土木工程實驗報告

實驗一土的顆粒分析試驗一、實驗目的測定干土中各種粒組所占該土總質(zhì)量的百分數(shù)，借以明了顆粒大小分布及級配組謝謝閱讀成。供土分類及概略判斷土的工程性質(zhì)及作建筑材料用。二、試驗內(nèi)容對粒徑大于0.075mm且粒徑大于2mm的顆粒不超過總質(zhì)量的10％的無粘性土用標準細篩進行篩分試驗。謝謝閱讀三、實驗儀器和設(shè)備標準細篩：孔徑為2mm、1mm、0.5mm、0。25mm、0。075mm、底盤；謝謝閱讀電子天平:稱量200g，感量0。01g;稱量1000g，感量0。1g；感謝閱讀搖篩機、恒溫烘箱；其他：毛刷、匙、瓷盤、瓷杯、白紙。四、實驗方法與步驟取有代表性的風干土樣或烘干冷卻至室溫的土樣200～500g,稱量準確至0.1g。謝謝閱讀將標準細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。進行篩析.標準細篩放在搖篩機上震搖與約10分鐘左右。精品文檔放心下載檢查各篩內(nèi)是否有團粒存在，若有則碾散再過篩。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，應繼續(xù)輕叩搖晃，至去土粒漏下為止.漏下的砂粒應全部放入下級篩內(nèi)。逐次檢查至盤底。感謝閱讀并將留在各篩上的土樣分別分別倒在白紙上,用毛刷將走色中砂粒輕輕刷下，再分別倒入瓷杯內(nèi)，稱量準確至0.1g.感謝閱讀各細篩上及底盤內(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%。感謝閱讀五、試驗數(shù)據(jù)整理按下式計算小于某粒徑的試樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分數(shù)：式中x—小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分數(shù)（%）；謝謝閱讀—小于某粒徑的試樣質(zhì)量（g)；mB—用標準細篩分析時所取的試樣質(zhì)量(g）。謝謝閱讀2以小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分數(shù)為縱坐標，以粒徑(mm）為對數(shù)橫感謝閱讀坐標，繪制顆粒大小分布曲線。計算級配指標①按下式計算顆粒大小分布曲線的不均勻系數(shù)：式中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；謝謝閱讀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。謝謝閱讀②按下式計算顆粒大小分布曲線的曲率系數(shù)：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.感謝閱讀對試樣土料分類并作出級配良好與否的判斷依據(jù)土的分類標準對土樣進行分類，定名為粗砂、中砂、細砂、粉砂等；當顆粒大小分布曲線的Cu≥5且Cc=1～3,則級配良好，否則為級配不良。精品文檔放心下載實驗二土的固結(jié)壓縮試驗一、實驗目的1、測定試樣在側(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,變形與時間的關(guān)系。感謝閱讀2、由測得的各關(guān)系曲線計算土的壓縮系數(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，測定項目視工程需要而定.謝謝閱讀3、利用壓縮試驗所得的參數(shù)計算地基基礎(chǔ)的變形量，預估地基承載力。謝謝閱讀二、實驗設(shè)備、儀器1、壓縮固結(jié)儀：由環(huán)刀、護環(huán)、透水板、加壓上蓋、量表架等組成；感謝閱讀2、加壓設(shè)備：采用量程為5～10kN的杠桿式加壓設(shè)備；謝謝閱讀3、變形量測設(shè)備：百分表量程10mm,分度值為0.01mm；謝謝閱讀4、其他：快速烘箱（300°C～350°C）、電子天平（稱量1000g，感量0.01g）、測容重用環(huán)刀、刮土刀、鋼絲鋸、鋁盒、玻璃板、秒表、凡士林、盛水盆、濾紙等。精品文檔放心下載三、試驗步驟1、按要求取原狀樣或制備擾動土樣.2、取環(huán)刀樣，測試驗前的密度與含水量。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)刀刃口向下對準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。謝謝閱讀4、在壓縮容器內(nèi)放置透水石、濾紙和下護環(huán)，將帶有環(huán)刀的試樣小心裝入護環(huán)，然后在環(huán)刀試樣上放薄濾紙、上護環(huán)、透水板和加壓蓋板,置于加壓框架下，并對準加壓桿，使加壓桿與加壓蓋板中心凹槽對正。