土力学试验指导书及试验报告解析.docx
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土力学试验指导书及试验报告解析
《土力学》实验指导及报告书
班级
姓名
学号
指导教师
华东交通大学土木建筑学院
20年月
实验一含水率实验
一、试验目的
测定土的含水率:
二、试验方法
烘干法,适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。
三、本试验所用的主要仪器设备,应符合下列规定:
电热烘箱、天平(最小分度值0.01g)、干燥器、铝盒等。
四、试验操作步骤:
⒈取代表性试样15~30g,放入铝盒,立即盖上盒盖,称湿土加盒总质量,精确至0.01g。
⒉打开盒盖,放入烘箱,在105~110℃的恒温下烘干至恒量。
粘土、粉土烘干时间不得少于8h,砂土烘干时间不得少于6h。
含有机质超过干土质量5%的土,应将烘箱温度控制在65~70℃。
⒊将烘干后的试样盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温,称干土加盒质量。
五、计算含水率:
六、要求:
⒈计算准确至0.1%;
⒉本试验需进行2次平行测定,取其算术平均值,允许平行差值应符合下表规定。
含水率(%)
小于10
10~40
大于40
允许平行差值(%)
0.5
1.0
2.0
七、实验报告:
土样编号班组
试验日期姓名
土样
编号
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
(%)
备注
实验二密度实验
一、试验目的:
测定土在天然状态下单位体积的质量,即天然密度(单位:
g/cm3)。
二、试验方法:
本试验采用环刀法,适用于细粒土。
一般粘性土,宜采用环刀法
三、主要仪器设备:
⒈环刀:
内径61.8mm和79.8mm,高度20m。
⒉天平:
最小分度值为0.01g。
⒊其他:
切土刀,凡士林等。
四、试验操作步骤:
⒈确定环刀的容积V和质量m1(一般已确实)。
⒉取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。
⒊环刀取土:
在环刀内壁涂一薄层凡士林,将环刀刃口向下放在土样上,随即将环刀垂直下压,边压边削,直至土样上端伸出环刀为止。
将环刀两端余土削去修平(严禁在土面上反复涂抹),然后擦净环刀外壁。
⒋将取好土样的环刀放在天平上称量,记下环刀与湿土的总质量m2。
五、计算土的密度:
计算结果准确到0.01
六、本试验应进行两次平行测定,两次测定的差值不得大于0.03g/cm3,取两次测值的平均值。
七、注意事项
(1)操作要快,动作细心,以避免土样被扰动破坏结构及水份蒸发。
(2)环刀一定要垂直,加力适当,方向要正。
(3)边压边削的时候,切土刀要向外倾斜,以免把环刀下面的土样削空。
八、实验报告:
土样编号班组
试验日期姓名
环号
环加土质量
(g)
环刀质量
(g)
湿土质量
(g)
环刀体积
(cm3)
密度
(g/cm3)
平均
密度
(g/cm3)
备注
⑴
⑵
⑶=⑴-⑵
⑷
⑸=(3)/(4)
实验三土粒比重实验报告
一、试验目的:
测定干土粒的比重。
二、试验方法:
本试验用比重瓶法,适用于粒径小于5mm的各类土。
的,应符合下列规定:
三、主要仪器设备:
1.比重瓶(质量):
容积100mL或50mL,分长颈和短颈两种。
2.电炉:
应能调节温度。
3.恒温水槽:
准确度应为±1℃。
4.天平:
量程200g,最小分度值0.001g。
5.其它:
温度计、玻璃漏斗、蒸馏水、木夹等。
四、试验操作步骤:
⒈将比重瓶洗净、烘干至恒重。
⒉取烘干土试样约15g左右装入比重瓶内,称瓶与土总质量(准确至0.001g)。
⒊将蒸馏水注入已装有干土的比重瓶中,水位至比重瓶三分之一处,摇动比重瓶,并进行加热,煮沸后加热时间不少于30分。
⒋蒸馏水加至近满,放入恒温水箱恒温、澄清(时间不少于20分)。
⒌比重瓶悬液上部澄清后,再加满蒸馏,擦净,称瓶水土总质量。
⒍称量后立即测定瓶中水温。
五、计算土粒比重:
式中—为实验温度时瓶水总质量(可查表换算)。
Gwt—t℃时蒸馏水的比重(可查相应的物理手册)。
六、注意事项
⒈比重瓶、土样一定要完全烘干。
⒉加热前应用木夹夹好比重瓶。
煮沸排气时,要注意防止悬液溅出。
⒊称量时比重瓶外的水份必须擦干净。
七、实验报告:
土样编号 班组
试验日期 姓名
试样编号
比重瓶号
温度
℃
液体的比重
Gwt
瓶质量
(g)
瓶+干土质量(g)
干土
质量
(g)
瓶+液
总质量
(g)
瓶+液+土总质量(g)
与干土同体积的液体质量(g)
比重Gs
平均
比重
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
查表
⑷-⑶
⑸+⑹-⑺
实验四颗粒分析实验报告
一、试验目的:
测定干土中粒组分布情况。
二、试验方法:
本试验采用筛分法,适用于粒径大于0.074mm的土。
三、主要仪器设备:
⒈本试验用标准筛:
孔径为2mm、mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm(或0.074mm)。
