土木工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、土木工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告 20xx 報(bào) 告 匯 編 compilation of reports 報(bào)告文檔·借鑒學(xué)習(xí) word可· 實(shí)驗(yàn)一 土的 顆粒分析試驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 測(cè)定干土中各種粒組所占該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，借以明了顆粒大小分布及級(jí)配組成。 2 供土分類及概略判斷土的工程性質(zhì)及作建筑材料用。 二、試驗(yàn)內(nèi)容 對(duì)粒徑大于 0.075mm 且粒徑大于 2mm 的顆粒不超過總質(zhì)量的 10%的無(wú)粘性土用標(biāo)準(zhǔn)細(xì)篩進(jìn)行篩分試驗(yàn)。 三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備 1 標(biāo)準(zhǔn)細(xì)篩：孔徑為 2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm、底盤； 2 電子天平：稱量 200g，感量 0.01g；

2、稱量 1000g，感量 0.1g； 3 搖篩機(jī)、恒溫烘箱； 4 其他：毛刷、匙、瓷盤、瓷杯、白紙。 四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟 1 取有代表性的風(fēng)干土樣或烘干冷卻至室溫的土樣 200500g，稱量準(zhǔn)確至 0.1g。 2 將標(biāo)準(zhǔn)細(xì)篩依孔徑大小順序疊好，孔徑大的在上，最下面為底盤，將稱好的土樣倒入最上層篩中，蓋好上蓋。進(jìn)行篩析。標(biāo)準(zhǔn)細(xì)篩放在搖篩機(jī)上震搖與約 10 分鐘左右。 3 檢查各篩內(nèi)是否有團(tuán)粒存在，假設(shè)有那么碾散再過篩。 4 由最大孔徑篩開始，將各篩取下，在白紙上用手輕叩搖晃，如有土粒漏下，應(yīng)繼續(xù)輕叩搖晃，至去土粒漏下為止。漏下的砂粒應(yīng)全部放入下級(jí)篩內(nèi)。逐次檢查至盤底。 5 并將留在各篩上的土樣分別

3、分別倒在白紙上，用毛刷將走色中砂粒輕輕刷下，再分別倒入瓷杯內(nèi)，稱量準(zhǔn)確至 0.1g。 6 各細(xì)篩上及底盤內(nèi)砂土質(zhì)量總和與篩前稱量的砂土樣總質(zhì)量之差不得大于 1%。 五、試驗(yàn)數(shù)據(jù) 1 按下式計(jì)算小于某粒徑的試樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)： 100%a bx m m ? ? 式中 x小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)（%）； 小于某粒徑的試樣質(zhì)量（g）； mb用標(biāo)準(zhǔn)細(xì)篩分析時(shí)所取的試樣質(zhì)量（g）。 2 以小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，以粒徑（mm）為對(duì)數(shù)橫坐標(biāo)，繪制顆粒大小分布曲線。 3 計(jì)算級(jí)配指標(biāo) 按下式計(jì)算顆粒大小分布曲線的不均勻系數(shù)： 60 10 uc d d ? 式中

4、 cu不均勻系數(shù)； d60限制粒徑，在粒徑分布曲線上小于該粒徑的土含量占總土質(zhì)量的 60%的 粒徑； d10有效粒徑，在粒徑分布曲線上小于該粒徑的土含量占總土質(zhì)量的 10%的 粒徑。 按下式計(jì)算顆粒大小分布曲線的曲率系數(shù)： 報(bào)告文檔·借鑒學(xué)習(xí) word可· ? ?230 60 10 d d d ? 式中 cc曲率系數(shù)； d30在粒徑分布曲線上小于該粒徑的土含量占總土質(zhì)量的 30%的粒徑。 4 對(duì)試樣土料分類并作出級(jí)配良好與否的判斷 依據(jù)土的分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)土樣進(jìn)行分類，定名為粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂等； 當(dāng)顆粒大小分布曲線的 cu5 且 cc =13 ，那么級(jí)配良好，否那么為級(jí)配不

