土工實驗教案與備課筆記

1、.教師姓名曹茂柏授課班級土木104（1）（2）授課形式試驗課授課日期2006 年 9 月 21 日 第 三 周授課時數(shù)2章節(jié)名稱土體密度試驗(環(huán)刀法)、含水量試驗（酒精燃燒法）教學(xué)目的本方法適用于測定細粒土的密度；快速簡易測定細粒土的含水量。教學(xué)重點如何將環(huán)刀修平教學(xué)難點環(huán)刀的修平處理更新補充刪節(jié)內(nèi)容無教學(xué)媒體環(huán)刀、天平、修土刀、稱量盒等課后分析復(fù)習(xí)提問、導(dǎo)入新課 2土體密度、含水量概念教 學(xué) 過 程 15 教 學(xué) 方 法一、試驗步驟1、 按工程需要取原狀土或制備所需狀態(tài)的擾動土樣，整平兩端，環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刀口向下放在土樣上。2、 用修土刀或鋼絲鋸將土樣上部削成略大于環(huán)刀直徑的土柱，

2、然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀上部為止。削去兩端余土，使與環(huán)刀口面齊平，并用剩余土樣測定含水量。3、 擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土合質(zhì)量M1，準確至0.1g。4、 取代表性試樣放入稱量盒內(nèi)，稱濕土的質(zhì)量。5、 用滴管將酒精注入放有試樣的稱量盒中，直至盒中出現(xiàn)自由液面為止。為使酒精在試樣中充分混合均勻，可將盒底在桌面上輕輕敲擊。6、 點燃盒中酒精，燃至火焰熄滅。7、 將試樣冷卻數(shù)分鐘，按5、6步方法重新燃燒兩次。8、 待第三次火焰熄滅后，蓋好盒蓋，立即稱干土質(zhì)量，準確至0.01g。二、數(shù)據(jù)處理與計算1、 按下式計算含水量：W=（M-MS）/MS*1002、 按下式計算濕密度及干密度：=

3、 （M1-M2）/V d =/（1+0.01W）三、注意事項1、 一定等火焰熄滅后，再添加酒精。2、 環(huán)刀盡量填滿，但又不能擠壓。四、問題討論1、用環(huán)刀切土?xí)r需注意什么？2、試總結(jié)一下有哪些因素對試驗結(jié)果有影響，影響如何？課堂組織：70共分8小組進行試驗。 布置作業(yè)：3完成試驗報告及問題討論題。 教師姓名曹茂柏授課班級土木104（1）（2）授課形式試驗課 授課日期2006 年 月 日 第 周授課時數(shù) 章節(jié)名稱液 塑 限 試 驗教學(xué)目的聯(lián)合測定土的液限和塑限是為了劃分土類，計算天然稠度、塑性指數(shù)、液性指數(shù)。教學(xué)重點測定液限和塑限指數(shù)。教學(xué)難點土的用水量的調(diào)試。更新補充刪節(jié)內(nèi)容無教學(xué)儀器液塑限聯(lián)合

4、測定儀、盛土杯、天平等。課后分析復(fù)習(xí)提問，導(dǎo)入新課2土的液限和塑限概念教 學(xué) 過 程 15 教 學(xué) 方 法一、 試樣準備取有代表性的天然含水量或風(fēng)干土樣進行試驗。如土中含大于0.5mm的土?；螂s物時，應(yīng)將風(fēng)干土樣用帶橡皮頭的研杵研碎或用木棒在橡皮板上壓碎，過0.5mm的篩。二、 試驗步驟1、 取0.5mm篩下的代表性土樣200g，分開放入三個盛土皿中，加不同數(shù)量的蒸餾水，土樣的含水量分別控制在液限（a點）、略大于塑限（c點）和二者的中間狀態(tài)（b點）。用調(diào)土刀調(diào)勻，蓋上濕布，放置18h以上。測定a點的錐入深度可大于5mm。2、 將制備的土樣充分攪拌均勻，分層裝入盛土杯，用力壓密，使空氣逸出。對于