謝謝閱讀5、安裝百分表，為保證試樣與儀器上下各部分之間接觸良好，應施加1kPa的預壓壓力，然后調(diào)整百分表，使百分度指針歸零（表的毫米指針應控制在5~10mm之間，以保證有足夠的量程測定試樣的壓縮量）.感謝閱讀6、加荷.按50、100、200、400(kpa）四級荷重加荷,每級荷載歷時10分鐘，即每級荷重加上10分鐘時，記測微表讀數(shù)一次,然后加下一級荷載，依些類推，直到第四級荷載施加完畢為止。感謝閱讀四、注意事項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，量表桿頭要有一定的伸縮范圍，固定在量表架上。感謝閱讀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.感謝閱讀3．加荷時，應按順序加砝碼;試驗中不要震動實驗臺，以免指針產(chǎn)生移動。感謝閱讀五、試驗數(shù)據(jù)整理1、按下式計算試樣的初始孔隙比e0：式中e0—土樣的初始孔隙比;Gs—.土粒比重，本實驗取Gs=2.7；ρ0—土樣的初始密度（g/cm3)，由試驗測定；ρω—4°C水的密度，為1g/cm3；ω0—土樣的初始含水量（%），由試驗測定。2．計算試樣的顆粒（骨架）凈高hs式中：h0-試樣初始高度（mm）3、計算某級壓力下變形穩(wěn)定后的孔隙比ei式中：ei—某級壓力下土樣的孔隙比；某級壓力下試樣高度的累計變形量，mm；4、計算某級壓力下的壓縮系數(shù)ai-i+1和壓縮模量Es謝謝閱讀式中Pi-某一級荷重值，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來表達圖的壓縮系數(shù)。感謝閱讀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，壓力p為橫坐標，繪制孔隙比與壓力的關(guān)系曲線。感謝閱讀實驗三土的直接剪切試驗一、試驗目的1、測定土的抗剪強度指標c和Φ，為計算地基承載力、擋墻土壓力、驗算地基及土坡穩(wěn)定提供基本參數(shù).感謝閱讀2、了解應變式直接剪切試驗測定土的抗剪強度指標的方法.分為:快剪（Q）、固結(jié)快剪(CQ）、慢剪（S）三種試驗方法。精品文檔放心下載3、明了直接剪切試驗的特點。二、實驗方法快剪：在試樣上施加垂直壓力后立即快速施加水平剪應力.感謝閱讀固結(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,快速施加水平剪應力。謝謝閱讀慢剪：在試樣上施加垂直壓力及水平剪應力的過程中，均使試樣排水固結(jié)。謝謝閱讀本次實驗內(nèi)容只進行快剪試驗。三、實驗設(shè)備1、應變控制式直剪儀：主要包括：剪切盒（水槽、上剪切盒、下剪切盒),垂直加壓框架，測力環(huán)，推動機構(gòu)，臺板，杠桿式加壓設(shè)備。感謝閱讀2、位移計或百分表:量程5～10mm,分度值0.01mm。精品文檔放心下載3、環(huán)刀:與直剪儀配套的至少3個；內(nèi)徑618mm,高度20mm。謝謝閱讀4、其他：削土刀，秒表,玻璃板，推土器，臘紙或塑料膜精品文檔放心下載四、實驗步驟1、制備土樣：制備給定干密度和含水量范圍的擾動土樣，土樣為土樣為直徑約精品文檔放心下載200mm,高約100mm的土柱。（實際工程中，切取原狀土樣）。感謝閱讀2、切取土樣：用與直剪儀配套的環(huán)刀切取土樣。環(huán)刀刃口向下對準圓柱土樣中心，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。謝謝閱讀3、安裝土樣：對準上下剪切盒，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。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。感謝閱讀4、調(diào)試儀器:安裝加壓框架，轉(zhuǎn)動手輪，使上剪切盒前端鋼珠剛好與測力環(huán)接觸。調(diào)精品文檔放心下載整測力環(huán)百分表讀數(shù)為零。對需要測記垂直變形量的,安裝垂直位移計或百分表。感謝閱讀5、施加垂直壓力：轉(zhuǎn)動手輪,使上盒前端鋼珠剛好與測力計接觸，調(diào)整測力計中的量表讀數(shù)為零。順次加上蓋板、鋼珠壓力框架。每組四個試樣，分別在四種不同的垂直壓力下進行剪切。在教學上，可取四個垂直壓力分別為100、200、400kPa。精品文檔放心下載6、進行剪切:施加垂直壓力后,立即拔出固定銷釘，開動秒表，以每分鐘4～6轉(zhuǎn)的均勻速率旋轉(zhuǎn)手輪（在教學中可采用每分鐘6轉(zhuǎn)）。使試樣在3~5分鐘內(nèi)剪破。