学生土力学实训计划

武汉铁路职业技术学院学生实训计划实训名称：土工试验与检测专业名称：高速铁路工程及铁道工程实训班级：高工2010级、铁工2010级教研室：铁道工程教研室系（部）一、实训名称：土工试验及挡土墙设计二、实训时间安排：2011.12.19——2011.12.23（高工103班、101班、104班、铁工101班）2011.12.26——2011.12.30（105班、102班、铁工102、103班）三、实训地点：江夏校区3号楼101及514实训室四、实训目的与要求：土力学试验是在学习了土力学理论的基础上进行的，是配合土力学课程的学习而开设的一门实践性较强的技能训练课。根据教学计划的需要，安排试验内容，以突出实践教学，突出技能训练。通过介绍土力学基础试验的基本测试技术和试验方法，学生获得专业所必需的试验基本技能，具备解决一般土工试验问题的能力；对学生教学基本的土工试验技能的培养，是土木工程及相关工程专业所必须的基本训练内容。土力学实验指导书是依据中华人民共和国水利部发布《土工试验规程》（SL237－1999）规范编写的。根据教学大纲要求，安排下列实验项目。五、实训内容：土工试验及挡土墙设计六、实训方法与步骤：见实训指导书七、实训纪律：1、爱护仪器工具，不得违章使用及玩耍仪器工具，注意人和仪器安全，遗失损坏者，按规定赔偿，视情节报学校处理。2、听从教师指导，服从组长分配，各司其职，各负其责。3、因病请假1天以上者需持医院证明，请假必须老师同意，不批准事假。班长每天考勤2次，组长做好考勤记载和每位同学的工作记载，并向老师如实报告班上的考勤情况。八、实训成绩考核：成绩由两部分组成：考勤情况占40%；计算结果成绩占60%。学生上交资料：试验过程及数据（指导书）；挡土墙断面及计算书。九、实训组织（指导教师及学生分组）：吴业平、谭松成、李建武、薛跃具体分工如下：薛跃17周高速工程104班、18周高速工程105班谭松成17周高速工程103班、18周铁道工程103班吴业平17周高速工程101班、18周铁道工程102班李建武17周铁道工程101班、18周高速工程102班实训流程具体如下：17周高速工程104班星期一在3号楼101室直接剪切试验（实训项目五）整理数据星期二在图书馆完成实训项目一星期三在图书馆完成实训项目二星期四在图书馆完成实训项目三星期五在图书馆完成实训项目四，并下午交所有的实训作业和考勤表。17周高速工程103班星期一在图书馆完成实训项目一星期二在3号楼101室直接剪切试验（实训项目五）整理数据星期三在图书馆完成实训项目二星期四在图书馆完成实训项目三星期五在图书馆完成实训项目四，并下午交所有的实训作业和考勤表。17周高速工程101班星期一在图书馆完成实训项目一星期二在图书馆完成实训项目二星期三在3号楼101室直接剪切试验（实训项目五）整理数据星期四在图书馆完成实训项目三星期五在图书馆完成实训项目四，并下午交所有的实训作业和考勤表。17周铁道工程101班星期一在图书馆完成实训项目一星期二在图书馆完成实训项目二星期三在图书馆完成实训项目三星期四在3号楼101室直接剪切试验（实训项目五）整理数据星期五在图书馆完成实训项目四，并下午交所有的实训作业和考勤表。实训内容实训项目一：挡土墙设计1、设计目的熟悉挡土墙的尺寸设计与地基承载力设计内容2、设计条件已知某挡土墙墙高H=6.0m，墙背倾斜α=10°，填土表面倾斜β=10°，墙背摩擦角δ=20°，墙后填土为中砂，内摩擦角φ=30°，重度γ=18.5kN/m3。中砂地基承载力fa=180kPa。3、设计任务设计挡土墙尺寸并验算挡土墙地基承载力。实训项目二：地基承载力验算1、实训目的学习利用理论方法和规范法计算地基承载力。2、基本条件某四层框架结构办公楼,柱截面为400×500，柱为中心受压柱，采用柱下钢筋混凝土扩展基础，地基基础设计等级为丙级。办公楼室内外地坪高差为0.3m，室内地面高程为±0.00，室外高程为－0.30m，基础埋置深度为1.0m，地基土重度为17.5kN/m3,回填土的重度为18.2kN/m3。初步拟定扩展基础底面尺寸为2000×3000，地基土的抗剪强度指标如表1。表1地基土的抗剪强度指标土样指标123456φ(度)290280260250280260C(Kpa)10891012113、实训任务=1\*GB3①试用太沙基理论公式计算地基极限荷载，若取安全系数为2.0计算地基承载力。