5、良。 報(bào)告文檔·借鑒學(xué)習(xí) word可· 實(shí)驗(yàn)二 二 土的固結(jié)壓縮試驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、測(cè)定試樣在側(cè)限與軸向排水條件下的變形與壓力的關(guān)系，或孔隙比與壓力的關(guān)系，變形與時(shí)間的關(guān)系。 2、由測(cè)得的各關(guān)系曲線計(jì)算土的壓縮系數(shù) av、壓縮模量 es、壓縮指數(shù) cc、回彈指數(shù)cs、固結(jié)系數(shù) cv、地基的滲透系數(shù) k 及土的先期固結(jié)壓力 pc 等，測(cè)定工程視工程需要而定。 3、利用壓縮試驗(yàn)所得的參數(shù)計(jì)算地基根底的變形量，預(yù)估地基承載力。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器 1、 壓縮固結(jié)儀：由環(huán)刀、護(hù)環(huán)、透水板、加壓上蓋、量表架等組成； 2、 加壓設(shè)備：采用量程為 510kn的杠桿式加壓設(shè)備； 3、

6、變形量測(cè)設(shè)備：百分表量程 10mm，分度值為 0.01mm； 4、 其他：快速烘箱（300°c350°c）、電子天平（稱量 1000g，感量 0.01g）、測(cè)容重用環(huán)刀、刮土刀、鋼絲鋸、鋁盒、玻璃板、秒表、凡士林、盛水盆、濾紙等。 三、試驗(yàn)步驟 1、按要求取原狀樣或制備擾動(dòng)土樣。 2、取環(huán)刀樣，測(cè)試驗(yàn)前的密度與含水量。 3、取壓縮儀內(nèi)的環(huán)刀，內(nèi)壁擦抹凡士林使其光滑少摩擦。環(huán)刀刃口向下對(duì)準(zhǔn)制備的圓柱土樣中心，慢慢垂直下壓且邊壓邊削土樣，使土樣成錐臺(tái)形。直至土樣伸出環(huán)刀頂面為止，將環(huán)刀兩邊余土削去修平，擦凈環(huán)刀外壁。 4、在壓縮容器內(nèi)放置透水石、濾紙和下護(hù)環(huán)，將帶有環(huán)刀的試樣小

7、心裝入護(hù)環(huán)，然后在環(huán)刀試樣上放薄濾紙、上護(hù)環(huán)、透水板和加壓蓋板，置于加壓框架下，并對(duì)準(zhǔn)加壓桿，使加壓桿與加壓蓋板中心凹槽對(duì)正。 5、安裝百分表，為保證試樣與儀器上下各局部之間接觸良好，應(yīng)施加 1kpa 的預(yù)壓壓力，然后調(diào)整百分表，使百分度指針歸零（表的毫米指針應(yīng)控制在 510mm之間，以保證有足夠的量程測(cè)定試樣的壓縮量）。 四、考前須知 1首先裝好試樣，再安裝量表。在裝量表的過程中，小指針需調(diào)至整數(shù)位，大指針調(diào)至零，量表?xiàng)U頭要有一定的伸縮范圍，固定在量表架上。 2壓縮容器內(nèi)放置的透水石、濾紙濕度盡量與試樣濕度接近。 3加荷時(shí)，應(yīng)按順序加砝碼；試驗(yàn)中不要震動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，以免指針產(chǎn)生移動(dòng)。 五、試驗(yàn)數(shù)

