土工實(shí)驗(yàn)教案與備課筆記

1、.教師姓名曹茂柏授課班級(jí)土木104（1）（2）授課形式試驗(yàn)課授課日期2006 年 9 月 21 日 第 三 周授課時(shí)數(shù)2章節(jié)名稱土體密度試驗(yàn)(環(huán)刀法)、含水量試驗(yàn)（酒精燃燒法）教學(xué)目的本方法適用于測(cè)定細(xì)粒土的密度；快速簡(jiǎn)易測(cè)定細(xì)粒土的含水量。教學(xué)重點(diǎn)如何將環(huán)刀修平教學(xué)難點(diǎn)環(huán)刀的修平處理更新補(bǔ)充刪節(jié)內(nèi)容無教學(xué)媒體環(huán)刀、天平、修土刀、稱量盒等課后分析復(fù)習(xí)提問、導(dǎo)入新課 2土體密度、含水量概念教 學(xué) 過 程 15 教 學(xué) 方 法一、試驗(yàn)步驟1、 按工程需要取原狀土或制備所需狀態(tài)的擾動(dòng)土樣，整平兩端，環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刀口向下放在土樣上。2、 用修土刀或鋼絲鋸將土樣上部削成略大于環(huán)刀直徑的土柱，

2、然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀上部為止。削去兩端余土，使與環(huán)刀口面齊平，并用剩余土樣測(cè)定含水量。3、 擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土合質(zhì)量M1，準(zhǔn)確至0.1g。4、 取代表性試樣放入稱量盒內(nèi)，稱濕土的質(zhì)量。5、 用滴管將酒精注入放有試樣的稱量盒中，直至盒中出現(xiàn)自由液面為止。為使酒精在試樣中充分混合均勻，可將盒底在桌面上輕輕敲擊。6、 點(diǎn)燃盒中酒精，燃至火焰熄滅。7、 將試樣冷卻數(shù)分鐘，按5、6步方法重新燃燒兩次。8、 待第三次火焰熄滅后，蓋好盒蓋，立即稱干土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。二、數(shù)據(jù)處理與計(jì)算1、 按下式計(jì)算含水量：W=（M-MS）/MS*1002、 按下式計(jì)算濕密度及干密度：=

3、 （M1-M2）/V d =/（1+0.01W）三、注意事項(xiàng)1、 一定等火焰熄滅后，再添加酒精。2、 環(huán)刀盡量填滿，但又不能擠壓。四、問題討論1、用環(huán)刀切土?xí)r需注意什么？2、試總結(jié)一下有哪些因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有影響，影響如何？課堂組織：70共分8小組進(jìn)行試驗(yàn)。 布置作業(yè)：3完成試驗(yàn)報(bào)告及問題討論題。 教師姓名曹茂柏授課班級(jí)土木104（1）（2）授課形式試驗(yàn)課 授課日期2006 年 月 日 第 周授課時(shí)數(shù) 章節(jié)名稱液 塑 限 試 驗(yàn)教學(xué)目的聯(lián)合測(cè)定土的液限和塑限是為了劃分土類，計(jì)算天然稠度、塑性指數(shù)、液性指數(shù)。教學(xué)重點(diǎn)測(cè)定液限和塑限指數(shù)。教學(xué)難點(diǎn)土的用水量的調(diào)試。更新補(bǔ)充刪節(jié)內(nèi)容無教學(xué)儀器液塑限聯(lián)合

4、測(cè)定儀、盛土杯、天平等。課后分析復(fù)習(xí)提問，導(dǎo)入新課2土的液限和塑限概念教 學(xué) 過 程 15 教 學(xué) 方 法一、 試樣準(zhǔn)備取有代表性的天然含水量或風(fēng)干土樣進(jìn)行試驗(yàn)。如土中含大于0.5mm的土?；螂s物時(shí)，應(yīng)將風(fēng)干土樣用帶橡皮頭的研杵研碎或用木棒在橡皮板上壓碎，過0.5mm的篩。二、 試驗(yàn)步驟1、 取0.5mm篩下的代表性土樣200g，分開放入三個(gè)盛土皿中，加不同數(shù)量的蒸餾水，土樣的含水量分別控制在液限（a點(diǎn)）、略大于塑限（c點(diǎn)）和二者的中間狀態(tài)（b點(diǎn)）。用調(diào)土刀調(diào)勻，蓋上濕布，放置18h以上。測(cè)定a點(diǎn)的錐入深度可大于5mm。2、 將制備的土樣充分?jǐn)嚢杈鶆?，分層裝入盛土杯，用力壓密，使空氣逸出。對(duì)于

