土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一、土的密度試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一、土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)1 1 稱空環(huán)刀重稱空環(huán)刀重土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)2 2 在環(huán)刀內(nèi)壁均勻涂抹凡士林在環(huán)刀內(nèi)壁均勻涂抹凡士林土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)3 3 將環(huán)刀韌口向下放于土樣上將環(huán)刀韌口向下放于土樣上土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)4 4 輕輕向下壓環(huán)刀輕輕向下壓環(huán)刀土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)5 5 切土刀刀口朝外切土樣切土刀刀口朝外切土樣土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)6 6 切直土樣上下高出環(huán)刀切直土樣上下高出環(huán)刀 土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)7 7 削去高出環(huán)刀部分的土樣削去高出環(huán)刀部分的土樣土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)8 8 均勻地削平環(huán)刀一側(cè)的土樣均勻地削平

2、環(huán)刀一側(cè)的土樣土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)9 9 削平另一側(cè)的土樣削平另一側(cè)的土樣土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)10 10 削好的土樣削好的土樣土的密度試驗(yàn)土的密度試驗(yàn)11 11 平行測(cè)定平行測(cè)定, ,需制備需制備2 2個(gè)土樣個(gè)土樣稱重并計(jì)算稱重并計(jì)算 1 稱環(huán)刀加濕土重m2 2 計(jì)算:式中 試樣天然密度，g/cm3； m2環(huán)刀和試樣總質(zhì)量，g； m1環(huán)刀質(zhì)量，g； V環(huán)刀容積，cm3 ； 計(jì)算要求精確至0.01g/cm3。 同一土樣要求進(jìn)行嚴(yán)行測(cè)定，平行差值不得大于0.03g/cm3，最后取算術(shù)平均值。Vmm1200實(shí)驗(yàn)二、土的含水量試驗(yàn) 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)1 電子天平調(diào)零電子天平調(diào)零 土的

3、含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn) 2 2 稱空鋁盒重量稱空鋁盒重量 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)3 3 讀空鋁盒重量讀空鋁盒重量 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)4 打開鋁盒打開鋁盒 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)5 5 去代表性土樣去代表性土樣 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)6 6 取代表性土樣取代表性土樣1515克左右克左右 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)7 7 用兩個(gè)鋁盒平行測(cè)試用兩個(gè)鋁盒平行測(cè)試 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)8 8 蓋好鋁盒蓋蓋好鋁盒蓋 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)9 9 稱鋁盒加濕土重稱鋁盒加濕土重 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)10 10 放入可控溫度放入可控溫度10010510010

4、5C C烘箱中烘箱中 土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)11 11 測(cè)鋁盒加烘干土重測(cè)鋁盒加烘干土重土的含水量試驗(yàn)土的含水量試驗(yàn)計(jì)算計(jì)算 按下式計(jì)算土的含水量，要求精確到0.1。 式中 w土的含水量，； m、ms分別為濕土和干土的質(zhì)量，g。 本項(xiàng)試驗(yàn)要求進(jìn)行二次平行測(cè)定，其平行差值需滿足的要求是： 當(dāng)含水量小于40時(shí)，允許平行差值不大于l；當(dāng)含水量大于或等于40時(shí)，允許平行差值不大于2。兩次測(cè)值取平均值。%100) 1(smmw實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 土的顆粒分析土的顆粒分析篩分法篩分法 1 將風(fēng)干土樣用研棒輕輕碾壓，使之分散成單粒狀將風(fēng)干土樣用研棒輕輕碾壓，使之分散成單粒狀 篩分法篩分法 篩分法篩分法 2

5、2 四分法取代表性土樣四分法取代表性土樣-劃對(duì)角線劃對(duì)角線 篩分法篩分法 3 3 四分法取代表性土樣四分法取代表性土樣-對(duì)角取樣對(duì)角取樣篩分法篩分法 4 4 四分法取代表性土樣四分法取代表性土樣-對(duì)角取樣對(duì)角取樣篩分法篩分法 5 5 稱取篩分土樣稱取篩分土樣篩分法篩分法 6 6 將根據(jù)土樣選用的篩將根據(jù)土樣選用的篩. .依孔徑由小到大的順序疊好依孔徑由小到大的順序疊好. .并放好底盤。將土樣倒入最上層孔徑最大的篩上并放好底盤。將土樣倒入最上層孔徑最大的篩上 篩分法篩分法 7 7 輕輕振篩輕輕振篩( (或用振篩機(jī)或用振篩機(jī))10-15min)10-15min 篩分法篩分法 8 8 按由上至下的順

