土力學(xué)試驗(yàn)報(bào)告分析

1、土力學(xué)試驗(yàn)報(bào)告分析土力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 目錄 土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的 (1)一、顆粒分析試驗(yàn) (1)附1-1篩析法 (1)附1-2密度計(jì)法（比重計(jì)法） (2)二、密度試驗(yàn)（環(huán)刀法） (4)三、含水率試驗(yàn)（烘干法） (5)四、比重試驗(yàn)（比重瓶法） (6)五、界限含水率試驗(yàn) (8)液限、塑限聯(lián)合測(cè)定 (8)六、擊實(shí)試驗(yàn) (10)七、滲透試驗(yàn) (12)附7-1常水頭試驗(yàn)（70型滲透儀） (12)附7-2變水頭試驗(yàn)（南55型滲透儀） (14)八、固結(jié)試驗(yàn)（快速法） (16)九、直接剪切試驗(yàn) (18)十、相對(duì)密度試驗(yàn) (20)十一、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) (22)十二、無(wú)粘性土休止角試驗(yàn) (24)十三、三軸壓縮試驗(yàn)

2、(25) 土力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的土力學(xué)試驗(yàn)是在學(xué)習(xí)了土力學(xué)理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是配合土力學(xué)課程的學(xué)習(xí)而開設(shè)的一門實(shí)踐性較強(qiáng)的技能訓(xùn)練課。根據(jù)教學(xué)計(jì)劃的需要，安排試驗(yàn)內(nèi)容，以突出實(shí)踐教學(xué)，突出技能訓(xùn)練。試驗(yàn)課的目的：一、是加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固和提高所學(xué)的土力學(xué)的理論知識(shí)；二、是增強(qiáng)實(shí)踐操作的技能；三、是結(jié)合工程實(shí)際，讓學(xué)生掌握土工試驗(yàn)的全過(guò)程和運(yùn)用實(shí)驗(yàn)成果于實(shí)際工程的能力。土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容及要求土力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書是依據(jù)中華人民共和國(guó)水利部發(fā)布土工試驗(yàn)規(guī)程（sl2371999）規(guī)范編寫的。根據(jù)教學(xué)大綱要求，安排下列實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。一、顆粒分析試驗(yàn)附11 篩析法（篩分法）（一）試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定干土

3、各粒組占該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，以便了解土粒的組成情況。供砂類土的分類、判斷土的工程性質(zhì)及建材選料之用。（二）試驗(yàn)原理土的顆粒組成在一定程度上反映了土的性質(zhì)，工程上常依據(jù)顆粒組成對(duì)土進(jìn)行分類，粗粒土主要是依據(jù)顆粒組成進(jìn)行分類的，細(xì)粒土由于礦物成分、顆粒形狀及膠體含量等因素，則不能單以顆粒組成進(jìn)行分類，而要借助于塑性圖或塑性指數(shù)進(jìn)行分類。顆粒分析試驗(yàn)可分為篩析法和密度計(jì)法，對(duì)于粒徑大于0.075mm的土?？捎煤Y析法測(cè)定，而對(duì)于粒徑小于0.075mm的土粒則用密度計(jì)法來(lái)測(cè)定。篩析法是將土樣通過(guò)各種不同孔徑的篩子，并按篩子孔徑的大小將顆粒加以分組，然后再稱量并計(jì)算出各個(gè)粒組占總量的百分?jǐn)?shù)。（三）儀器設(shè)備

4、1標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm；2天平：稱量1000g，分度值0.1g；3臺(tái)稱：稱量5kg，分度值1g；4其它：毛刷、木碾等。（四）操作步驟1備土：從大于粒徑0.075mm的風(fēng)干松散的無(wú)粘性土中，用四分對(duì)角法取出代表性的試樣。2取土：取干砂500g稱量準(zhǔn)確至0.2g。3搖篩：將稱好的試樣倒入依次疊好的篩，然后按照順時(shí)針或逆時(shí)針進(jìn)行篩析。振搖時(shí)間一般為1015分鐘。4稱量：逐級(jí)稱取留在各篩上的質(zhì)量。（五）試驗(yàn)注意事項(xiàng)1將土樣倒入依次疊好的篩子中進(jìn)行篩析。2篩析法采用振篩機(jī)，在篩析過(guò)程中應(yīng)能上下振動(dòng)，水平轉(zhuǎn)動(dòng)。3稱重后干砂總重精確至 2g。（六）計(jì)算及制圖1