5、較干的土樣，應(yīng)先充分搓揉，用調(diào)土刀反復(fù)壓實(shí)。試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。3、 將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測(cè)定儀的升降座上，轉(zhuǎn)動(dòng)升降旋鈕，待錐尖與土樣表面剛好接觸時(shí)停止升降，扭動(dòng)錐下降旋鈕，經(jīng)5s時(shí)，測(cè)定儀自動(dòng)鎖定，錐體停止下落，此時(shí)讀數(shù)即為錐入深度h1。4、 改變錐尖入土處的接觸位置（錐尖兩次錐入位置距離不小于1cm），重復(fù)2、3步驟，得錐入深度h2，h1、h2允許誤差為0.5mm，否則，應(yīng)重作。取h1、h2平均值作為該點(diǎn)的錐入深度h。5、 去掉錐尖入土處的凡士林，取10g以上的土樣兩個(gè)，分裝入稱量盒內(nèi)，稱質(zhì)量（準(zhǔn)確至0.01g），測(cè)定其含水量w1、w2（計(jì)算到0.1）。計(jì)算含水量平均值w。6、

6、 重復(fù)以上步驟，對(duì)其他兩個(gè)含水量土樣進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)其錐入深度和含水量。三、 計(jì)算記錄及繪圖1、 在二級(jí)雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，以含水量w為橫坐標(biāo)，錐入深度h為縱坐標(biāo)，點(diǎn)繪a、b、c三點(diǎn)含水量的hw圖，連此三點(diǎn)，應(yīng)呈一條直線。如三點(diǎn)不在同一直線上，要通過a點(diǎn)與b、c兩點(diǎn)連成兩條直線，根據(jù)液限（a點(diǎn)含水量）在hpwL圖上查得hp，以此hp再在hw圖上的ab及ac兩直線上求出相應(yīng)的兩個(gè)含水量的平均值與a點(diǎn)連成一直線，當(dāng)兩個(gè)含水量的差值大于2時(shí)，應(yīng)重作試驗(yàn)。2、 在hw圖上，查得縱坐標(biāo)入土深度h20mm所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)的含水量w，即為該土樣的液限wL。3、 根據(jù)求出的液限，通過液限wL與塑限時(shí)入土深度hp的關(guān)系曲

7、線，查得hp，再求出入土深度為hp時(shí)所對(duì)應(yīng)的含水量，即為該土樣的塑限wp。四、 問題討論：液限與塑限是如何確定的？五、注意事項(xiàng)：1、聯(lián)合測(cè)定儀的使用方法。2、液限與塑限的確定。課堂組織：70分四小組進(jìn)行試驗(yàn)，每組56人。布置作業(yè)：3土樣烘干后，稱量干土質(zhì)量，并計(jì)算其含水量。完成試驗(yàn)報(bào)告。教師姓名曹茂柏授課班級(jí)土木104（1）（2）授課形式試驗(yàn)課授課日期2006 年 月 日 第 周授課時(shí)數(shù)2章節(jié)名稱壓縮試驗(yàn)教學(xué)目的測(cè)定土樣在無側(cè)向膨脹的條件下，豎向壓力與孔隙比之間的關(guān)系及土的壓縮系數(shù)，用來反映土的壓縮性。教學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析教學(xué)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析更新補(bǔ)充刪節(jié)內(nèi)容無教學(xué)媒體試驗(yàn)儀器與設(shè)備課

8、后分析復(fù)習(xí)提問、導(dǎo)入新課 2土的壓縮性指標(biāo)教 學(xué) 過 程 15 教 學(xué) 方 法壓縮實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定土樣在無側(cè)向膨脹條件下，豎向壓力P與孔隙比e之間的關(guān)系及土的壓縮系數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1、壓縮儀，環(huán)刀（302cm3） 2、測(cè)微表：量距10mm，精度0.01mm3、秒表、修土刀、鋁盒、電子稱、凡士林、酒精等三、試驗(yàn)步驟：1、 取原狀土樣，要求體積大于環(huán)刀體積，整平上下兩端，稱取環(huán)刀重量，在環(huán)刀內(nèi)壁涂上凡士林，然后將環(huán)刀刀口向下，放在土樣上，垂直下壓，邊壓邊修環(huán)刀外壁的土，直到環(huán)刀裝滿土樣，用修土刀修平兩端。2、 擦凈環(huán)刀外壁，測(cè)出環(huán)刀內(nèi)土樣的容重，并取修下的余土測(cè)出其含水量。（酒精焙燒法）3

