實驗一、顆粒大小分析試驗（比重計法）

1、.實驗一、顆粒大小分析試驗(比重計法)顆粒大小分析試驗是測定干土中各種粒組所占該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，借以明確顆粒大小分布情況，供土的分類與概略判斷土的工程性質(zhì)及選料之用。根據(jù)土的顆粒大小及級配情況常用的方法有篩分法與比重計法，篩分法適用于分析粒徑大于0.074mm的土；比重計法適用于粒徑小于0.074mm的土。當(dāng)土中兼有上述兩類粒徑時，則應(yīng)聯(lián)合使用篩析法與比重計法。一、基本原理密度計法是靜水沉降分析法的一種，只適用于粒徑小于0.075mm的土樣。密度計法是將一定量的土樣(粒徑<0.075mm)放在量筒中，然后加純水，經(jīng)過攪拌，使土的大小顆粒在水中均勻分布，制成一定量的均勻濃度的土懸液(10

2、00mL)。靜止懸液，讓土粒沉降，在土粒下沉過程中，用密度計測出在懸液中對應(yīng)于不同時間的不同懸液密度，根據(jù)密度計讀數(shù)和土粒的下沉?xí)r間，就可計算出粒徑小于某一粒徑d(mm)的顆粒占土樣的百分?jǐn)?shù)。二、儀器設(shè)備1、密度計目前通常采用的密度計有甲、乙兩種，這兩種密度計的制造原理及使用方法基本相同,但密度計的讀數(shù)所表示的含義則是不同的，甲種密度計讀數(shù)所表示的是一定量懸液中的干土質(zhì)量；乙種密度計讀數(shù)所表示的是懸液比重。(1)甲種密度計，刻度單位以在20ºC時每1000mL懸液內(nèi)所含土質(zhì)量的克數(shù)來表示，刻度為-550，最小分度值為0.5。(2)乙種密度計，刻度單位以在20ºC時懸液的比重

3、來表示，刻度為0.9951.020，最小分度值為0.0002。2、量筒2個：容積1000mL；3、三角燒瓶：容積500ml4、煮沸設(shè)備：電熱器、錐形燒瓶；5、分散劑：4%六偏磷酸鈉或25%氨水；6、其他：攪拌棒、溫度計、研缽、秒表、燒杯、瓷皿、天平等。三、操作步驟1、密度計的校正密度計在制造過程中, 其浮泡體積及刻度往往不易準(zhǔn)確, 況且, 密度計的刻度是以20°C的純水為標(biāo)準(zhǔn)的。由于受實驗室多種因素的影響，密度計在使用前應(yīng)對刻度、彎液面、土粒沉降距離、溫度、分散劑等的影響進行校正。(1)土粒沉降距離校正土粒有效沉降距離計算 見各比重計(2)刻度及彎液面校正試驗時密度計的讀數(shù)應(yīng)以彎液面

4、的上緣為準(zhǔn)，而密度計制造時其刻度是以彎液面的下緣為準(zhǔn)(圖1-3)，因此應(yīng)對密度計刻度及彎液面進行校正。將密度計放入20ºC純水中，此時密度計上彎液面的上、下緣的讀數(shù)之差即為彎液面的校正值。因彎液面上緣刻度永遠大于下緣刻度，故此值永遠為正。某些密度計出廠時已注明以彎液面上緣為準(zhǔn)，即校正值為零。(3)溫度校正密度計刻度是在20ºC時刻制的, 但試驗時的懸液溫度不一定恰好等于20ºC, 而水的密度變化及密度計浮泡體積的膨脹，會影響到密度計的準(zhǔn)確讀數(shù)，因此需要加以溫度校正。密度計讀數(shù)溫度校正值表1查得(4)分散劑校正為了使懸液充分分散，常加一定量的分散劑，懸液的密度則比原