如測力計中的量表指針不再前進，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4mm。若量表指針再繼續(xù)增加，則剪切變形應達6mm為止.手輪每轉(zhuǎn)一圈，同時測記測力計量表讀數(shù)，直到試樣剪破為止。（注：手輪每轉(zhuǎn)一圈推進下盒0。2毫米）。精品文檔放心下載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、框架、上蓋板,取出試樣.精品文檔放心下載試驗注意事項1、先安裝試樣，再裝量表.安裝試樣時要用透水石把土樣從環(huán)刀推進剪切盒里，試驗前量表中的大指針調(diào)至零。謝謝閱讀2、加荷時，不要搖晃砝碼；剪切時要拔出銷釘五、試驗數(shù)據(jù)整理1、按下式計算各級垂直壓力下所測的抗剪強度：式中：τf—土的抗剪強度,kPa;C—測力計率定系數(shù)，kPa/0.01mm；—測力計量表最大讀數(shù)，或位移4毫米時的讀數(shù)（0.01毫米），0.01mm。謝謝閱讀2、繪制τ~σ曲線以抗剪強度τ為縱坐標，垂直壓力σ為橫坐標，繪制抗剪強度τ與垂直壓力σ的關(guān)系精品文檔放心下載曲線。根據(jù)圖上各點,繪制一條視測的直線。則直線的傾角為土的內(nèi)摩擦角Φ，直線在縱坐標軸上的截距為土的粘聚力c.感謝閱讀實驗四土的三軸剪切試驗一、試驗目的三軸剪切試驗是在三向應力狀態(tài)下,測定土的抗剪強度參數(shù)的一種剪切試驗方法。通常用3~4個圓柱體試樣，分別在不同的恒定圍壓下,施加軸向壓力，進行剪切,直至破壞；然后根據(jù)極限應力圓包絡(luò)線,求得抗剪強度參數(shù)。謝謝閱讀二、實驗方法根據(jù)排水條件不同，三軸剪切試驗分為不固結(jié)不排水試驗（UU)、固結(jié)不排水剪切（CU）和固結(jié)排水試驗（CD）.本試驗只作部固結(jié)不排水剪切試驗。精品文檔放心下載三、實驗設(shè)備1、應變控制式三軸剪切儀，由周圍壓力系統(tǒng)、反壓力系統(tǒng)、孔隙水壓力量測系統(tǒng)和主機組成。謝謝閱讀2、附屬設(shè)備：包括擊實器、飽和器、切土器、分樣器、切土盤、承膜筒和對開圓模.精品文檔放心下載3、天平:秤量200g,感量0。01g；稱量1000g，感量0.1g.精品文檔放心下載4、橡皮膜：應具有彈性,厚度應小于橡皮膜直徑的1/100，不得有漏氣孔。感謝閱讀四、試驗步驟1。試樣制備（1）本試驗需要3～4個試樣，分別在不同周圍壓力下進行試驗.謝謝閱讀（2）試樣尺寸：最小直徑為φ35mm,最大直徑為φ101mm，試樣高度宜為試樣直徑的2～2.5倍。對于有裂縫、軟弱面和構(gòu)造面的試樣，試樣直徑宜大于60mm.謝謝閱讀（3）原狀試樣制備,應將土切成圓柱形試樣,試樣兩端應平整并垂直于試樣軸，當試樣側(cè)面或端部有小石子或凹坑時，允許用削下的余土修整,試樣切削時應避免擾動，并取余土測定試樣的含水量.謝謝閱讀4)擾動試樣制備，應根據(jù)預定的干密度和含水量，在擊實器內(nèi)分層擊實,粉質(zhì)土宜3~5層,粘質(zhì)土宜為5～8層，各層土料數(shù)量應相等，各層接觸面應刨毛。謝謝閱讀(5)對制備好的試樣，應量測其直徑和高度.試樣的平均直徑應按下式計算：(式中D1，D2，D3分別為試樣上、中、下部位的直徑)精品文檔放心下載取余土，測定含水率。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,并將橡皮膜兩端與底座及試樣帽分別扎緊.謝謝閱讀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)不應有殘留氣泡。并將活塞對準千分表和試樣頂部。感謝閱讀3)關(guān)排水閥，開周圍壓力閥，施加周圍壓力，周圍壓力值應與工程實際荷重相適應,最大一級周圍壓力與最大實際荷重大致相等。感謝閱讀（4）轉(zhuǎn)動手輪使試樣帽與活塞及千分表接觸，裝上變形指示計，將千分表和變形指示計讀數(shù)調(diào)至零位。感謝閱讀3.剪切試樣（1）開動電機，接上離合器，剪切應變速率宜為每分鐘應變0.5～1。0％進行。精品文檔放心下載2）剪切開始階段，試樣每產(chǎn)生0。3～0.4％的軸向應變，測記一次千分表讀數(shù)和軸向應變值。當軸向應變大于3％以后，每隔0.7～0。8%的應變值測記一次讀數(shù)。感謝閱讀(3）當千分表讀數(shù)出現(xiàn)峰值時，剪切應繼續(xù)進行,超過5%的軸向應變?yōu)橹?。若當千分表讀數(shù)無峰值時,剪切應進行到軸向應變?yōu)?5～20％。感謝閱讀4）試驗結(jié)束,關(guān)電動機,關(guān)周圍壓力閥，開排氣閥，排除壓力室內(nèi)的水,拆除壓力室外罩,取出試樣，描述破壞特征，稱試樣質(zhì)量，并測定含水率。感謝閱讀（5）對其余幾個試樣，在不同圍壓下重復上述步驟進行剪切試驗。