9、、 在裝土樣的環(huán)刀外壁涂一層凡士林，刀口向下放入護(hù)環(huán)內(nèi)。4、 在容器底板上放透水石，將帶土樣的環(huán)刀和護(hù)環(huán)放入容器中，套上導(dǎo)環(huán)，土樣上面放置透水石，再放上傳壓活塞。5、 為保證土樣與儀器接觸良好，先預(yù)壓1Kpa壓力，使固結(jié)儀各部分緊密接觸，裝好測(cè)微表，調(diào)整讀數(shù)。6、 去掉預(yù)壓荷載，立即加第一級(jí)荷載，加碼時(shí)應(yīng)避免沖擊和搖晃，在加碼的同時(shí)，應(yīng)立即開動(dòng)秒表。荷載的等級(jí)為50Kpa、100Kpa、200Kpa、400Kpa。（若土樣為飽和土樣，應(yīng)往容器內(nèi)注水，若為非飽和土樣，須以濕棉紗圍住上下透水石四周，避免水分蒸發(fā)。）7、 荷載加上后，讀1、3、5、10讀數(shù)，精確至0.01mm。（規(guī)范規(guī)定，每30讀數(shù)

10、一次，兩次變化不超過0.01mm時(shí)為壓縮穩(wěn)定，一般認(rèn)為施加每級(jí)荷載以24小時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)）8、 記下壓縮時(shí)測(cè)微表讀數(shù)，（以10當(dāng)作穩(wěn)定時(shí)間）然后加次一級(jí)荷載，依次。9、 最后一級(jí)荷載記下10讀數(shù)（相當(dāng)于1h）再記下20讀數(shù)（相當(dāng)于24h）求修正系數(shù)K。10、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后拆除儀器，退出環(huán)刀，去除土樣，洗凈環(huán)刀，以備再用。四、數(shù)據(jù)填寫：1、 表（一）含水量試驗(yàn)2、 表（二）容重實(shí)驗(yàn)3、 表（三）壓縮實(shí)驗(yàn)記錄表4、 表（四）數(shù)據(jù)總表5、表（五）繪制壓縮曲線圖課堂組織：70共分8小組進(jìn)行試驗(yàn)。 布置作業(yè)：3完成試驗(yàn)報(bào)告及問題討論題。 教師姓名曹茂柏授課班級(jí)土木104（1）（2）授課形式試驗(yàn)課授課日期2006年

11、 月 日 第 周授課時(shí)數(shù)2章節(jié)名稱土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)教學(xué)目的測(cè)定不同正應(yīng)力下土的抗剪強(qiáng)度決定土的內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力C教學(xué)重點(diǎn)儀器的正確使用教學(xué)難點(diǎn)數(shù)據(jù)分析與處理更新補(bǔ)充刪節(jié)內(nèi)容無教學(xué)媒體應(yīng)變控制式直剪儀、百分表、切土環(huán)刀等。課后分析復(fù)習(xí)提問，導(dǎo)入新課：2土的抗剪強(qiáng)度概念教 學(xué) 過 程 15 教 學(xué) 方 法一、試樣準(zhǔn)備1、 原狀土：用直剪儀環(huán)刀至少切取四個(gè)試樣，其容重相差不得超過0.03g/cm3，在切取試樣的過程中，操作須格外小心，勿使試樣的原狀結(jié)構(gòu)受到破壞。2、 擾動(dòng)土：作為路堤填料需作擾動(dòng)土的夯后剪切試驗(yàn)，根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)的結(jié)果及壓實(shí)系數(shù)來控制試樣的最佳含水量與最大干容重。數(shù)量的要求同原狀土。二、

12、試驗(yàn)步驟1、 對(duì)準(zhǔn)剪切盒的上下盒，插入固定銷，在下盒內(nèi)放透水石及蠟紙各一。2、 將盛有試樣的環(huán)刀，刀口向上，平口向下對(duì)準(zhǔn)盒口，在試樣上放蠟紙和透水石各一，然后將試樣徐徐壓加盒中，直到底面接觸為止，順交次加上傳壓活塞、鋼珠及加壓框架。3、 施加垂直壓力，加荷時(shí)應(yīng)按垂直壓力值，一次將砝碼輕輕加上，防止沖出。4、 安裝量力環(huán)及其中的測(cè)微表，徐徐轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使下盒的鋼珠剛好與量力環(huán)接觸，調(diào)整測(cè)微表讀數(shù)為一整數(shù)，作為初讀數(shù)記下。5、 拔出固定銷，均勻轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使量力環(huán)受力，快剪時(shí)手輪為每分鐘412轉(zhuǎn)，觀看測(cè)微表指針的轉(zhuǎn)動(dòng)。如指針不再前進(jìn)或明顯后退，表示試樣已剪壞記下讀數(shù)的峰值作為終讀數(shù)。若量力環(huán)中測(cè)微表指針隨手輪的旋轉(zhuǎn)而不斷前進(jìn)，則取剪切變形達(dá)5mm時(shí)的指針讀數(shù)作為終讀數(shù)，即可停止剪切。一般快剪宜在35min內(nèi)完成。6、 倒退手輪，卸去垂直壓力，取出土樣。