5、來的增大，因此應(yīng)考慮分散劑對密度計讀數(shù)的影響。具體方法是：將量筒內(nèi)1000mL的純水恒溫至20ºC, 先測出密度計在20ºC純水中的讀數(shù), 然后再加試驗時采用的分散劑, 用攪拌器在量筒內(nèi)沿整個深度上下攪拌均勻, 并將密度計放入溶液中測記密度計讀數(shù), 兩者之差, 即為分散劑校正值。(5)土粒比重校正密度計刻度系假定懸液內(nèi)土粒的比重為2.65制作的，若試驗時土粒的比重不是2.65，則必須加以正，甲、乙兩種密度計的比重校正值可由表2查得。表1 溫度校正值懸液溫度（）甲種密度計溫度校正值乙種密度計溫度校正值懸液溫度（）甲種密度計溫度校正值乙種密度計溫度校正值懸液溫度（）甲種密度計溫

6、度校正值乙種密度計溫度校正值10.0-2.0-0.001217.0-0.8-0.000524.01.30.000810.5-1.9-0.001217.5-0.7-0.000424.51.50.000911.0-1.9-0.001218.0-0.5-0.000325.01.70.001011.5-1.8-0.001118.5-0.4-0.000325.51.90.001112.0-1.8-0.001119.0-0.3-0.000226.02.10.001312.5-1.7-0.001019.5-0.1-0.000126.52.20.001413.0-1.6-0.001020.00027.02.5

7、0.001513.5-1.5-0.000920.50.10.000127.52.60.001614.0-1.4-0.000951.00.30.000228.02.90.001814.5-1.3-0.000821.50.50.000328.53.30.001915.0-1.2-0.000822.00.60.000429.03.30.002115.5-1.1-0.000722.50.80.000529.53.50.002216.0-1.0-0.000623.00.90.000630.03.70.002316.5-0.9-0.000623.51.10.0007表2 土粒比重校正值土粒比重2.502.

8、522.542.562.582.602.622.642.66校正值甲種密度計1.0381.0321.0271.0221.0171.0121.0071.0020.998乙種密度計1.6661.6581.6491.6411.6321.6251.6171.6091.603土粒比重2.682.702.722.742.762.782.802.822.84校正值甲種密度計0.9930.9890.9850.9810.9770.9730.9690.9650.961乙種密度計1.5951.5881.5811.5751.5681.5621.5561.5491.5432、處理土樣及制備懸液(1) 取代表性試樣200

9、300g, 風(fēng)干并測定試樣的風(fēng)干含水率，放入研缽中，用帶橡皮頭的研棒研散。(2) 稱風(fēng)干試樣30g，倒入500mL錐形瓶，注入純水200ml, 浸泡過夜。(3) 將盛土液的錐形瓶稍加搖晃后放在煮沸設(shè)備上進行煮沸，煮沸時間宜為40min。(4) 將冷卻后的懸液全部沖入燒杯中，用帶橡皮頭研棒研磨；靜止約1min，將上部懸液倒在0.075mm洗篩上，經(jīng)漏斗注入1000mL的大量筒內(nèi)，遺留杯底沉淀物用橡皮頭研棒研散，再加適量純水?dāng)嚢?，倒出上部懸液過篩入量筒內(nèi)。如此反復(fù)，直至懸液澄清后將燒杯中全部試樣過篩，沖洗干凈；將篩上砂粒移入蒸發(fā)皿內(nèi)，烘干后，按試驗一步驟2過篩稱量，并計算各粒組百分含量。(5) 在

10、大量筒中加入4%濃度的六偏磷酸鈉10mL，再注入純水至1000mL。(6)將攪拌器放入量筒中，沿懸液深度上下攪拌1min，使土粒完全均布到整個懸液中。注意攪拌時勿使懸液濺出量筒外。(7)取出攪拌器，同時立即開動秒表，將密度計放入懸液中，測記0.5、1、2、5、15、30、60、120和1440min時的密度計讀數(shù)，并測定其相應(yīng)的懸液溫度。根據(jù)試驗情況或?qū)嶋H需要，可增加密度計讀數(shù)次數(shù)，或縮短最后一次讀數(shù)時間。(8) 每次讀數(shù)時均應(yīng)在預(yù)定時間前1020s將密度計徐徐放入懸液中部，不得貼近筒壁，并使密度計豎直，還應(yīng)在近似于懸液密度的刻度處放手，以免攪動懸液。(9) 密度計讀數(shù)以彎液面上緣為準(zhǔn)。甲種密