8、據(jù) 1、 按下式計(jì)算試樣的初始孔隙比 e0： ? ?0 0 01 0.01 1w se g w ? ? ? ? ? 式中 e0土樣的初始孔隙比； gs.土粒比重，本實(shí)驗(yàn)取 gs =2.7； 報(bào)告文檔·借鑒學(xué)習(xí) word可· 0土樣的初始密度（g/cm3），由試驗(yàn)測(cè)定； 4°c 水的密度，為 1 g/cm3； 0土樣的初始含水量（%），由試驗(yàn)測(cè)定。 2計(jì)算試樣的顆粒（骨架）凈高 hs 式中：h0 試樣初始高度（mm） 3、計(jì)算某級(jí)壓力下變形穩(wěn)定后的孔隙比 ei 式中： ei某級(jí)壓力下土樣的孔隙比； i h? 某級(jí)壓力下試樣高度的累計(jì)變形量，mm； 4、計(jì)算某級(jí)壓力下

9、的壓縮系數(shù) a i-i+1 和壓縮模量 es 式中 pi 某一級(jí)荷重值，mpa。 根據(jù)上覆壓力確定 i，一般建筑物的上覆壓力在 100-200kpa 之間，故取 a1-2 來(lái)表達(dá)圖的壓縮系數(shù)。 5、作孔隙比 e 和壓力 p 的關(guān)系曲線 以孔隙比 e 為縱坐標(biāo)，壓力 p 為橫坐標(biāo)，繪制孔隙比與壓力的關(guān)系曲線。 0s0hh1 e?ii 0she =eh? ?i 1 i1 i i1p pe ea? ?i i1isae 1? ?i ie 報(bào)告文檔·借鑒學(xué)習(xí) word可· 實(shí)驗(yàn)三 三 土的直接剪切試驗(yàn) 一、試驗(yàn)?zāi)康?1、測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo) c 和 ，為計(jì)算地基承載力、擋墻土壓力、驗(yàn)

10、算地基及土坡穩(wěn)定提供根本參數(shù)。 2、了解應(yīng)變式直接剪切試驗(yàn)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的方法。分為：快剪（q）、固結(jié)快剪（cq）、慢剪（s）三種試驗(yàn)方法。 3、明了直接剪切試驗(yàn)的特點(diǎn)。 二、實(shí)驗(yàn)方法 快剪：在試樣上施加垂直壓力后立即快速施加水平剪應(yīng)力。 固結(jié)快剪：在試樣上施加垂直壓力，待試樣排水固結(jié)穩(wěn)定后，快速施加水平剪應(yīng)力。 慢剪：在試樣上施加垂直壓力及水平剪應(yīng)力的過程中，均使試樣排水固結(jié)。 本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只進(jìn)行快剪試驗(yàn)。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1、應(yīng)變控制式直剪儀：主要包括：剪切盒（水槽、上剪切盒、下剪切盒），垂直加壓框架，測(cè)力環(huán)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)，臺(tái)板，杠桿式加壓設(shè)備。 2、位移計(jì)或百分表：量程 510mm，分度

11、值 0.01mm。 3、環(huán)刀：與直剪儀配套的至少 3 個(gè)；內(nèi)徑 618mm，高度 20mm。 4、其他：削土刀，秒表，玻璃板，推土器，臘紙或塑料膜 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1、制備土樣：制備給定干密度和含水量范圍的擾動(dòng)土樣，土樣為土樣為直徑約200mm，高約 100mm的土柱。（實(shí)際工程中，切取原狀土樣）。 2、切取土樣：用與直剪儀配套的環(huán)刀切取土樣。環(huán)刀刃口向下對(duì)準(zhǔn)圓柱土樣中心，慢慢垂直下壓，邊壓邊削切土樣使土樣成錐臺(tái)形。直至土樣伸出環(huán)刀頂面為止，將環(huán)刀兩邊余土削去修平，擦凈環(huán)刀外壁。 3、安裝土樣：對(duì)準(zhǔn)上下剪切盒，插入固定插銷。在下盒內(nèi)放不透水板，在放入，然后用推土器將試樣徐徐推入剪切盒內(nèi)，移去環(huán)刀

