四见级荷高载施罚加完位毕为颈止。1．昨首先戴装好纠试样秩，再锹安装名量表孔。在积装量珍表的榆过程姓中，遍小指题针需王调至挥整数沿位，舰大指俭针调答至零阳，量贿表杆率头要莲有一丽定的贱伸缩没范围猛，固脂定在描量表词架上语。2．夜加荷仓时，汽应按熊顺序蚁加砝旧码；烟试验络中不搅要震谨动实塘验台址，以田免指果针产灶生移五动。注意抽事项成果蜂整理（1著）按帝下式正计算僵土的关初始链孔隙丙比2.摧计算镇试样云的颗乱粒（磨骨架诸）净种高h凶s式中联：h0—农试样贸初始恐高度裂（m润m）3.睬计算捕某级侨压力吵下变数形稳维定后什的孔砍隙比灶ei（M笑Pa-1）式中饭Pi—权某一疫级荷弓重值推，M膊Pa刷。—某级压力下试样高度的累计变形量，mm；

式中：4.锡计算款某级分压力塔下的割压缩湿系数肝a军1-惭2和龟压缩赢模量聚Es（M堤Pa男）5.姻作孔邻隙比居e和较压力乡丰p的管关系生曲线以孔缴隙比恶e为铃纵坐照标，壮压力堡p为吨横坐展标，杆绘制花孔隙军比与渣压力歼的关句系曲突线。5且土碧的直朋剪试诞验目的直接炸剪切摘试验醉是测坑定土电的抗常剪强蜓度的培一种甩常用宴方法乡丰。通创常采翻用4飞个试调样，抢分别鸣在不启同的期垂直蝴压力绑p下些，施嚼加水税平剪爆切力缝进行那剪切厚，测族得剪虑切破枪坏时劣的剪供应力τ。然棒后根园据库顾仑定吼律确毫定土竿的抗进剪强系度指猎标：贯内摩括擦角φ和粘给聚力麻c。快剪宇：在试炮样上董施加考垂直崖压力答后立针即快妙速施院加水尊平剪柄应力浙。固结云快剪：在搞试样证上施冤加垂筹直压关力，通待试开样排篇水固掏结稳敞定后邪，快疑速施艇加水描平剪叠应力差。慢剪：在特试样策上施圣加垂悟直压棕力及册水平究剪应打力的况过程耽中，趟均使圾试样房诚排水椒固结移。方法固结塑快剪优试验仪器学设备（1扔）应网变控酱制式腾直剪浙仪：番剪切队盒、宫垂直胀加压倡框架凝、测慌力计扒、推丑动机袄构等庄；（2曲）位忍移计是（百帮分表苏）：团量程用5~企10乡丰mm娃,分做度值系0.薄01主mm奔；（3仙）天触平、振环刀走、削忆土刀弱、饱方和器妨、秒阀表、踩滤纸顽、直差尺等泪。1.切取党试样秃：按工邪程需社要用傻环刀点切取码一组帝试样服，至怒少四泻个，饼并测会定试供样的斤密度检及含姻水率比。2.安装架试样结：对准扇上下院盒，叼插入葵固定伍销钉讯。在钳下盒子内放萌入一积透水恒石，仇上覆它隔水劫蜡纸锡一张警。将亭装有胡试样帖的环次刀平榆口向西下，仿对准吵剪切侵盒，胸试样填上放怪隔水搜蜡纸株一张居，再重放上趴透水幼石，铸将试吉样徐醋徐推亿入剪悬切盒海内，范移去侍环刀涝。3.施加挨垂直砌压力：转厚动手认轮，孙使上铃盒前弊端钢到珠刚痕好与皂测力足计接贞触，暑调整抵测力绿计中然的量回表读少数为蜻零。葡顺次赶加上纳盖板跃、钢牧珠压腐力框诞架。财每组落四个笼试样贼，分进别在彻四种搞不同幼的垂浪直压醒力下副进行抄剪切测。在胖教学销上，童可取读四个暗垂直罪压力炉分别糕为1海00筐、2席00绿、4职00智kP茂a。操作敢步骤4．进行必剪切：施捆加垂亡直压茂力后以，立爷即拔赵出固厨定销匪钉，攀开动皇秒表宜，以庙每分牲钟4旁～6吹转的忘均匀侧速率凯旋转日手轮护（在叨教学燃中可鞠采用拾每分百钟6风转）屈。使与试样卵在3无～5闭分钟纪内剪团破。杆如测辨力计迎中的远量表鸦指针哥不再蛮前进膨，或和有显浊著后码退，其表示碑试样傅已经滥被剪摊破。猛但一址般宜乏剪至立剪切兔变形鹊达4础mm区。若签量表箩指针吉再继刃续增植加，补则剪薪切变拐形应拒达6吹mm佣为止案。手赠轮每灭转一辟圈，斯同时弄测记呆测力笛计量巷表读剖数，对直到役试样极剪破闻为止因。（宪注：锐手轮夸每转头一圈祸推进侍下盒周0.男2毫拆米）恼。5．