11、度計應(yīng)準(zhǔn)確至0.5, 估讀至0.1；乙種密度計應(yīng)準(zhǔn)確至0.0002, 估讀至0.0001。每次讀數(shù)完畢，立即取出密度計，放入盛有清水的量筒中。(10) 測定懸液溫度，應(yīng)準(zhǔn)確至0.5ºC。五、計算及繪圖1、計算顆粒直徑： 式中，d土顆粒粒徑，mm；h水的動力粘滯系數(shù)（kPa·s×106）；Gs土粒比重；Gwt tºC 時水的比重；w04ºC時純水的密度，g/cm3；L某一時間t內(nèi)土粒沉降距離，cm；t 土粒下沉?xí)r間，s；g重力加速度(cm/s2)；K粒徑計算系數(shù)，與懸液溫度和土粒比重有關(guān)，可由表3查得。表3 粒徑計算系數(shù)K值表溫度t ()土粒比重

12、Gs2.452.502.552.602.652.702.752.802.8550.13850.13600.13990.13180.12980.12790.12610.12430.122660.13650.13420.13200.12990.12800.12610.12430.12250.120870.13440.13210.13000.12800.12600.12410.12240.12060.118980.13240.13020.12810.12600.12410.12230.12050.11880.118290.13050.12830.12620.12420.12240.12050.118

13、70.11710.1164100.12880.12670.12470.12270.12080.11890.11730.11560.1141110.12700.12490.12290.12090.11900.11730.11560.11400.1124120.12530.12320.12120.11930.11750.11570.11400.11240.1109130.12350.12140.11950.11750.11580.11410.11240.11090.1094140.12210.12000.11800.11620.11490.11270.11110.10950.1080150.120

14、50.11840.11650.11480.11300.11130.10960.10810.1067160.11890.11690.11500.11320.11150.10980.10830.10670.1053170.11730.11540.11350.11180.11000.10850.10690.10470.1039180.11590.11400.11210.11030.10860.10710.10550.10400.1026190.11450.11250.11080.10900.10730.10580.10310.10880.1014200.11300.11110.10930.10750

15、.10590.10430.10290.10140.1000210.11180.10990.10810.10640.10430.10330.10180.10030.0990220.11030.10850.10670.10500.10350.10190.10040.09900.0977230.10910.10720.10550.10380.10230.10070.09930.09790.0966240.10780.10610.10440.10280.10120.09970.09820.09600.0956250.10650.10470.10310.10140.09990.09840.09700.0

16、9570.0943260.10540.10350.10190.10030.09880.09730.09590.09450.0933270.10410.10240.10070.09920.09770.09620.09480.09350.0923280.10320.10140.09980.09820.09670.09530.09390.09260.0913290.10190.10020.09860.09710.09560.09410.09280.09140.0903300.10080.09910.09750.09600.09450.09310.09180.09050.08932、小于某粒徑的試樣質(zhì)

17、量占試樣總質(zhì)量的百分比計算：(1) 甲種比重計式中，X小于某粒徑的試樣質(zhì)量的百分比，；md土樣干質(zhì)量，g；Cs土粒比重校正值, 查表1-2；R 甲種密度計讀數(shù)；mt懸液溫度校正值，查表1-1；n 彎液面校正值； 土粒密度，g/cm3為分散劑校正值。(2) 乙種比重計式中，土粒比重校正值，查表2；乙種密度計讀數(shù)；懸液溫度校正值，查表1；彎液面校正值；分散劑校正值；Vx懸液體積(1000mL)；20時純水的密度，取0.9982g/cm3。3、在半對數(shù)坐標(biāo)上繪制顆粒大小分布曲線，求不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc，說明該土的均一性。必須指出的是, 當(dāng)試樣中既有小于0.075mm的顆粒, 又有大于0.07