12、。再順次放入另一張同直徑的蠟紙或塑料膜、上透水石、加壓蓋板與鋼珠。 4、調(diào)試儀器：安裝加壓框架，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使上剪切盒前端鋼珠剛好與測(cè)力環(huán)接觸。調(diào)整測(cè)力環(huán)百分表讀數(shù)為零。對(duì)需要測(cè)記垂直變形量的，安裝垂直位移計(jì)或百分表。 6、進(jìn)行剪切：施加垂直壓力后，立即拔出固定銷釘，開動(dòng)秒表，以每分鐘 46 轉(zhuǎn)的均勻速率旋轉(zhuǎn)手輪（在教學(xué)中可采用每分鐘 6 轉(zhuǎn)）。使試樣在 35 分鐘內(nèi)剪破。如測(cè)力計(jì)中的量表指針不再前進(jìn)，或有顯著后退，表示試樣已經(jīng)被剪破。但一般宜剪至剪切變形達(dá)4mm。假設(shè)量表指針再繼續(xù)增加，那么剪切變形應(yīng)達(dá) 6mm 為止。手輪每轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)測(cè)記測(cè)力計(jì)量表讀數(shù)，直到試樣剪破為止。（注：手輪每轉(zhuǎn)一圈推

13、進(jìn)下盒 0.2 毫米）。 7、拆卸試樣：剪切結(jié)束后，吸去剪切盒中的積水，倒轉(zhuǎn)手輪，盡快移去垂直壓力、框 報(bào)告文檔·借鑒學(xué)習(xí) word可· 架、上蓋板，取出試樣。 試驗(yàn)考前須知 1、先安裝試樣，再裝量表。安裝試樣時(shí)要用透水石把土樣從環(huán)刀推進(jìn)剪切盒里，試驗(yàn)前量表中的大指針調(diào)至零。 2、加荷時(shí)，不要搖晃砝碼；剪切時(shí)要拔出銷釘 五、試驗(yàn)數(shù)據(jù) 1、按下式計(jì)算各級(jí)垂直壓力下所測(cè)的抗剪強(qiáng)度： 式中：f 土的抗剪強(qiáng)度，kpa； c 測(cè)力計(jì)率定系數(shù)，kpa/0.01mm； r 測(cè)力計(jì)量表最大讀數(shù)，或位移 4 毫米時(shí)的 讀數(shù)(0.01 毫米)，0.01mm。 2、繪制曲線 以抗剪強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，

14、垂直壓力為橫坐標(biāo)，繪制抗剪強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線。根據(jù)圖上各點(diǎn)，繪制一條視測(cè)的直線。那么直線的傾角為土的內(nèi)摩擦角 ，直線在縱坐標(biāo)軸上的截距為土的粘聚力 c 。 fcr ? ? 報(bào)告文檔·借鑒學(xué)習(xí) word可· 實(shí)驗(yàn)四 四 土的三軸剪切試驗(yàn) 一、試驗(yàn)?zāi)康?三軸剪切試驗(yàn)是在三向應(yīng)力狀態(tài)下，測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的一種剪切試驗(yàn)方法。通常用 34 個(gè)圓柱體試樣，分別在不同的恒定圍壓下，施加軸向壓力，進(jìn)行剪切，直至破壞；然后根據(jù)極限應(yīng)力圓包絡(luò)線，求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)。 二、實(shí)驗(yàn)方法 根據(jù)排水條件不同，三軸剪切試驗(yàn)分為不固結(jié)不排水試驗(yàn)（uu）、固結(jié)不排水剪切(cu)和固結(jié)排水試驗(yàn)（cd）。

15、本試驗(yàn)只作部固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1、應(yīng)變控制式三軸剪切儀，由周圍壓力系統(tǒng)、反壓力系統(tǒng)、孔隙水壓力量測(cè)系統(tǒng)和主機(jī)組成。 2、附屬設(shè)備：包括擊實(shí)器、飽和器、切土器、分樣器、切土盤、承膜筒和對(duì)開圓模。 3、天平：秤量 200g，感量 0.01g；稱量 1000g，感量 0.1g。 4、橡皮膜：應(yīng)具有彈性，厚度應(yīng)小于橡皮膜直徑的 1/100，不得有漏氣孔。 四、試驗(yàn)步驟 1.試樣制備 （1）本試驗(yàn)需要 34 個(gè)試樣，分別在不同周圍壓力下進(jìn)行試驗(yàn)。 （2）試樣尺寸：最小直徑為35mm，最大直徑為101mm，試樣高度宜為試樣直徑的 22.5 倍。對(duì)于有裂縫、軟弱面和構(gòu)造面的試樣，試樣直徑宜