6、序取下篩子，每取一級(jí)篩都要在按由上至下的順序取下篩子，每取一級(jí)篩都要在瓷盤或白紙上用手輕叩搖晃，直至無土粒下漏為止瓷盤或白紙上用手輕叩搖晃，直至無土粒下漏為止 篩分法篩分法 9 9 將下漏于瓷盤或白紙上的土粒放入下一級(jí)篩內(nèi)將下漏于瓷盤或白紙上的土粒放入下一級(jí)篩內(nèi) 篩分法篩分法 10 10 稱篩上土重稱篩上土重篩分法篩分法 11 11 稱篩上土重稱篩上土重篩分法篩分法 12 12 稱各級(jí)篩上土重稱各級(jí)篩上土重試驗(yàn)結(jié)果整理試驗(yàn)結(jié)果整理： 包括計(jì)算各粒組的百分含量和繪制粒度分析曲線。 各粒組的百分含量按下式計(jì)算： 式中 X小于某粒徑土重占總土重的百分比，%； WA小于某粒徑的土重，g； WB篩分試樣

7、總重，g；BAWWX 比重計(jì)法比重計(jì)法1 1 稱取篩分過稱取篩分過0.075mm(0.075mm(或或0.1mm)0.1mm)篩的土樣篩的土樣 30g 30g 比重計(jì)法比重計(jì)法2 2 將將30g30g土樣放入三角燒瓶中土樣放入三角燒瓶中 比重計(jì)法比重計(jì)法3 3 加入蒸餾水加入蒸餾水200mL200mL左右進(jìn)行浸泡左右進(jìn)行浸泡 比重計(jì)法比重計(jì)法比重計(jì)法比重計(jì)法4 4 煮沸煮沸40min40min左右左右 冷卻至室溫冷卻至室溫比重計(jì)法比重計(jì)法5 5 將懸液冷卻后倒入將懸液冷卻后倒入1000mL1000mL量筒內(nèi)量筒內(nèi) 比重計(jì)法比重計(jì)法6 6 將三角燒瓶中殘留懸液沖洗倒入將三角燒瓶中殘留懸液沖洗倒入

8、1000mL1000mL量筒中量筒中 比重計(jì)法比重計(jì)法7 7 加入加入10mL10mL分散劑分散劑 比重計(jì)法比重計(jì)法8 8 再注入蒸餾水至再注入蒸餾水至1000mL1000mL 比重計(jì)法比重計(jì)法9 9 用攪拌器從液面至筒底上下攪用攪拌器從液面至筒底上下攪拌拌1min1min左右左右. .往返各約往返各約3030次次 比重計(jì)法比重計(jì)法10 10 待將攪拌器提離液面的同時(shí)開動(dòng)秒待將攪拌器提離液面的同時(shí)開動(dòng)秒表計(jì)時(shí)表計(jì)時(shí), ,將比重計(jì)輕輕放入懸液中將比重計(jì)輕輕放入懸液中 比重計(jì)法比重計(jì)法11 11 觀測(cè)歷時(shí)觀測(cè)歷時(shí)1 1、2 2、5 5、1515、3030、6060、240240、1440min14

9、40min時(shí)的讀數(shù)時(shí)的讀數(shù), ,讀數(shù)以彎液面為準(zhǔn)讀數(shù)以彎液面為準(zhǔn) 比重計(jì)法比重計(jì)法12 測(cè)定懸液的溫度測(cè)定懸液的溫度 試驗(yàn)結(jié)果整理：試驗(yàn)結(jié)果整理： （1）計(jì)算小于某粒徑d的土顆粒的百分含量X，即： 比重計(jì)法計(jì)算比重計(jì)法計(jì)算)(1000hnTRCmXss式中 X小于某粒徑d的土顆粒的百分含量，%；ms試樣干燥時(shí)的質(zhì)量，g；Cs土粒比重校正系數(shù). R0比重計(jì)讀數(shù)，g/L； T溫度校正值，g/L； n刻度及灣液面校正值，g/L； h分散劑校正值，g/L；繪圖繪圖 繪制分析曲線，采用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)，以小于某粒徑土粒的百分含量繪制分析曲線，采用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)，以小于某粒徑土粒的百分含量為縱坐標(biāo)，粒徑為橫坐標(biāo)繪制