18、5mm的顆粒, 需進行密度計法和篩析法聯(lián)合分析時, 應(yīng)考慮到小于0.075mm的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分比, 即應(yīng)將按式(1-4)或式(1-5)所得的計算結(jié)果, 再乘以小于0.075mm的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù), 然后再分別繪制密度計法和篩析法所得的顆粒大小分布曲線, 并將兩段曲線連成一條平滑的曲線。4、記錄顆粒分析試驗記錄表（密度計）工程編號 試驗者 土樣編號 濕土質(zhì)量 含水率 干土質(zhì)量 土粒比重 比重校正值 彎液面校正值 試驗時間下沉?xí)r間t（min）懸液溫度T()比重計讀數(shù)RRM=R+m+n-CD土粒落距L(cm)粒徑d（mm）小于某粒徑的土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）結(jié)果分析：5、繪制曲線圖

19、 見下頁思考題1、加分散劑和煮沸的目的是什么2、比重計的讀數(shù)時間間隔為什么前短后長？3、取土樣進行試驗，比重計法一般采用30克土，太多貨太少對實驗有什么影響試驗二、界限含水率試驗細(xì)粒土由于含水量不同，分別處于流動狀態(tài)、可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)和固體狀態(tài)。液限是細(xì)粒土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)入到流動狀態(tài)的界限含水量，塑限是細(xì)粒土由半固態(tài)轉(zhuǎn)入到可塑狀態(tài)的界限含水量，縮限是細(xì)粒土從半固體狀態(tài)繼續(xù)蒸發(fā)水分過渡到固體狀態(tài)時提及不再收縮的含水量。各項含水量的測定按含水量試驗的烘箱法進行。A、搓滾法塑限試驗一、儀器設(shè)備：毛玻璃板、天平、鋁盒、烘箱、烘箱、調(diào)土碗、調(diào)土刀、蒸餾水、滴管、研缽、帶橡皮頭的研棒。二、操作步驟：（1

20、）選取具有代表性的天然含水量土樣或風(fēng)干土樣，用研材研碎土樣或壓碎過0.5mm的篩，取過篩土樣約100g放入調(diào)土碗中，加水調(diào)拌、浸潤，加純水拌和，浸潤靜置過夜。（2）為使試驗前試樣的含水率使其含水量接近塑限；可將試樣在手中捏揉至不粘手，或用吹風(fēng)機稍微吹干，然后將試樣捏扁，如出現(xiàn)裂縫，表示含水率已經(jīng)接近塑限。然后取接近塑限的試樣一小塊，用手掌在毛玻璃上輕輕搓滾，手掌均勻施力于土條，不得使土條在毛玻璃上無力滾動。土條長度不宜超過手掌寬度。在任何情況下，土條不得產(chǎn)生中空現(xiàn)象。（3）當(dāng)土條搓至直徑為3mm時，土條產(chǎn)生裂縫或開始斷裂，此時土樣達到塑限。當(dāng)土條搓至3mm仍未發(fā)生裂縫或斷裂，表示土含水量高于塑

21、限；若土條搓至大于3mm時就產(chǎn)生裂縫或斷裂，則表示含水量低于塑限。在這兩種情況下，都應(yīng)對土樣重新進行調(diào)制后再進行試驗，直至合格為止；（4）取合格的土條放入空鋁盒中，隨即蓋緊盒蓋，待收集35g合格的土條后，測定含水率，即得該土塑限；（5）塑限計算 式中 塑限，%m濕土質(zhì)量，gms干土質(zhì)量，gm0盒重，g液限試驗一、儀器設(shè)備：76g錐式流限儀錐儀、天平（感量0.01g）、鋁盒、調(diào)土碗、調(diào)土刀、滴管、研缽二、操作步驟（1）液限試驗原則上應(yīng)采用天然含水率的土樣進行制備；取代表性的天然含水率的土樣200g左右，放在調(diào)土碗中，加蒸餾水調(diào)成均勻濃糊狀，靜置一段時間（時間長短可根據(jù)天然含水率大小而定）；（2）