16、大于 60mm。 （3）原狀試樣制備，應(yīng)將土切成圓柱形試樣，試樣兩端應(yīng)平整并垂直于試樣軸，當(dāng)試樣側(cè)面或端部有小石子或凹坑時(shí)，允許用削下的余土修整，試樣切削時(shí)應(yīng)防止擾動(dòng)，并取余土測(cè)定試樣的含水量。 （4）擾動(dòng)試樣制備，應(yīng)根據(jù)預(yù)定的干密度和含水量，在擊實(shí)器內(nèi)分層擊實(shí)，粉質(zhì)土宜35 層，粘質(zhì)土宜為 58 層，各層土料數(shù)量應(yīng)相等，各層接觸面應(yīng)刨毛。 （5）對(duì)制備好的試樣，應(yīng)量測(cè)其直徑和高度。試樣的平均直徑應(yīng)按下式計(jì)算： （式中 d1，d2，d3 分別為試樣上、中、下部位的直徑） 取余土，測(cè)定含水率。 2. 試樣的安裝 （1）在壓力室底座上依次放上不透水板、試樣及試樣帽，將橡皮膜套在試樣外，并將橡皮膜兩

17、端與底座及試樣帽分別扎緊。 （2）裝上壓力室罩，向壓力室內(nèi)注滿純水，關(guān)排氣閥，壓力室內(nèi)不應(yīng)有殘留氣泡。并將活塞對(duì)準(zhǔn)千分表和試樣頂部。 （3）關(guān)排水閥，開周圍壓力閥，施加周圍壓力，周圍壓力值應(yīng)與工程實(shí)際荷重相適應(yīng)，最大一級(jí)周圍壓力與最大實(shí)際荷重大致相等。 （4）轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使試樣帽與活塞及千分表接觸，裝上變形指示計(jì)，將千分表和變形指示計(jì)讀數(shù)調(diào)至零位。 1 2 3024d d dd? ? 報(bào)告文檔·借鑒學(xué)習(xí) word可· 3. 剪切試樣 （1）開動(dòng)電機(jī)，接上離合器，剪切應(yīng)變速率宜為每分鐘應(yīng)變 0.51.0進(jìn)行。 （2）剪切開始階段，試樣每產(chǎn)生 0.30.4的軸向應(yīng)變，測(cè)記一次千分表讀數(shù)和軸向應(yīng)變值。當(dāng)軸向應(yīng)變大于 3以后，每隔 0.70.8的應(yīng)變值測(cè)記一次讀數(shù)。 （3）當(dāng)千分表讀數(shù)出現(xiàn)峰值時(shí)，剪切應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，超過 5的軸向應(yīng)變?yōu)橹?。假設(shè)當(dāng)千分表讀數(shù)無(wú)峰值時(shí)，剪切應(yīng)進(jìn)行到軸向應(yīng)變?yōu)?1520。 （4）試驗(yàn)結(jié)束，關(guān)電動(dòng)機(jī)，關(guān)周圍壓力閥，開排氣閥，排除壓力室內(nèi)的水，撤除壓力室外罩，取出試樣，描述破壞特征，稱試樣質(zhì)量，并測(cè)定含水率。 （5）對(duì)其余幾個(gè)試樣，在不同圍壓下重復(fù)上述步驟進(jìn)行剪切試驗(yàn)。 五、試驗(yàn)數(shù)據(jù) 計(jì)算試樣剪切時(shí)的校正面積 ? ?0 11 0.01aa