10、粒度分析曲線。為縱坐標(biāo)，粒徑為橫坐標(biāo)繪制粒度分析曲線。1221060301060圖7.1.7 顆粒大小分布曲線校核者制圖者計(jì)算者試驗(yàn)者粘粒粉粒 Cu=d /d Cc=d / d d 試驗(yàn)日期土樣說明鉆孔編號(hào)工程編號(hào)粗粒土（0.075）0.005細(xì)粒土(0.075)0.075-0.005土的分類砂(%)礫(%)60(%)試樣編號(hào)砂粒礫細(xì)中粗細(xì)中粗卵石或 碎石土粒直徑（）大于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）實(shí)驗(yàn)四、土的塑限、液限試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四、土的塑限、液限試驗(yàn)1 1將風(fēng)干的土樣過將風(fēng)干的土樣過0.5mm0.5mm篩篩, ,用蒸餾水拌勻用蒸餾水拌勻, , 置于飽和器中置于飽和器

11、中, ,浸放浸放2424小時(shí)小時(shí). .土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)2 2 稱空鋁盒重量稱空鋁盒重量土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)3 3 將土條捏成橄欖狀將土條捏成橄欖狀土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)4 4 用手掌搓滾土條用手掌搓滾土條土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)5 5將土條搓至將土條搓至3mm,3mm,且有裂紋出現(xiàn)且有裂紋出現(xiàn), ,斷裂斷裂, ,不空心時(shí)不空心時(shí). .表示土含水量適為塑限表示土含水量適為塑限 土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)6 6 搓約搓約810810克的土條克的土條, ,放入鋁盒中放入鋁盒中 土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)7 7 取兩個(gè)鋁盒進(jìn)行平行測(cè)試取兩個(gè)鋁盒進(jìn)行平行測(cè)試土的塑限試驗(yàn)

12、土的塑限試驗(yàn)8 8 蓋上鋁盒蓋蓋上鋁盒蓋 土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)9 9 稱鋁盒加濕土重稱鋁盒加濕土重土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)10 10 打開鋁盒蓋打開鋁盒蓋, ,放入烘箱中烘干放入烘箱中烘干 11 11 稱空鋁盒加干土重量稱空鋁盒加干土重量土的塑限試驗(yàn)土的塑限試驗(yàn)1 1將風(fēng)干的土樣過將風(fēng)干的土樣過0.5mm0.5mm篩篩, ,用蒸餾水拌勻用蒸餾水拌勻, , 置于飽和器中置于飽和器中, ,浸放浸放2424小時(shí)小時(shí). .土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)2 2 用滴管加蒸餾水調(diào)土用滴管加蒸餾水調(diào)土土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)3 3 充分調(diào)勻土樣充分調(diào)勻土樣土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)4 4

13、 將調(diào)好的土放入液限杯中將調(diào)好的土放入液限杯中土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)5 5 將裝入液限杯中的土樣壓實(shí)、刮平表面將裝入液限杯中的土樣壓實(shí)、刮平表面土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)6 6 保持錐體垂直，將平衡錐放在試樣杯中心至錐尖與試樣表保持錐體垂直，將平衡錐放在試樣杯中心至錐尖與試樣表面接觸，面接觸，松開手指平穩(wěn)地使錐體自重下落，沉入土樣中。松開手指平穩(wěn)地使錐體自重下落，沉入土樣中。 土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)7 7 放錐后放錐后15s15s，錐體入土深度恰為，錐體入土深度恰為10mm10mm時(shí)，時(shí)，表示土樣含水量即為液限表示土樣含水量即為液限 土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)8 8 將液限杯中的土樣取出將液限

14、杯中的土樣取出土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)9 9 放調(diào)好的土樣于鋁盒中放調(diào)好的土樣于鋁盒中土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)10 10 平行測(cè)試平行測(cè)試土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)11 11 蓋好鋁盒蓋蓋好鋁盒蓋 土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)13 13 稱鋁盒加濕土重稱鋁盒加濕土重土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)14 14 打開鋁盒蓋打開鋁盒蓋, ,放入烘箱中烘干放入烘箱中烘干 土的液限試驗(yàn)土的液限試驗(yàn)15 15 稱空鋁盒加干土重量稱空鋁盒加干土重量u 按下式計(jì)算土的塑限，精確至0.。 式中 wp土樣塑限，%。 m,ms分別為土樣的濕土質(zhì)量和干土質(zhì)量，g。 本試驗(yàn)要求進(jìn)行平行測(cè)定，當(dāng)wp 40時(shí)，平行差值不大于l；當(dāng)wp4