22、取浸潤好的土樣放入調(diào)土碗中調(diào)拌均勻后，取少量調(diào)好的土放在調(diào)土刀上（約1.5cm），把圓錐擦凈，抹一薄層凡士林油，對準(zhǔn)土，當(dāng)錐尖與土樣表面接觸時，松開手指，使錐在自重作用下沉入土中，當(dāng)錐上的刻線已深入土中說明土樣含水量太大，如果刻線在土樣表面上說明土樣含水率小，需再加水，反復(fù)幾次，（3）當(dāng)刻線接近表面時可裝入試杯中，正式進行試驗。（3）用調(diào)土刀將試好的土樣，分層裝入試杯中，邊裝邊壓，勿使土樣內(nèi)留有空隙，然后用調(diào)土刀齊杯口刮去多余的土，置于杯座上。刮去余土，不得用刀在土上面反復(fù)涂抹。（4）將圓錐擦拭干凈，捏住圓錐手柄，保持錐體垂直，當(dāng)錐尖與試樣表面正好接觸時，輕輕松手讓錐體沉入土中，經(jīng)過15s觀察

23、椎體下沉深度；（5）當(dāng)入土深度達到正好為10mm，且在圓錐環(huán)狀刻度線處，此時土的含水量即為液限。（6）若錐體入土深度超過或小于10mm時，表示試樣的含水率高于或低于液限，然后將試樣全部取出，重復(fù)（24）的試驗步驟重新做；（7）達到要求后取出錐體，將試樣杯中的土樣分裝到兩個稱量盒里稱重，求其含水率；即得液限。計算公式： 式中液限，%m 濕土質(zhì)量，gms 干土質(zhì)量，gm0 盒重，g三、實驗數(shù)據(jù)及成果整理塑性指數(shù)：，根據(jù)塑性指數(shù)可對粘性土進行分類，定出土的名稱。塑限試驗記錄表 測定方法： 鋁盒號鋁盒質(zhì)量盒加濕土質(zhì)量盒加干土質(zhì)量水質(zhì)量干土質(zhì)量含水率（）mo（g）m1（g）m2（g）m1m2（g）m2m

24、o（g）單值平均值液限試驗記錄表 測定方法： 圓錐下沉深度mm鋁盒號鋁盒重盒+濕土重盒+干土重水重干土重含水率（）mo（g）m1（g）m2（g）m1m2（g）m2mo（g）單值平均值天然含水率 = 塑性指數(shù)= 液性指數(shù)= 按塑性指數(shù)定出土的名稱為 土根據(jù)液性指數(shù)此土處于 狀態(tài)思考題：1、 什么是土的界限含水量？2、 塑限，液性的大小與哪些因素有關(guān)？工程上為什么普遍按塑性指數(shù)對粘性土進行分類？3、粘性土只根據(jù)其天然含水率，能否判斷該土的軟硬程度，為什么？試驗三、直接剪切試驗直接剪切試驗是測定土的抗剪強度的一種常用的方法。通常采用四個試樣，分別在不同的垂直壓力下，分別施加水平剪切力進行剪切，求得破

25、壞時的剪應(yīng)力，然后根據(jù)庫倫定律確定土的抗剪強度參數(shù)和c。本試驗使用應(yīng)變控制式直剪儀?？筛鶕?jù)實際工程情況需求選用快剪，固結(jié)快剪，慢剪，本試驗采用快剪一、儀器設(shè)備1應(yīng)變控制式直剪儀：如下圖所示，剪切盒、垂直加壓框架、剪力傳動裝置、測力計以及位移量測系統(tǒng)等組成。圖1 應(yīng)變控制式直剪儀1-垂直變形量表；2-垂直加荷框架；3-推動座；4-試樣；5-剪切容器；6-量力環(huán)2位移計（百分表）：量程510mm，分度值0.01mm；3環(huán)刀。內(nèi)徑6.18cm，高2.0cm。4其他。天平、削土刀、飽和器、濾紙、潤滑油等。二、操作步驟 （1）試樣制備：從原狀土樣中切取原狀土試樣或制備給定干密度和含水量的擾動土試樣。按規(guī)