5、較干的土樣，應(yīng)先充分搓揉，用調(diào)土刀反復(fù)壓實。試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。3、 將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，待錐尖與土樣表面剛好接觸時停止升降，扭動錐下降旋鈕，經(jīng)5s時，測定儀自動鎖定，錐體停止下落，此時讀數(shù)即為錐入深度h1。4、 改變錐尖入土處的接觸位置（錐尖兩次錐入位置距離不小于1cm），重復(fù)2、3步驟，得錐入深度h2，h1、h2允許誤差為0.5mm，否則，應(yīng)重作。取h1、h2平均值作為該點的錐入深度h。5、 去掉錐尖入土處的凡士林，取10g以上的土樣兩個，分裝入稱量盒內(nèi)，稱質(zhì)量（準確至0.01g），測定其含水量w1、w2（計算到0.1）。計算含水量平均值w。6、

6、 重復(fù)以上步驟，對其他兩個含水量土樣進行試驗，測其錐入深度和含水量。三、 計算記錄及繪圖1、 在二級雙對數(shù)坐標紙上，以含水量w為橫坐標，錐入深度h為縱坐標，點繪a、b、c三點含水量的hw圖，連此三點，應(yīng)呈一條直線。如三點不在同一直線上，要通過a點與b、c兩點連成兩條直線，根據(jù)液限（a點含水量）在hpwL圖上查得hp，以此hp再在hw圖上的ab及ac兩直線上求出相應(yīng)的兩個含水量的平均值與a點連成一直線，當兩個含水量的差值大于2時，應(yīng)重作試驗。2、 在hw圖上，查得縱坐標入土深度h20mm所對應(yīng)的橫坐標的含水量w，即為該土樣的液限wL。3、 根據(jù)求出的液限，通過液限wL與塑限時入土深度hp的關(guān)系曲

7、線，查得hp，再求出入土深度為hp時所對應(yīng)的含水量，即為該土樣的塑限wp。四、 問題討論：液限與塑限是如何確定的？五、注意事項：1、聯(lián)合測定儀的使用方法。2、液限與塑限的確定。課堂組織：70分四小組進行試驗，每組56人。布置作業(yè)：3土樣烘干后，稱量干土質(zhì)量，并計算其含水量。完成試驗報告。教師姓名曹茂柏授課班級土木104（1）（2）授課形式試驗課授課日期2006 年 月 日 第 周授課時數(shù)2章節(jié)名稱壓縮試驗教學(xué)目的測定土樣在無側(cè)向膨脹的條件下，豎向壓力與孔隙比之間的關(guān)系及土的壓縮系數(shù)，用來反映土的壓縮性。教學(xué)重點實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)分析教學(xué)難點實驗數(shù)據(jù)分析更新補充刪節(jié)內(nèi)容無教學(xué)媒體試驗儀器與設(shè)備課

8、后分析復(fù)習(xí)提問、導(dǎo)入新課 2土的壓縮性指標教 學(xué) 過 程 15 教 學(xué) 方 法壓縮實驗一、實驗?zāi)康模簻y定土樣在無側(cè)向膨脹條件下，豎向壓力P與孔隙比e之間的關(guān)系及土的壓縮系數(shù)。二、實驗設(shè)備：1、壓縮儀，環(huán)刀（302cm3） 2、測微表：量距10mm，精度0.01mm3、秒表、修土刀、鋁盒、電子稱、凡士林、酒精等三、試驗步驟：1、 取原狀土樣，要求體積大于環(huán)刀體積，整平上下兩端，稱取環(huán)刀重量，在環(huán)刀內(nèi)壁涂上凡士林，然后將環(huán)刀刀口向下，放在土樣上，垂直下壓，邊壓邊修環(huán)刀外壁的土，直到環(huán)刀裝滿土樣，用修土刀修平兩端。2、 擦凈環(huán)刀外壁，測出環(huán)刀內(nèi)土樣的容重，并取修下的余土測出其含水量。（酒精焙燒法）3

