土力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告_14

1、土力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告園林學(xué)院土力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名學(xué)號01專業(yè)班級土木工程091 指導(dǎo)教師李西斌組別第三組成績 實(shí)驗(yàn)?zāi)夸? 前言 土是礦物顆粒所組成的松散顆粒集合體，其物理力學(xué)性質(zhì)與其他材料不同；土力學(xué)是利用力學(xué)的基本原理和土工試驗(yàn)技術(shù)來研究土的強(qiáng)度和變形及其規(guī)律性的一門應(yīng)用學(xué)科。土的天然含水率、擊實(shí)性、壓縮性、抗剪強(qiáng)度是水利工程中的四大問題，他們的好壞與否直接關(guān)系到水利工程的經(jīng)濟(jì)效益與安全問題，因此在工程中作好土料的指標(biāo)實(shí)驗(yàn)，確定出相應(yīng)標(biāo)對水利工程具有十分重要的意義。 實(shí)驗(yàn)一 含水量試驗(yàn) 一、概述土的含水率是指土在溫度105110下烘干至恒量時(shí)所失去的水質(zhì)量與達(dá)到恒量后干土質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示

2、。含水率是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，它反映了土的干、濕狀態(tài)。含水率的變化將使土物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生一系列變化，它可使土變成半固態(tài)、可塑狀態(tài)或流動(dòng)狀態(tài)，可使土變成稍濕狀態(tài)、很濕狀態(tài)或飽和狀態(tài)，也可造成土在壓縮性和穩(wěn)定性上的差異。含水率還是計(jì)算土的干密度、孔隙比、飽和度、液性指數(shù)等不可缺少的依據(jù)，也是建筑物地基、路堤、土壩等施工質(zhì)量控制的重要指標(biāo)。二、實(shí)驗(yàn)原理土樣在在105110溫度下加熱，土中自由水會(huì)變成氣體揮發(fā)，土恒重后，即可認(rèn)為是干土質(zhì)量s m ，揮發(fā)掉的水分質(zhì)量為w s m m m =-。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y定土的含水量，供計(jì)算土的孔隙比、液性指數(shù)、飽和度等不可缺少的一個(gè)基本指標(biāo)。并查表可確定地基土

3、的允許承載力四、實(shí)驗(yàn)方法含水率實(shí)驗(yàn)方法有烘干法、酒精燃燒法、比重法、碳化鈣氣壓法、炒干法等，其中以烘干法為室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法。在此僅用烘干法來測定。烘干法烘干法是將實(shí)樣放在溫度能保持105110的烘箱中烘至恒量的方法，是室內(nèi)測定含水率的標(biāo)準(zhǔn)方法。 （一）儀器設(shè)備 （1）保持溫度為105110的自動(dòng)控制電熱恒溫烘箱；（2）稱量200g、最小分度值的天平；（3）玻璃干燥缸；（4）恒質(zhì)量的鋁制稱量盒。（二）操作步驟（1）從土樣中選取具有代表性的實(shí)樣1530g（有機(jī)質(zhì)土、砂類土和整體狀構(gòu)造凍土為50g），放入稱量盒內(nèi)，立即蓋上盒蓋，稱盒加濕土質(zhì)量，準(zhǔn)確至。（2）打開盒蓋，將實(shí)樣和盒一起放入烘箱內(nèi)，在溫

4、度105110下烘至恒量。實(shí)樣烘至恒量的時(shí)間，對于粘土和粉土宜烘810h，對于砂土宜烘68h。對于有機(jī)質(zhì)超過干土質(zhì)量5%的土，應(yīng)將溫度控制在6570的恒溫下進(jìn)行烘干。（3）將烘干后實(shí)樣和盒從烘箱中取出，蓋上盒蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻到室溫。（4）將實(shí)樣和盒從干燥器內(nèi)取出，稱盒加干土質(zhì)量，準(zhǔn)確至。（三）成果整理按式（1-1）計(jì)算含水率：（2-1）式中含水率（%），精確至%；稱量盒加濕土質(zhì)量（g）；稱量盒加干土質(zhì)量（g）；稱量盒質(zhì)量（g）。含水量實(shí)驗(yàn)須進(jìn)行二次平均測定，每組學(xué)生取兩次土樣測定含水量，取其算 術(shù)平均值作為最后成果。但兩次實(shí)驗(yàn)的平均差值不得大于下列規(guī)定： 含水率測定的平行差值（四）實(shí)驗(yàn)記錄

5、烘干法測含水率的實(shí)驗(yàn)記錄見表1-1。表1-1 含水量實(shí)驗(yàn)記錄五、成果分析該實(shí)驗(yàn)為最基礎(chǔ)的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)之一，在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎操作，不可馬虎，烘干一定要徹底，盒子與盒蓋不可弄混，否則將影響實(shí)驗(yàn)成果。在本次實(shí)驗(yàn)中，由于時(shí)間有限，烘干過程不是很徹底；在烘箱中烘干過程中前期忘打開蓋子，不利水分蒸發(fā)。這些一定程度上都影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)二密度實(shí)驗(yàn) 土的密度是指單位體積土的質(zhì)量，它是土的基本的物理指標(biāo)之一，也是計(jì)算土體自重應(yīng)力和土體抗力的基本參數(shù)。一、試驗(yàn)?zāi)康臏y定土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。二、試驗(yàn)方法與適用范圍一般粘性土，宜采用環(huán)刀法已破碎，難以切削的土，可采用蠟封法 對于砂土與砂礫土，可采用現(xiàn)場的灌砂法