26、范規(guī)定，測定試樣的密度及含水量。對于擾動土樣需要飽和時，按規(guī)范規(guī)定的方法進行抽氣飽和。 （2）對準(zhǔn)上下盒，插入固定銷。在下盒內(nèi)放濕濾紙和透水板。將裝有試樣的環(huán)刀平口向下，對準(zhǔn)剪切盒口，在試樣頂面放濕濾紙和透水板，然后將試樣徐徐推入剪切盒內(nèi)，移去環(huán)刀。 轉(zhuǎn)動手輪，使上盒前端鋼珠剛好與測力計接觸。調(diào)整測力計讀數(shù)為零。依次加上加壓蓋板、鋼珠、加壓框架，安裝垂直位移計，測記起始讀數(shù)。 （3）施加垂直壓力：一個垂直壓力相當(dāng)于現(xiàn)場預(yù)期的最大壓力p，一個垂直壓力要大于p，其他垂直壓力均小于p。但垂直壓力的各級差值要大致相等。也可以取垂直壓力分別為100、200、300、400kPa 各級垂直壓力可一次輕輕施

27、加，若土質(zhì)軟弱，也可以分級施加以防試樣擠出。 （4）如系飽和試樣，則在施加垂直壓力5min后，往剪切盒水槽內(nèi)注滿水；如系非飽和試樣，僅在活塞周圍包以濕棉花，以防止水分蒸發(fā)。 （5）在試樣上施加規(guī)定的垂直壓力后，測記垂直變形讀數(shù)。當(dāng)每小時垂直變形讀數(shù)變化不超過0.005mm,認(rèn)為以達到固結(jié)穩(wěn)定。 （6）試樣達到固結(jié)穩(wěn)定后，拔去固定銷，開動秒表，以0.81.2mm/min的速率剪切（每分鐘46轉(zhuǎn)的均勻速度旋轉(zhuǎn)手輪），使試樣在35min剪損。轉(zhuǎn)動過程中不應(yīng)中途停頓或時快時慢 剪損的標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)測力計的讀數(shù)達到穩(wěn)定，或有明顯后退表示試樣剪損；一般宜剪切至剪切變形達到4mm；若測力計的讀數(shù)繼續(xù)增加，則剪切變

28、形達到6mm為止。（7）剪切結(jié)束后，吸去剪切盒中積水，倒轉(zhuǎn)手輪，盡快移去垂直壓力、框架、鋼珠、加壓蓋板等。取出試樣，必要時測定剪切面附近的含水量。（8）重復(fù)上述步驟，做其他各垂直壓力下的剪切試驗。五、成果整理 1、計算： 按下式計算每個試 樣的剪應(yīng)力式中：試樣所受的剪應(yīng)力（kPa）K測力計率定系數(shù)，kPa/0.01mm； R測力計讀數(shù)，0.01mm；2、剪切位移的計算： 式中 剪切位移（0.01mm） n手輪轉(zhuǎn)數(shù) 3、制圖：以剪應(yīng)力為縱坐標(biāo)，剪切位移為橫坐標(biāo)，繪制剪應(yīng)力與剪切位移l關(guān)系曲線（圖2）；取曲線上剪應(yīng)力的峰值為抗剪強度，無峰值時，取剪切位移4mm所對應(yīng)的剪應(yīng)力為抗剪強度。 圖2 剪應(yīng)