⒉天平:
量程200g,最小分度值0.1g。
⒊其它:
烘箱、研钵、振筛机、瓷盘、毛刷、木碾等:
四、试验操作步骤:
⒈用四分法按规范规定取风干、松散的土样,本试验取代表性试样200g。
⒉将试样过筛,震摇时间10~15min。
⒊按顺序称量各筛中留筛试样质量,准确至0.1g。
⒋筛后损失不得大于1%,否则重新试验。
五、计算与绘图
⒈计算小于某粒径的试样质量占总的百分数:
式中mA—小于某粒径的试样质量。
⒉绘制颗粒大小分布曲线。
⒊计算级配指标
式中:
Cu——不均匀系数;
Cc——曲率系数;
d60——累积含量为60%对应的土的粒经(mm);
d30——累积含量为30%对应的土的粒经(mm);
d10——累积含量为10%对应的土的粒经(mm)。
六、实验报告
土样编号 风干土质量 姓名
土样说明 试验日期 班组
孔径
(mm)
留筛土质量
(g)
累积留筛土质量
(g)
小于该孔径土
的质量
(g)
小于该孔径土的
质量百分数
(%)
20
10
5
2
1
0.5
0.25
0.075
底盘
总计
备注
不均匀系数cu=曲率系数cc=
实验五界限含水率实验报告
一、试验目的
测定细粒土的液限、塑限。
二、试验方法
本试验采用锥式液限塑限联合测定法。
三、主要仪器设备:
⒈⒋⒌⒍⒎⒏液、塑限联合测定仪,圆锥质量为76g,试样杯内径为40mm,高度为30mm。
⒉天平:
量程200g,最小分度值0.01g。
⒊其它:
烘箱、铝盒、调土刀、凡士林等。
四、试验操作步骤:
⒈取风干试样若干,过0.5mm筛,洒水静置湿润24小时。
⒉将试样放在玻璃板上用调土刀调成均匀土膏。
⒊将制备的试样搅拌均匀,密实地填入试样杯中,并刮平表面。
⒋将试样杯放在仪器升降底座上。
⒌在圆锥仪锥体上涂薄层凡士林,接通联合测定仪电源,安好圆锥仪。
⒍调节零点。
将屏幕上的标尺调在零位。
⒎调整升降座,使圆锥尖接触试样表面,指示灯亮时圆锥在自重下沉入试样,经5s后测读圆锥下沉深度(显示在屏幕上)。
⒏取出试样杯,挖去锥尖入土处的凡士林,取锥体附近的试样若干(不少于10g),放入铝盒内,用于其测定含水率。
⒐按(3)~(8)的步骤,测试另外2个不同含水率试样的圆锥下沉深度。
要求三次圆锥下沉深度在如下区间(mm):
3~4、7~9、12~15。
五、计算与制图:
以含水率为横坐标,圆锥入土深度为纵坐标在双对数坐标纸上绘制关系曲线,一般三点应成一直线。
当三点不在一直线上时,通过高含水率的点与其余两点连成两条直线,在下沉深度为2mm处查得相应的两个含水率。
当两个含水量的差值小于2%时,应以该两点含水量的平均值与高含水量的点连一直线如图中B线。
当两个含水量的差值大于、等于2%时,应重做试验。
六、实验报告:
土样编号班 组
试验日期姓 名
土样说明
天然含水率
圆锥下沉深度
h
(mm)
盒号
盒质量
mo
(g)
盒加湿
土质量
m1
(g)
盒加干
土质量
mo
(g)
水质量
mw
(g)
干土质量
ms
(g)
含水率
w
(%)
液限
wL
(%)
塑限
wp
(%)
⑴
⑵
⑶
⑷=
⑵-⑶
⑸=
⑶-⑴
⑹=
⑺
⑻
塑性指数Ip
土的分类
液性指数IL
土的状态
实验六土的固结试验
(一)、试验目的:
测定土的压缩系数、压缩指数、压缩模量等。
(二)、试验方法:
标准固结试验:
试样在各级压力下的固结时间为24小时;
快速固结试验:
试样在各级压力下固结2小时,在最后一级压力下固结24小时。
(三)、仪器设备:
中压固结仪、固结容器、加压设备、变形测量设备、刮土刀、天平、秒表等。
(四)、试验步骤:
(1)取原状土试样或制备土样。
(2)测定试样的密度及含水量。
(3)在固结容器内放置透水板、护环、薄滤纸。
(4)将带有环刀的试样装入护环内(刀口向下),在试样上放薄滤纸、透水板和加压盖板。
(5)将装有试样的固结容器置于加压框架下,对准正中,安装百分表。
(6)施加1Kpa的预压力,使试样与仪器上下各部分之间接触良好,百分表调到初值S0(4mm以上)。
(7)对于饱和试样,施加第一级压力后应立即向水槽中注水浸没试样。
非饱和试样进行压缩试验时,须用湿棉纱围住加压板周围。
第1级压力加压至规定时间后读百分表读数S1。
(8)依次施加后面的各级压力(100、200、400kPa等),分别加压至规定时间后记下百分表读数S2、S3、S4。
注:
需要测定沉降速率、固结系数时,施加每一级压力后宜按下列时间顺序测记试样的高度变化。
时间为6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min、12min15s、16min、20min15s、25min、30min15s、36min、42min15s、49min、64min、100min、200min、400min、23h、24h至稳定为止。
不需要测定沉降速率时,则施加每级压力后24h测定试样高度变化作为稳定标准,只需测定压缩系数的试样,施加每级压力后,每小时变形达0.01mm时,测定试样高度变化作为稳定标准
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