土工试验报告.docx
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土工试验报告
土工试验报告
班级_______________________
组号_______________________
姓名_______________________
同组人
成绩
河北工业大学土木工程学院
201年月日
试验一土的基本物理指标的测定
(一)记录
土样编号_________________班组_________________
试验日期_________________姓名_________________
1.密度试验记录表(环刀法)
环刀号
环刀质量
/g
环刀加土质量
/g
土质量
/g
环刀容积
/cm3
密度
/g/cm3
平均重度
/kN/m3
2.含水率试验记录表(烘干法)
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
含水率
/%
平均
含水率
/%
3.界限含水率试验
(1)液限试验记录表(圆锥仪液限试验)
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
液限
/%
液限
平均值
/%
(2)塑限试验记录表(滚搓法)
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
塑限
/%
塑限
平均值
/%
(3)液、塑限联合测定法试验记录表
圆锥下沉深度
/mm
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
含水率
/%
液限
/%
塑限
/%
注:
圆锥下沉深度与含水率的双对数坐标关系曲线绘制于图1之中。
含水率/%
图1圆锥入土深度与含水率关系曲线
(二)试验成果汇总和计算
1.试验测定数据
=kN/m3
w=%
圆锥入土深度/mm
wL=%
wp=%
根据备注表1,由wL查表得
ds=
2.用试验结果进行下列计算
(1)e=
(2)Sr=
(3)IP=
(4)IL=
3.依上述计算结果判定
(1)土的分类名称
(2)试验土样所处的状态
(三)思考与分析
1.土样烘干时,为什么要控制温度为105~110C?
2.环刀尺寸(直径、高度、壁厚、容积)对试验成果有何影响?
3.试分析搓条法的理论依据及存在的主要问题。
备注:
土粒比重与土的矿物成分有关,其值一般为2.65~2.75,由于土粒比重的测定方法较为复杂。
且同一地区、同类土的比重变化不大,故除重大建筑物外,一般可不做比重试验,而采用地区的经验值。
当缺乏地区的经验值时,对于黏性土,可取ds=2.70~2.75;对于砂土可取ds=2.65。
天津地区液限wL和比重ds关系如备注表1所示。
备注表1天津地区液限wL和比重ds关系表(录自天津市勘察院资料)
wL/%
<26
2628.6
28.730.6
30.734.2
34.336.2
36.337.6
37.745
45.151.4
>51.4
ds
2.69
2.70
2.71
2.72
2.73
2.74
2.75
2.76
2.77
试验二颗粒分析试验(密度计法)
(一)颗粒分析试验记录
土样编号_______________________班组_______________________
试验日期_______________________姓名_______________________
干土质量_____30g_______________密度计号_______________________
小于0.075mm土质量百分数_________量筒号_______________________
试样处理说明___________________烧瓶号_______________________
土粒比重_______________________比重校正系数CG__________________
下
沉
时
间
t
/min
悬
液
温
度
T/C
密度计读数
土粒
落距
L
/cm
粒
径
d
/mm
小于某
粒径
土质量
百分数
X
/%
小于
某粒径
总土质量
百分数
/%
密度
计读
数
R
刻度及弯液面校正值
n
温度
校正值mT
分散剂校正值
CD
1
2
5
15
30
60
120
(二)绘图和计算
以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数为纵坐标,颗粒粒径为横坐标,在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线(见图2),并根据颗粒分布曲线完成填写表2。
(三)思考和分析
1.用密度计作颗粒分析时只是测定密度计浮泡中心处的悬液密度,为何可以代表全部悬液相应的密度?
2.密度计法作颗粒分析试验的误差原因分析,请选择。
(1)系统误差:
由理论假设、所用仪器和规定的试验方法步骤不完善造成。
①土粒刚开始下沉时为加速运动,V≠常数
②土粒并不是球形
③土粒比重ds≠常数
④密度计泡体积过大,影响土粒下沉
⑤土粒下沉过程中互相干扰,且受器壁影响
⑥用浮泡所排开范围内之悬液密度,代替密度计浮泡中心液面密度是近似的
(2)偶然误差:
由试验操作不当造成
①土粒称量不准或有损失
②土粒分散不完全
③搅拌不均匀
④读数有误(R、T、t)
要求仔细体会,明白者在后面画(√)、否则画(×)
小于某粒径土质量占总土质量百分数/%
土粒直径/mm
图2颗粒级配曲线
表2颗粒组成
颗粒组成/%
限制粒径
有效粒径
不均匀系数
土的分类名称
≥0.075
0.075~0.05
0.05~0.005
≤0.005
d60
d10
d60/d10
试验三固结试验
(一)记录
土样编号_______________________班组_______________________
试验日期_______________________姓名_______________________
1.含水率试验记录表
土样情况
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
含水率
/%
平均
含水率
/%
试验前
2.重度试验记录表
土样情况
环刀号
环刀质量
/g
环刀+土质量
/g
土质量
/g
环刀容积
/cm3
密度
/g/cm3
重度
/kN/m3
试验前
3.压缩试验记录
试样初始高度H0=20mm压缩容器编号:
土粒比重ds=计算初始孔隙比
各级加荷历时
/min
各级荷重下测微表读数/mm
50kPa
100kPa
200kPa
300kPa
0
20
总变形量S1/mm
仪器变形量S2/mm
试样变形量S/mm
变形后孔隙比(e)
(二)绘图与计算
1.绘制压缩曲线(图3)
孔隙比e
垂直压力p/kPa
图3试验压缩曲线
2.计算压缩系数a1-2和压缩模量Es1-2,并判定土的压缩性。
(三)思考与分析
1.为什么加荷后要经过很长时间(往往24小时以上)变形才会稳定?