=2\*GB3②试用规范法确定地基承载力特征值。=3\*GB3③比较理论方法和规范法计算的地基承载力。实训项目三：土坡稳定分析1、实训目的学习计算分析简单土坡的稳定性。2、基本条件某粘性土土坡如图所示，已知土坡高度H=6m，坡角=550，土的基本性质指标为：土的重度=18.6kN/m3，粘聚力c=16.7kPa，内摩擦角=120。3、实训任务试用瑞典条分法验算土坡的稳定性。实训项目四：土坡稳定验算1、设计目的学习验算分析简单的土坡稳定性。2、设计条件某土坡如图所示。已知土坡高度H=6m，坡角=55°，土的重度=18.6kN/m3，内摩擦角=12°，粘聚力c=16.7kPa。3、设计任务试用条分法验算土坡的稳定安全系数。实训项目五：直接剪切试验（快剪法）1、试验目的直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。通常采用四个试样为一组，分别在不同的垂直压力p下，施加水平剪应力进行剪切，求得破坏时的剪应力τ，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角φ和凝聚力C。直剪试验分为快剪（Q）、固结快剪（CQ）和慢剪（S）三种试验方法。本次实验采用快剪法。2、试验原理快剪试验是在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪切力，以0.8~1.2mm/min的速率剪切，一般使试样在3～5min内剪破。附图9－1应变控制式直剪仪结构示意图1－垂直变形百分表；2－垂直加压框架；3－推动座；4－剪切盒；5－试样；6－测力计；7－台板；8－杠杆；9－砝码3、仪器设备 1．应变控制式直接剪切仪：如附图9－1，有剪力盒、垂直加压框架、测力计及推动机构等。2．其它：量表、砝码等。4、试验步骤=1\*GB3①．切取试样：按工程需要用环刀切取一组试样，至少四个，并测定试样的密度及含水率。如试样需要饱和，可对试样进行抽气饱和。=2\*GB3②．安装试样：对准上下盒，插入固定销钉。在下盒内放入一透水石，上覆隔水蜡纸一张。将装有试样的环刀平口向下，对准剪切盒，试样上放隔水蜡纸一张，再放上透水石，将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀。=3\*GB3③．施加垂直压力：转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，调整测力计中的量表读数为零。顺次加上盖板、钢珠压力框架。每组四个试样，分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。在教学上，可取四个垂直压力分别为100、200、300、400kPa。=4\*GB3④．进行剪切：施加垂直压力后，立即拔出固定销钉，开动秒表，以每分钟4～6转的均匀速率旋转手轮（在教学中可采用每分钟6转）。使试样在3～5分钟内剪破。如测力计中的量表指针不再前进，或有显著后退，表示试样已经被剪破。但一般宜剪至剪切变形达4mm。若量表指针再继续增加，则剪切变形应达6mm为止。手轮每转一圈，同时测记测力计量表读数，直到试样剪破为止。=5\*GB3⑤．拆卸试样：剪切结束后，吸去剪切盒中的积水，倒转手轮，尽快移去垂直压力、框架、上盖板，取出试样。附图τ～σ关系曲线5、试验注意事项1．先安装试样，再装量表。安装试样时要用透水石把土样从环刀推进剪切盒里，试验前量表中的大指针调至零。2．加荷时，不要摇晃砝码；剪切时要拔出销钉。6、计算及制图 =1\*GB3①．按下式计算各级垂直压力下所测的抗剪强度：τf=CR/A0×10式中：τf—土的抗剪强度，kPa；C—测力计率定系数，N/0.01mm；A0—试样面积，cm2R—测力计量表读数，0.01mm；10—单位换算系数。=2\*GB3②．绘制τf～σ曲线以垂直压力σ为横坐标，以抗剪强度τf为纵坐标，纵横坐标必须同一比例，根据图中各点绘制τf～σ关系曲线，该直线的倾角为土的内摩擦角φ，该直线在纵轴上的截距为土的凝聚力C，7、试验记录（见附表）直接剪切试验记录表附表土样编号35仪器编号16＃试验者