15、0，平行 差值不大于2，取其算術(shù)平均值。u按下式計(jì)算液限wL，精確至0.1。 式中 wL土的液限，%， m，ms分別為濕土質(zhì)量和干土質(zhì)量，g本試驗(yàn)要求進(jìn)行平行測(cè)定，平行差值不得大于2%，取其平均值。土的塑限、液限試驗(yàn)土的塑限、液限試驗(yàn)計(jì)算計(jì)算%100) 1(spmmw%100) 1(sLmmw實(shí)驗(yàn)五、土的壓縮試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五、土的壓縮試驗(yàn)1 1 制備土樣制備土樣 土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)2 2 打開固結(jié)儀器的壓力盒打開固結(jié)儀器的壓力盒土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)3 3 壓力壓力盒盒中底部放入透水石和潮濕的濾紙中底部放入透水石和潮濕的濾紙土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)4 4 將制備好的環(huán)

16、刀土樣韌口朝下放入壓力將制備好的環(huán)刀土樣韌口朝下放入壓力盒盒中中土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)5 5 放平土樣放平土樣土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)6 6 放上護(hù)環(huán)放上護(hù)環(huán)土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)7 7 土樣上面放上潮濕的濾紙土樣上面放上潮濕的濾紙土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)8 8 再放上透水石再放上透水石土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)9 9 放上加壓蓋板放上加壓蓋板土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)10 10 土樣裝好土樣裝好土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)11 11 放壓力放壓力盒盒入固結(jié)儀加壓框入固結(jié)儀加壓框土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)12 12 調(diào)杠桿水平調(diào)杠桿水平土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)13 13 調(diào)整百分表內(nèi)圈小針初讀數(shù)調(diào)整

17、百分表內(nèi)圈小針初讀數(shù)土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)14 14 旋轉(zhuǎn)百分表外圈調(diào)零旋轉(zhuǎn)百分表外圈調(diào)零土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)15 15 百分表調(diào)整完畢百分表調(diào)整完畢土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)16 16 加荷載加荷載土的壓縮試驗(yàn)土的壓縮試驗(yàn)17 17 穩(wěn)定后讀數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)壓縮試驗(yàn)計(jì)算1 計(jì)算下列各項(xiàng)指標(biāo)： 試樣的初始孔隙比 各級(jí)荷載下變形穩(wěn)定后的孔隙比 某一荷載范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)某一荷載范圍內(nèi)的壓縮模量式中 e0試樣的初始孔隙比； ei、ei1分別為第i級(jí)和第i+l級(jí)荷載下土樣的孔隙比； av壓縮系數(shù)，MPa-1； Es壓縮模量，MPa ； 、分別為土粒密度和試樣的初始密度，g/cm3； h0試樣初始高度，

18、mm； 至第i級(jí)荷載試樣變形穩(wěn)定后的總變形量(校正后)，mm； pi第i級(jí)荷載值，kPa； w0試樣的初始含水量，。1)1 (000wes000)1 (hheeeiiiiiivppeea11visaeE1s0實(shí)驗(yàn)六、直接剪切試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六、直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)1 1 制備好的土樣與剪力盒制備好的土樣與剪力盒直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)2 2 放透水石、蠟紙于剪力盒底部放透水石、蠟紙于剪力盒底部直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)3 3 放剪力盒上部份放剪力盒上部份直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)4 4 對(duì)齊上下剪力盒對(duì)齊上下剪力盒直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)5 5 用銷釘固定用銷釘固定直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)

19、6 6 將環(huán)刀土樣置于剪力盒上將環(huán)刀土樣置于剪力盒上直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)7 7 加蠟紙加蠟紙直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)8 8 加透水石加透水石直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)9 9 用加壓蓋板將土樣壓入剪力盒中用加壓蓋板將土樣壓入剪力盒中直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)10 10 移去環(huán)刀移去環(huán)刀直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)11 11 裝好土樣的剪力盒裝好土樣的剪力盒直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)12 12 將滑動(dòng)槽中放入鋼珠將滑動(dòng)槽中放入鋼珠直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)13 13 將剪力盒放入儀器將剪力盒放入儀器直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)14 14 放加壓框放加壓框直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)15 15 選擇手動(dòng)擋位選擇手動(dòng)擋位直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)16 16 旋轉(zhuǎn)手輪使儀器各部位接觸旋轉(zhuǎn)手輪使儀器各部位接觸直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)17 17 儀器接觸好時(shí)儀器接觸好時(shí), ,百分表指針開始轉(zhuǎn)動(dòng)百分表指針開始轉(zhuǎn)動(dòng)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)18 18 調(diào)杠桿水平調(diào)杠桿水平直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)19 19 施加荷載施加荷載直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)20 20 拔去銷釘拔去銷釘直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)21 21 百分表歸零百分表歸零直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)22 22 選擇自動(dòng)擋擋位選擇自動(dòng)擋擋位直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)23 23 將開關(guān)打到剪切方向?qū)㈤_關(guān)打到剪切方向, ,開始剪切開始剪切直接剪切