5、1按下列計(jì)算小于某顆粒直徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)： %100?=bam m x式中：x 小于某顆粒直徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，； m a 小于某顆粒直徑的土質(zhì)量，g ；m b 所取試樣的總質(zhì)量（500g ）。2用小于某粒徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，顆粒直徑（mm ）的對(duì)數(shù)值為橫坐標(biāo)，繪 制顆粒大小分配曲線。（七）試驗(yàn)記錄（見附表11）顆粒分析試驗(yàn)記錄表（篩析法）附表11土樣編號(hào) 142 干土質(zhì)量 500g 試驗(yàn)者 陳炳崇 土樣說(shuō)明 粗砂 試驗(yàn)日期 2003年5月20日 校核者 黃國(guó)怡 附12 密度計(jì)法（比重計(jì)法）（一）試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定小于某粒徑的顆粒占土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，以便了解土粒的大小分配情況，并作為粘性土分類的

6、依據(jù)及土工建筑選材之用。 （二）試驗(yàn)原理密度計(jì)法，是將一定量的土樣（粒徑1密度計(jì)：目前通常采用的密度計(jì)有甲、乙兩種，現(xiàn)介紹甲種密度計(jì)。甲種密度計(jì) 刻度自060，最小分度單位為1.0；如附圖11所示。2量筒：容積1000ml ；3天平：稱量200g ，分度值0.01g ； 4攪拌器：輪徑50mm ，孔徑3mm ；2孔徑留篩土質(zhì)量累積留篩土質(zhì)量小于該孔徑的土質(zhì)量小于該孔徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（mm）（g）（g）（g）（）200.00.0500.0100.01017.017.0483.096.6545.062.0438.087.6265.5127.5372.574.5185.0212.5287.557.5

7、0.5100.5313.0187.037.40.25122.0435.065.013.00.07560.0495.0 5.01.0底盤總計(jì)5.0500.0 5煮沸設(shè)備：電熱器、三角燒瓶等； 6分散劑：4六偏磷酸鈉或其它分散劑； 7其它：溫度計(jì)、蒸餾水、燒杯、研缽和秒表等。 （四）操作步驟1稱取試樣：取有代表性的風(fēng)干或烘干土樣100 200g ，放入研缽中，用帶橡皮頭的研棒研散，將研散后的土過(guò)0.075mm 篩，均勻拌和后稱取試樣30g 。2浸泡試樣：將稱好的試樣小心倒入燒瓶中，注入 200ml 蒸餾水對(duì)試樣進(jìn)行浸泡，浸泡時(shí)間不少于18小時(shí)。3煮沸分散：將浸泡好后的試樣稍加搖蕩后，放在電 熱器上

8、煮沸。煮沸時(shí)間從沸騰時(shí)開始，粘土約需要1小時(shí)， 附圖11 甲種比重計(jì)其它土不少于半小時(shí)，對(duì)教學(xué)試驗(yàn)，浸泡試樣及煮沸分散均由實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備。4制備懸液：土樣經(jīng)煮沸分散冷卻后，倒入量筒內(nèi)。然后加4濃度的六偏磷酸鈉約 10ml 于溶液中，再注入蒸餾水，使筒內(nèi)的懸液達(dá)到1000ml 。5攪拌懸液：用攪拌器在懸液深度上下攪拌1分鐘，往復(fù)各30次，使懸液內(nèi)土粒均 勻分布。6定時(shí)測(cè)讀：取出攪拌器，立即開動(dòng)秒表，測(cè)定經(jīng)過(guò)1、5、30、120、1440分鐘時(shí) 的密度計(jì)數(shù)讀。每次測(cè)讀完后，立即將密度計(jì)取出，放入盛水量筒中，同時(shí)測(cè)記懸液溫度，準(zhǔn)確至0.5。 （五）試驗(yàn)注意事項(xiàng)15分鐘時(shí)的讀數(shù)是包括1分鐘讀數(shù)的時(shí)間，其余