2.固结仪中土样的应力状态与实际地基应力状态比较有何不同?
在什么情况下两者大致相符,试举例说明。
3.试验误差原因分析
①土样代表性
②土样结构扰动
③室内外土样压缩条件不同
④设备及操作误差
上述分析内容同学应仔细体会,明白者在后面画(√),否则画(×)。
试验四直接剪切试验
(一)记录
土样编号_____________班组____________________
试验日期_____________姓名____________________
试验方法
试验前重度试验记录表
垂直压力
/kPa
环刀质量
/g
环刀+土质量
/g
土质量
/g
环刀容积
/cm3
密度
/g/cm3
重度
/kN/m3
备注
100
200
300
400
(二)试验成果
1.剪切试验记录表(见表3)
剪应力/kPa
2.绘制剪应力与剪切位移关系曲线(图4)
3.绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线(图5),并确定黏聚力c与内摩擦角。
剪切位移△L/0.01mm
图4剪应力与剪切位移关系曲线
表3直接剪切试验记录表
仪器编号_______________手轮转速_____________转/min
应变圈系数K_______________kPa/0.01mm
第1页
垂直压力p
kPa
垂直压力p
kPa
剪切历时
分秒
剪切历时
分秒
抗剪强度
kPa
抗剪强度
kPa
手轮
转数
(n)
①
百分表读
数(R)
/0.01mm
②
剪切位移
(△L)
/0.01mm
20①-②
剪应力
()
/kPa
K②
手轮
转数
(n)
①
百分表读
数(R)
/0.01mm
②
剪切位移
(△L)
/0.01mm
20①-②
剪应力
(R)
/kPa
K②
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
17
17
18
18
19
19
20
20
21
21
22
22
23
23
24
24
续表3直接剪切试验记录表
仪器编号_______________手轮转速_____________转/min
应变圈系数K_______________kPa/0.01mm
第2页
垂直压力p
kPa
垂直压力p
kPa
剪切历时
分秒
剪切历时
分秒
抗剪强度
kPa
抗剪强度
kPa
手轮
转数
(n)
①
百分表读
数(R)
/0.01mm
②
剪切位移
(△
)
/0.01mm
20①-②
剪应力
()
/kPa
K②
手轮
转数
(n)
①
百分表读
数(R)
/0.01mm
②
剪切位移
(△
)
/0.01mm
20①-②
剪应力
(R)
/kPa
K②
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
17
17
18
18
19
19
20
20
21
21
22
22
23
23
24
24
抗剪强度/kPa
垂直压力p/kPa
图5抗剪强度与垂直压力关系曲线
黏聚力c=kPa
内摩擦角=°
(三)思考与分析
1.快剪、固结快剪、慢剪有什么区别?
试举例说明快剪指标的适用范围?
2.试分析应变式直剪仪的主要优缺点和可能造成误差的原因?
试验五三轴压缩试验
(一)三轴压缩试验记录
试验日期___________土样编号___________班组姓名
1.不固结不排水三轴压缩试验记录表第1页
试样直径d0=cm试样高度h0=cm试样面积A0=cm2
试样体积V0=cm3试样质量m0=g试样密度0=g/cm3
测力计系数C=N/0.01mm剪切速率mm/min周围压力3=kPa
序号
测力计
读数
/0.01mm
轴向
荷重
/N
轴向
变形
/0.01mm
轴向
应变
/%
应变
减量
校正后
试样面积
/cm2
主应力差
/kPa
轴向
应力
/kPa
R
P=CR
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1.不固结不排水三轴压缩试验记录表
第2页
试样直径d0=cm试样高度h0=cm试样面积A0=cm2
试样体积V0=cm3试样质量m0=g试样密度0=g/cm3
测力计系数C=N/0.01mm剪切速率mm/min周围压力3=kPa
序号
测力计
读数
/0.01mm
轴向
荷重
/N
轴向
变形
/0.01mm
轴向
应变
/%
应变
减量
校正后
试样面积
/cm2
主应力差
/kPa
轴向
应力
/kPa
R
P=CR
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1.不固结不排水三轴压缩试验记录表
第3页
试样直径d0=cm试样高度h0=cm试样面积A0=cm2
试样体积V0=cm3试样质量m0=g试样密度0=g/cm3
测力计系数C=N/0.01mm剪切速率mm/min周围压力3=kPa
序号
测力计
读数
/0.01mm
轴向
荷重
/N
轴向
变形
/0.01mm
轴向
应变
/%
应变
减量
校正后
试样面积
/cm2
主应力差
/kPa
轴向
应力
/kPa
R
P=CR
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1.不固结不排水三轴压缩试验记录表
第4页
试样直径d0=cm试样高度h0=cm试样面积A0=cm2
试样体积V0=cm3试样质量m0=g试样密度0=g/cm3
测力计系数C=N/0.01mm剪切速率mm/min周围压力3=kPa
序号
测力计
读数
/0.01mm
轴向
荷重
/N
轴向
变形
/0.01mm
轴向
应变
/%
应变
减量
校正后
试样面积
/cm2
主应力差
/kPa
轴向
应力
/kPa
R
P=CR
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2.试验结果汇总
三轴UU试验结果(kPa)
土样编号
1
2
3
4
说明
3
周围压力
(13)f
剪切破坏时的偏应力
1
剪切破坏时的大主应
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