9、、 在裝土樣的環(huán)刀外壁涂一層凡士林，刀口向下放入護環(huán)內(nèi)。4、 在容器底板上放透水石，將帶土樣的環(huán)刀和護環(huán)放入容器中，套上導(dǎo)環(huán)，土樣上面放置透水石，再放上傳壓活塞。5、 為保證土樣與儀器接觸良好，先預(yù)壓1Kpa壓力，使固結(jié)儀各部分緊密接觸，裝好測微表，調(diào)整讀數(shù)。6、 去掉預(yù)壓荷載，立即加第一級荷載，加碼時應(yīng)避免沖擊和搖晃，在加碼的同時，應(yīng)立即開動秒表。荷載的等級為50Kpa、100Kpa、200Kpa、400Kpa。（若土樣為飽和土樣，應(yīng)往容器內(nèi)注水，若為非飽和土樣，須以濕棉紗圍住上下透水石四周，避免水分蒸發(fā)。）7、 荷載加上后，讀1、3、5、10讀數(shù)，精確至0.01mm。（規(guī)范規(guī)定，每30讀數(shù)

10、一次，兩次變化不超過0.01mm時為壓縮穩(wěn)定，一般認為施加每級荷載以24小時為標準）8、 記下壓縮時測微表讀數(shù)，（以10當作穩(wěn)定時間）然后加次一級荷載，依次。9、 最后一級荷載記下10讀數(shù)（相當于1h）再記下20讀數(shù)（相當于24h）求修正系數(shù)K。10、實驗結(jié)束后拆除儀器，退出環(huán)刀，去除土樣，洗凈環(huán)刀，以備再用。四、數(shù)據(jù)填寫：1、 表（一）含水量試驗2、 表（二）容重實驗3、 表（三）壓縮實驗記錄表4、 表（四）數(shù)據(jù)總表5、表（五）繪制壓縮曲線圖課堂組織：70共分8小組進行試驗。 布置作業(yè)：3完成試驗報告及問題討論題。 教師姓名曹茂柏授課班級土木104（1）（2）授課形式試驗課授課日期2006年

11、 月 日 第 周授課時數(shù)2章節(jié)名稱土的抗剪強度試驗教學(xué)目的測定不同正應(yīng)力下土的抗剪強度決定土的內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力C教學(xué)重點儀器的正確使用教學(xué)難點數(shù)據(jù)分析與處理更新補充刪節(jié)內(nèi)容無教學(xué)媒體應(yīng)變控制式直剪儀、百分表、切土環(huán)刀等。課后分析復(fù)習(xí)提問，導(dǎo)入新課：2土的抗剪強度概念教 學(xué) 過 程 15 教 學(xué) 方 法一、試樣準備1、 原狀土：用直剪儀環(huán)刀至少切取四個試樣，其容重相差不得超過0.03g/cm3，在切取試樣的過程中，操作須格外小心，勿使試樣的原狀結(jié)構(gòu)受到破壞。2、 擾動土：作為路堤填料需作擾動土的夯后剪切試驗，根據(jù)擊實試驗的結(jié)果及壓實系數(shù)來控制試樣的最佳含水量與最大干容重。數(shù)量的要求同原狀土。二、

12、試驗步驟1、 對準剪切盒的上下盒，插入固定銷，在下盒內(nèi)放透水石及蠟紙各一。2、 將盛有試樣的環(huán)刀，刀口向上，平口向下對準盒口，在試樣上放蠟紙和透水石各一，然后將試樣徐徐壓加盒中，直到底面接觸為止，順交次加上傳壓活塞、鋼珠及加壓框架。3、 施加垂直壓力，加荷時應(yīng)按垂直壓力值，一次將砝碼輕輕加上，防止沖出。4、 安裝量力環(huán)及其中的測微表，徐徐轉(zhuǎn)動手輪，使下盒的鋼珠剛好與量力環(huán)接觸，調(diào)整測微表讀數(shù)為一整數(shù)，作為初讀數(shù)記下。5、 拔出固定銷，均勻轉(zhuǎn)動手輪使量力環(huán)受力，快剪時手輪為每分鐘412轉(zhuǎn)，觀看測微表指針的轉(zhuǎn)動。如指針不再前進或明顯后退，表示試樣已剪壞記下讀數(shù)的峰值作為終讀數(shù)。若量力環(huán)中測微表指針隨手輪的旋轉(zhuǎn)而不斷前進，則取剪切變形達5mm時的指針讀數(shù)作為終讀數(shù)，即可停止剪切。一般快剪宜在35min內(nèi)完成。6、 倒退手輪，卸去垂直壓力，取出土樣。