9、30、120、1440分鐘的讀數(shù)時(shí)間也 是如此累加。2讀數(shù)后甲種密度計(jì)必須立即從量筒里取出，否則會(huì)阻礙土粒下沉速度。 （六）計(jì)算及制圖1由于刻度、溫度與加入分散劑等原因，密度計(jì)每一次讀數(shù)須先經(jīng)彎液面校正后，由 實(shí)驗(yàn)室提供的r l 關(guān)系圖，查得土粒有效沉降距離，計(jì)算顆粒的直徑d ，按簡(jiǎn)化公式計(jì)算： t lkd =式中：d 顆粒直徑，mm ；k 粒徑計(jì)算系數(shù)（由實(shí)驗(yàn)室提供的資料查得）；l 某時(shí)間t 內(nèi)的土粒沉降距離（由實(shí)驗(yàn)室提供的資料查得）； t 沉降時(shí)間，s 。2將每一讀數(shù)經(jīng)過(guò)刻度與彎液面校正、溫度校正、土粒比重校正和分散劑校正后，按 下列計(jì)算小于某粒徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)：()()d t s sc

10、n m r c m x -+=100% 3 式中： x 小于某粒徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，； m s 試樣干土質(zhì)量（30g ）；c s 土粒比重校正系數(shù)，可查甲種密度計(jì)的土粒比重校正值表（由實(shí)驗(yàn)室提供的資料查得）；r 甲種密度計(jì)讀數(shù)；m t 溫度校正值，可查甲種密度計(jì)的溫度校正值表（由實(shí)驗(yàn)室提供的資料查得）； n 刻度及彎液面校正值（由實(shí)驗(yàn)室提供的圖表中查得）； c d 分散劑校正值（由實(shí)驗(yàn)室提供資料）。3用小于某粒徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)x （）為縱坐標(biāo)，粒徑d （mm ）的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)， 繪制顆粒大小級(jí)配曲線。（七）試驗(yàn)記錄（見附表12）顆粒分析試驗(yàn)記錄表（密度計(jì)法）附表12土樣編號(hào) 18 密度計(jì)號(hào) 甲2

11、 試 驗(yàn) 者 黃麗娟干土質(zhì)量g m s 30= 量 筒 號(hào) 3 校 核 者 黃國(guó)怡 土粒比重 g s =2.75 比重計(jì)校正值 c s =0.979 試驗(yàn)日期2003.5.8 下沉?xí)r間懸液溫度密度計(jì)讀數(shù)溫度校正值刻度彎液面校正值分散劑校正值r m =r +m t +n -c d r h =r m c s土粒落距粒徑小于某孔徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)t （min)t （）rm tnc dl （cm）d （mm）（）118.029.0-0.5 1.0 1.028.527.90213.8210.0593.01518.024.5-0.5 1.0 1.024.023.49615.0690.02478.323018

12、.019.5-0.5 1.0 1.019.018.60116.4550.01062.0112018.514.0-0.4 1.0 1.013.613.31417.9790.005244.38144019.08.5-0.3 1.01.08.28.02819.5040.001526.76二、密度試驗(yàn)（環(huán)刀法）（一）試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定土的濕密度，以了解土的疏密和干濕狀態(tài)，供換算土的其它物理性質(zhì)指標(biāo)和工程設(shè)計(jì)以及控制施工質(zhì)量之用。 （二）試驗(yàn)原理土的濕密度是指土的單位體積質(zhì)量，是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，其單位為g/cm 3。環(huán)刀法是采用一定體積環(huán)刀切取土樣并稱土質(zhì)量的方法，環(huán)刀內(nèi)土的質(zhì)量與體積之比即為土的密

13、度。密度試驗(yàn)方法有環(huán)刀法、蠟封法、灌水法和灌砂法等。對(duì)于細(xì)粒土，宜采用環(huán)刀法；對(duì)于易碎裂、難以切削的土，可用蠟封法；對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)粗粒土，可用灌水法或灌砂法。 （三）儀器設(shè)備1環(huán)刀：內(nèi)徑68cm ，高23cm 。 4 2天平：稱量500g ，分度值0.01g 。 3其它：切土刀、鋼絲鋸、凡士林等。 （四）操作步驟 1量測(cè)環(huán)刀：取出環(huán)刀，稱出環(huán)刀的質(zhì)量，并涂一薄層凡士林。2切取土樣：將環(huán)刀的刀口向下放在土樣上，然后用切土刀將土樣削成略大于環(huán)刀直 徑的土柱，將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削使土樣上端伸出環(huán)刀為止，然后將環(huán)刀兩端的余土削平。3土樣稱量：擦凈環(huán)刀外壁，稱出環(huán)刀和土的質(zhì)量。 （五）試驗(yàn)注意事項(xiàng)1稱取環(huán)