29、力與剪切位移關(guān)系曲線 圖3 抗剪強度與垂直壓力關(guān)系曲線以抗剪強度f為縱坐標(biāo)，垂直壓力p為橫坐標(biāo)，繪制抗剪強度f與垂直壓力p的關(guān)系曲線（圖3）。直線的傾角為土的內(nèi)摩擦角，直線在縱坐標(biāo)上的截距為土的粘聚力六、實驗記錄 (1) 直剪實驗記錄（一）實驗者： 實驗日期： 儀器編號： 量力環(huán)系數(shù)K= kPa/0.01mm垂直荷載100kPa200 kPa300 kPa400 kPa容重環(huán)刀編號環(huán)刀+濕土重環(huán)刀重濕土重濕容重含水率盒 號盒+濕土重盒+干土重盒 重水 重干土重含水率干容重孔隙比飽和度抗剪強度環(huán)刀面積： 環(huán)刀體積： 土粒比重： 天然含水率： （2）直剪實驗記錄（二）垂直壓力100kPa200kP

30、a300kPa400kPa手輪轉(zhuǎn)數(shù)剪切位移（0.01mm）百分表讀數(shù)R（0.01mm）剪應(yīng)力(kPa)手輪轉(zhuǎn)數(shù)剪切位移（0.01mm）百分表讀數(shù)R（0.01mm）剪應(yīng)力、kPa)手輪轉(zhuǎn)數(shù)剪切位移（0.01mm）百分表讀數(shù)R（0.01mm）剪應(yīng)力(kPa)手輪轉(zhuǎn)數(shù)剪切位移（0.01mm）百分表讀數(shù)R（0.01mm）剪應(yīng)力(kPa)（2）直剪實驗記錄（三）垂直壓力P(kPa)測力計系數(shù)K(kPa/0.01mm)破壞時測力計讀數(shù)Rf抗剪強度100200300400（3）繪制抗剪強度與垂直壓力關(guān)系曲線（用方格紙畫上貼在下方空白處）土的抗剪強度參數(shù)：土的內(nèi)摩擦角 土的粘聚力 思考題1、影響土的抗剪強度因

31、素有哪些？測定實驗前試樣容重有什么用途?2、在快剪和固結(jié)快剪中為什么全部剪切過程應(yīng)在35分鐘內(nèi)完成？為什么試樣上下要墊蠟紙？3、用直接剪力儀做土的抗剪強度試驗有什么優(yōu)缺點？試驗四、壓縮試驗（快速壓縮法）土的壓縮是土體在荷重作用下產(chǎn)生變形的過程。本試驗的目的是測定試樣在側(cè)限與軸向排水條件下，變形和壓力或孔隙比和壓力的關(guān)系、變形和時間的關(guān)系；繪制壓縮曲線和固結(jié)曲線；以便計算土的壓縮系數(shù)a，固結(jié)系數(shù)CV以及近期固結(jié)壓力pc。一、儀器設(shè)備1固結(jié)儀：試樣面積50cm2，高2cm。2量表：量程10mm，最小分度0.01mm。3天平：稱量200g，分度0.01g。4其它：刮土刀、秒表。二、操作步驟（1）切取

32、試樣：用環(huán)刀50cm2切取原狀土樣或制備所需狀態(tài)的擾動土（2）測定試樣密度：取削下的余土測定含水率，需要時對試樣進行飽和。（3）安放試樣：將帶有環(huán)刀的試樣安放在壓縮容器的護環(huán)內(nèi)，并在容器內(nèi)順次放上底板、濕潤的濾紙和透水石各一，然后放入加壓導(dǎo)環(huán)和傳壓板。（4）檢查設(shè)備：檢查加壓設(shè)備是否靈敏，調(diào)整杠桿使之水平。（5）安裝量表：將裝好試樣的壓縮容器放在加壓臺的正中，將傳壓鋼珠與加壓橫梁的凹穴相連接。然后裝上量表，調(diào)節(jié)量表桿頭使其可伸長的長度不小于8mm，并檢查量表是否靈活和垂直。（6）施加預(yù)壓：為確保壓縮儀器各部位接觸良好，施加1kPa的預(yù)壓荷重，然后調(diào)整量表讀數(shù)至零處。（7）加壓觀測：1、確定需要