6、或灌水法。 三、環(huán)刀法的試驗(yàn)1、儀器設(shè)備符合規(guī)定要求的環(huán)刀；精確度的天平；其它：切土刀，鋼絲鋸，凡士林等。2、實(shí)驗(yàn)操作步驟（1）、測出環(huán)刀的容積v ，在天平上稱環(huán)刀質(zhì)量m1。（2）、取直徑和高度略大于環(huán)刀的原狀土樣或制備土樣。（3）、環(huán)刀取土：取原壯土或制備的擾動(dòng)土樣，整平兩端，將環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刃口向下放在土樣上，將環(huán)刀垂直向下壓至約刃口深處，用切土刀（或鋼絲鋸）將土樣切成略大于環(huán)刀直徑的土柱后，邊壓邊削，直至土樣伸出環(huán)刀頂部，將兩端余土削平；（4）、將取好土樣的環(huán)刀放在天平上稱量，記下環(huán)刀與濕土的總質(zhì)量m23、按下式計(jì)算試樣土的密度：21m m m v v-=式中：試樣密度，單位g

7、/cm 3；m 2環(huán)刀加試樣質(zhì)量，單位g ； m 環(huán)刀質(zhì)量，單位g；1v環(huán)刀容積，單位cm3；4、要求：密度試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行2次平行測定，2次測定的差值不得大于cm3，取2次試驗(yàn)結(jié)果的其算術(shù)平均值；密度計(jì)算精確至 g/cm3。5、實(shí)驗(yàn)記錄烘干法測含水率的實(shí)驗(yàn)記錄見表2-1。表2-1 密度實(shí)驗(yàn)記錄五、成果分析該實(shí)驗(yàn)為最基礎(chǔ)的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)之一，在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎操作，不可馬虎，環(huán)刀事先要清理干凈，環(huán)刀內(nèi)土樣上下表面與環(huán)刀要平整，否則將影響實(shí)驗(yàn)成果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足平行誤差要求。 實(shí)驗(yàn)三液限和塑限試驗(yàn) 一、概述粘性土的狀態(tài)隨著含水率的變化而變化，當(dāng)含水率不同時(shí)，粘性土可分別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動(dòng)狀態(tài)，粘性

8、土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水率稱為界限含水率。土從流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)到可塑狀態(tài)的界限含水率稱為液限；土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到半固體狀態(tài)的界限含水率稱為塑限；土由半固體狀態(tài)不斷蒸發(fā)水分，則體積逐漸縮小，直到體積不再縮小時(shí)的界限含水率稱為縮限。s土的塑性指數(shù)i是指液限與塑限的差值，由于塑性指數(shù)在一定程度上綜p合反映了影響粘性土特征的各種重要因素，因此，粘性土常按塑性指數(shù)進(jìn)行分類。界限含水率試驗(yàn)要求土的顆粒粒徑小于，且有機(jī)質(zhì)含量不超過5%，且宜采用天然含水率試樣，但也可采用風(fēng)干試樣，當(dāng)試樣含有粒徑大于的土?；螂s質(zhì)時(shí)，應(yīng)過的篩。二.液限、塑限試驗(yàn)原理粘性土隨著含水量變化，其物理狀態(tài)和力學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯的變化。重

9、塑土處于液態(tài)時(shí)在自重作用下不能保持其形狀，發(fā)生類似于液體的流動(dòng)；土體處于可塑狀態(tài)，在重力作用下能保持形狀，在外力作用下將發(fā)生塑性變形而不斷裂，外力消失后能保持外力消失前一時(shí)刻的形狀而不變，有一定的抗剪強(qiáng)度。通過給予試樣一個(gè)小的外力，在一定時(shí)間內(nèi)變形達(dá)到規(guī)定值時(shí)的含水量。塑限試驗(yàn)利用土體處于可塑時(shí)，在外力下產(chǎn)生任意變形而不發(fā)生斷裂； 土體處于半固態(tài)時(shí)，當(dāng)變形達(dá)到一定值（或受力較大）時(shí)發(fā)生斷裂底特點(diǎn)。 試驗(yàn)時(shí)給予一定外力，使試樣變形達(dá)到規(guī)定剛好出現(xiàn)裂縫時(shí)所對應(yīng)底含水量作為塑限含水量。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y定土的液限時(shí)含水量，用以計(jì)算土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)，作為粘土的分類以及估算地基土承載力的一個(gè)依據(jù)。測定土的塑限，并與液限實(shí)驗(yàn)和含水量實(shí)驗(yàn)結(jié)合，來計(jì)算土的塑性指數(shù)和液性指數(shù)，作為粘性土的分類以及估算地基承載力的一個(gè)依據(jù)。四、實(shí)驗(yàn)方法：1、試驗(yàn)方法土的液、塑限試驗(yàn)：采用液塑限聯(lián)合測定法;土的塑限試驗(yàn)：