14、刀前，把土樣削平并擦凈環(huán)刀外壁；2如果使用電子天平稱重則必須預(yù)熱，稱重時(shí)精確至小數(shù)點(diǎn)后二位。 （六）計(jì)算公式按下列計(jì)算土的濕密度： v m m v m 21-=式中：密度，計(jì)算至0.01g/cm 3； m 濕土質(zhì)量，g ； m 1環(huán)刀加濕土質(zhì)量，g ； m 2環(huán)刀質(zhì)量，g ； v 環(huán)刀體積，cm 3。密度試驗(yàn)需進(jìn)行二次平行測(cè)定，其平行差值不得大于0.03g/cm 3，取其算術(shù)平均值。 （七）試驗(yàn)記錄（見附表21）密度試驗(yàn)記錄表（環(huán)刀法）附表21試驗(yàn)者 校核者 試驗(yàn)日期環(huán)刀加濕土質(zhì)量環(huán)刀質(zhì)量濕土質(zhì)量環(huán)刀體積m 1（g）m 2（g）m （g）v （cm 3）單值平均值136.00142.9534.

15、65108.3064.40 1.68138.00141.7034.68107.0264.401.66密度（g/cm 3）111.67土樣編號(hào)環(huán)刀號(hào) 三、含水率試驗(yàn)（烘干法）（一）試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定土的含水率，以了解土的含水情況，是計(jì)算土的孔隙比、液性指數(shù)、飽和度和其它物理力學(xué)性質(zhì)不可缺少的一個(gè)基本指標(biāo)。 （二）試驗(yàn)原理含水率反映土的狀態(tài)，含水率的變化將使土的一系列物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)隨之而異。這種影響表現(xiàn)在各個(gè)方面，如反映在土的稠度方面，使土成為堅(jiān)硬的、可塑的或流動(dòng)的；反映在土內(nèi)水分的飽和程度方面，使土成為稍濕、很濕或飽和的；反映在土的力學(xué)性質(zhì)方面，能使土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加或減小，緊密或疏松，構(gòu)成壓縮性及穩(wěn)

16、定性的變化。測(cè)定含水率的方法有烘干法、酒精燃燒法、炒干法、微波法等等。5 （三）儀器設(shè)備 1烘箱：采用溫度能保持在105110的電熱烘箱。 2天平：稱量500g ，分度值0.01g 。3其它：干燥器、稱量盒等。 （四）操作步驟1濕土稱量：選取具有代表性的試樣1520g ，放入盒內(nèi)，立即蓋好盒蓋，稱出盒與 濕土的總質(zhì)量。2烘干冷卻：打開盒蓋，放入烘箱內(nèi)，在溫度105110下烘干至恒重后，將試樣 取出，蓋好盒蓋放入干燥器內(nèi)冷卻，稱出盒與干土質(zhì)量。烘干時(shí)間隨土質(zhì)不同而定，對(duì)粘質(zhì)土不少于8h ；砂類土不少于6h 。 （五）試驗(yàn)注意事項(xiàng)1剛剛烘干的土樣要等冷卻后才稱重； 2稱重時(shí)精確至小數(shù)點(diǎn)后二位。 （六）計(jì)算公式按下式計(jì)算土的含水率： %100%1000221?-=?=m m m m m m s 式中：含水率，計(jì)算至0.1%m o 盒質(zhì)量，g ；m 1盒加濕土質(zhì)量，g ； m 2盒加干土質(zhì)量，g ； m 1m 2土中水質(zhì)量，g ； m 1m o 干土質(zhì)量，g含水率試驗(yàn)需進(jìn)行二次平行試驗(yàn)，其平行差值不得大于2，取其算術(shù)平均值。 （七）試驗(yàn)記錄（見附表31）含水率試驗(yàn)記錄表（烘干法）附表31試驗(yàn)