33、施加的各級壓力，加壓等級一般為12.5、25.0、50、100、200、300、400kPa荷重。最后一級的壓力應(yīng)大于上覆土層的計算壓力100200kPa，在加荷同時開動秒表，加荷時應(yīng)將砝碼輕輕地放在砝碼盤上，每一級荷載壓縮1小時讀數(shù)，最后一荷載需達到壓縮穩(wěn)定讀數(shù)。2、如需飽和試樣，應(yīng)在施加第一級荷重后，立即向壓縮容器注滿水。3、壓縮穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為每級荷重下壓縮24小時，或量表讀數(shù)每小時變化不大于0.005mm認(rèn)為穩(wěn)定。測記壓縮穩(wěn)定讀數(shù)后，施加第二級荷重。4、試驗結(jié)束后，迅速拆除儀器各部件，去除帶環(huán)刀的試樣三、計算及制圖1、按下式計算試樣的初始孔隙比：式中：e0 試樣原始孔隙比；w 水的密度（

34、g/ cm3），一般取1； Gs 土粒比重； 試樣原始含水量（）； 0 試樣原始密度（g/ cm3）2、按下式計算各級壓力下壓縮穩(wěn)定穩(wěn)定后的孔隙比ei：ei=e0(1e0) hiho式中：ei 某一荷載下變形穩(wěn)定后的孔隙比；e0 試樣原始孔隙比； hi 某一級荷載下的總變形量（mm）；H 試樣原始高度（mm）；hi在某一荷重下試樣壓縮穩(wěn)定后的總變形量，其值等于該荷重下壓縮穩(wěn)定后的量表讀數(shù)減去儀器變形量（mm）ho試樣起始高度，即環(huán)刀高度（mm）。3、用時間平方根法求算固結(jié)系數(shù)Cv4、繪制壓縮曲線：以孔隙比e為縱坐標(biāo)，壓力p為橫坐標(biāo)，繪制孔隙比與壓力的關(guān)系曲線，如下圖4所示。并求出壓縮系數(shù)av與

35、壓縮模量Es。圖4 ep關(guān)系曲線四、壓縮試驗記錄密度試驗記錄表（環(huán)刀法） 試驗者: 試驗日期: 土樣編號鋁盒號鋁盒重盒+濕土重盒+干土重水重干土重含水率（）mo（g）（g）m1（g）m2（g）m1m2（g）m2mo（g）單值平均值 土樣編號環(huán)刀號環(huán)刀+濕土重環(huán)刀重土重環(huán)刀容積密度（g/cm³）m1（g）m2（g）m（g）V（cm³）單值平均值二、壓縮試驗記錄表儀器編號試樣編號試樣狀態(tài)土粒比重初始含水量%初始高度mm初始密度g/ cm3初始孔隙比壓縮時間min各級壓力下百分表讀數(shù)（0.01mm）100kPa200kpa300Kpa400Kpa穩(wěn)定（24h）總變形量儀器變形量穩(wěn)

36、定變形量穩(wěn)定孔隙比三、繪制e-p關(guān)系曲線（用方格紙畫上貼在下方空白處）壓縮系數(shù)a1-2: ， Es1-2: 。思考題1、 試用上述土的含水量、塑現(xiàn)和液限試驗結(jié)果計算Ip、IL，并對該土進行命名，說明其狀態(tài)？2、 土的含量越大，土的飽和度是否越大，為什么？試驗五、擊實試驗擊實試驗是使用具有一定擊實功能的某種型式的擊實儀，對土進行擊實，其目的在于測定擊實土的含水率與干容重的關(guān)系，從而確定所試驗的土在一定的擊實功能下所能達到的最大密度和相應(yīng)與最大密度時的含水率，以了解土的壓實特性。在擊實方法下測定土的最大干密度和最優(yōu)含水率，是控制路堤、土壩和填土地基等密實度的重要指標(biāo)。一、儀器設(shè)備1、擊實儀：如圖5所示。錘質(zhì)量2.5kg，筒