拆卸印试样：剪族切结迹束后议，吸连去剪万切盒瘦中的沃积水虚，倒按转手豆轮，房诚尽快缺移去闭垂直婶压力霜、框棋架、选上盖观板，像取出低试样鼠。1．先冬安装榴试样概，再左装量溪表。饶安装亩试样傲时要跨用透毒水石鸡把土拢样从口环刀盘推进滤剪切麦盒里阶，试侵验前量改表中殖的大摇指针较调至杆零。2．嫂加荷时韵，不结要摇竭晃砝惠码；剪切赶时要应拔出枪销钉册。注意它事项成果妻整理1．秘按下仓式计娘算各茫级垂盖直压糟力下颈所测已的抗衰剪强案度：式中疏：τf—土基的抗办剪强辆度，愈kP办a；C—测鹅力计兼率定折系数闲，k眠Pa沿/0典.0乖1m亿m；R—测犹力计膜量表甲最大泽读数鸡，或慨位移堂4毫多米时熔的读数怨(0屋.0贵1毫格米)蓄，0旋.0驻1m车m。2．颠绘制τf～σ曲线6论土的警三轴暴剪切指试验三轴浙剪切租试验喂是在辜三向方应力怕状态墨下，灭测定记土的裙抗剪应强度忆参数岩的一佣种剪融切试捐验方咱法。段通常貌用3碍～4兰个圆聪柱体稿试样化，分花别在强不同是的恒奴定围辩压下许，施凤加轴乔向压恶力，阀进行昼剪切恭，直四至破席坏；邪然后荷根据耀极限佳应力班圆包默络线缎，求伸得抗辩剪强遥度参鼠数。目的根据息排水甘条件钉不同轨，三咬轴剪莲切试霉验分禁为不殃固结仰不排琴水试孤验（崖UU售）、药固结鹿不排喘水剪牵切(妄CU悉)和闹固结猜排水垒试验戴（C笋D）虹。本占试验赞只作洁部固伴结不谋排水香剪切逐试验冻。方法1.叨应磨变控责制式狸三轴爽剪切共仪，养由周否围压堂力系运统、擦反压腔力系煌统、旅孔隙棒水压飞力量滤测系戒统和旱主机穴组成锤。2.抹附跃属设社备：越包括消击实粱器、玻饱和垮器、挡切土蜘器、大分样私器、产切土窑盘、晌承膜无筒和劣对开柏圆模魄。3.换天修平：塌秤量扰20摩0g宋，感永量0兽.0浮1g堆；称孟量1零00选0g优，感润量0扩.1恢g。4.覆橡只皮膜寺：应仅具有暂弹性友，厚工度应素小于早橡皮类膜直挥径的畅1/镇10埋0，卧不得丑有漏爪气孔纸。仪器银设备3.润剪刺切试您样操作训步骤1.挥试样榆制备2.萌试饰样的爸安装（1专）翻本试蜓验需狮要3两～4溉个试桃样，柏分别申在不梁同周欺围压泳力下粱进行盗试验污。（2挣）让试样腐尺寸忌：最抱小直型径为观φ3盛5m慨m，本最大庙直径赵为φ记10男1m迁m，桌试样般高度炊宜为胃试样墙直径岔的2建～2饲.5赵倍。乘对于室有裂亩缝、辰软弱盈面和侧构造浙面的肿试样业，试支样直演径宜妄大于斧60句mm妥。（3芳）渐原状慕试样背制备催，应法将土贴切成脱圆柱终形试老样，民试样常两端敌应平容整并己垂直撒于试父样轴洽，当戒试样躁侧面下或端柜部有亩小石问子或括凹坑弱时，训允许画用削达下的液余土杰修整普，试满样切坝削时夹应避枕免扰忽动，食并取拨余土耳测定烛试样蓝的含田水量锡。（4剂）外扰动荣试样绳制备稍，应庙根据悼预定阀的干衰密度巧和含轰水量壮，在兼击实疲器内布分层弟击实帆，粉惧质土出宜3更～5洽层，加粘质偿土宜路为5姓～8餐层，序各层锁土料慈数量尺应相乐等，利各层裕接触跨面应摇刨毛君。（5陷）凡对制送备好斜的试痒样，恰应量损测其吓直径埋和高酸度。居试样葬的平策均直通径应抛按下璃式计呼算：（式鼓中D1，D2，D3分别往为试租样上会、中抛、下仁部位雕的直惯径）取余烈土，收测定逗含水尼率。1.鱼试样止制备ba干ck（1碌）在厕压力揉室底物座上戴依次龙放上挪不透食水板留、试虏样及巩试样玻帽，长将橡犹皮膜开套在叔试样革外，晋并将迟橡皮居膜两恳端与贪底座斑及试芹样帽地分别杏扎紧赖。（2糖）装篮上压鄙力室两罩，兰向压兼力室蹄内注斥满纯风水，净关排申气阀印，压佣力室快内不哄应有口残留沾气泡寻。并礼将活轻塞对夹准千熔分表他和试器样顶晕部。（3翠）胖关排逃水阀念，开痰周围熟压力世阀，提施加愧周围庄压力休，周家围压蝇力值秀应与爆工