土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

1、土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū) 實(shí)驗(yàn)一：土的物理性質(zhì)試驗(yàn) 1土的含水量測(cè)定 一、測(cè)定目的及途徑：土的含水量（）是土中所含水分的質(zhì)量（）與土粒質(zhì)量（）的比值，（以百分?jǐn)?shù)表示），即：0100wdMMw = ´ 土的含水量是計(jì)算土的干密度、孔隙比、飽和度等許多物理性質(zhì)指標(biāo)的基本數(shù)據(jù)之一，也是計(jì)算土的物理狀態(tài)指標(biāo)。二、測(cè)定方法及原理：本試驗(yàn)采用烘干法，烘干法是將一定數(shù)量的濕土稱(chēng)重后，放入烘箱中在 100105恒溫烘至恒重。烘干后的干土重即為土粒的質(zhì)量（）。土中所失去的重量為水的質(zhì)量（），然后按公式：0100wdMMw = ´ 或 00( 1) 100dMMw = - ´ -濕土的

2、質(zhì)量 三、測(cè)定步驟：1選取具有代表性的土樣 1530 克，放入土盒內(nèi)，立即蓋好，稱(chēng)重（盒+濕土重）準(zhǔn)備至 0.01 克； 2揭開(kāi)盒蓋，并將盒蓋套在盒底一并放入烘箱，在 100105恒溫下烘干至恒重； 3將烘干了的土取出，蓋好盒蓋，立即放入干燥器內(nèi)冷至室溫，冷卻時(shí)間一般約一小時(shí)，從干燥器內(nèi)取出土盒立即稱(chēng)重，準(zhǔn)確至 0.01 克。4按下式計(jì)算含水量：四、數(shù)據(jù)處理 含水量試驗(yàn)記錄表 2、土的密度的測(cè)定 一、測(cè)定目的及途徑：土的密度（）是單位體積土的質(zhì)量，即濕土的質(zhì)量（）與該土的體積（）之比（以3 3/ / g cm t m 或 計(jì) ）：土的密度是計(jì)算土的重度、土重應(yīng)力、地基承載力、地基沉降、土壓力以

3、及設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)等所必不可少的重要基本數(shù)據(jù)。土的密度連同含水量和土粒比重是基本物理性質(zhì)實(shí)測(cè)指標(biāo)，可以用來(lái)計(jì)算其他物理指標(biāo)。二、測(cè)定方法及原理 本試驗(yàn)采用環(huán)刀法，利用已知體積的環(huán)刀取樣，并稱(chēng)環(huán)刀與土合重，此時(shí)環(huán)刀的體積即為土樣的體積（V），環(huán)刀與土盒重減去環(huán)刀本身重量，即為土樣質(zhì)量（），按定公式算出密度 三、測(cè)定步驟 1.按工程要求取原狀土（或制備所需狀態(tài)的擊實(shí)土），將土樣兩端略加削平，在環(huán)刀，刃口向下放在土樣上方； 2.用削土刀將土塊削成略大于環(huán)刀外徑的土樣，然后將環(huán)刀垂直下壓，慢慢地均勻的把環(huán)刀壓入土柱，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀為止； 3.用刀切斷土樣，削去環(huán)刀兩端余土，擦凈環(huán)刀外壁，在天平上

4、稱(chēng)重（環(huán)刀+濕土重），準(zhǔn)確至 0.1 克。4.按下式計(jì)算密度，計(jì)算至 0.01 克/3厘米 + - （環(huán)刀 土重） 環(huán)刀重密度環(huán)刀體積 說(shuō)明：黃色粘土 土盒號(hào) 盒+濕土重 盒+干土重 土盒重 水重 干土重 含水量 平均 A23 33.83 29.80 17.42 4.03 12.38 32.6 32.6 86 27.97 25.40 17.51 2.57 7.98 32.6 A187 32.98 28.40 17.44 3.98 10.96 36.3 36.3 30 36.20 31.30 17.83 4.90 13.47 36.4 83 33.15 28.6 17.96 4.55 10.64

5、 42.8 42.7 48 38.28 32.0 17.29 6.28 14.72 42.7 四、 數(shù)據(jù)處理：密度試驗(yàn)記錄表 3、粘性土的界限含水量測(cè)定 -液限、塑限測(cè)定 一測(cè)定目的及用途 粘性土的液限（）是土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)入流動(dòng)狀態(tài)（或相反）的界限含水量。塑限（）是從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)入半固態(tài)（或相反）的界限含水量，土的及連同，可以計(jì)算土的液性指數(shù) 0 PLL PIw ww w-=-從而可以評(píng)定土的稠度狀態(tài)。根據(jù)，連同孔隙比 e 可以評(píng)價(jià)一般粘性土的承載力。二、測(cè)定方法及原理 本試驗(yàn)采用聯(lián)合測(cè)量法，把制備號(hào)的土樣裝入杯內(nèi)，將錐體的錐尖接近土面，讓錐體在自重下沉入土內(nèi)，經(jīng)過(guò) 5 秒鐘后，讀出錐體入土深度

6、，測(cè)出這時(shí)土膏的含水量。計(jì)算錐體入土深度恰在 10mm 時(shí)該土的含水量即為液限，深度為 2mm 時(shí)該土的含水量，即為塑限含水量。三、聯(lián)合測(cè)定法測(cè)定步驟：1.將制備好的土樣攪拌均勻，分別填入試杯中，密實(shí)地填入試杯中，刮平表面； 2.將試杯放在聯(lián)合儀的升降座上，接通電，使電磁吸住圓錐； 3.調(diào)好零點(diǎn)，調(diào)整升降座，使圓錐尖即將接觸試樣表面，按下錐按鈕，使錐體自重沉入土中，經(jīng) 5 秒鐘后，從讀數(shù)鏡中讀取圓錐下沉深度，取出土樣，從試樣中心取出 1530 克測(cè)量其含水量； 4.以相同步驟分別測(cè)定其它二個(gè)試驗(yàn)的圓錐入土深度和含水量。5.按下式計(jì)算各試樣含水量（） 100 w+= ´+ -（盒 濕土

7、重）-（盒+干土重）（盒 干土重）（盒重） 6.以含水量為橫坐標(biāo)，圓錐入土深度為縱坐標(biāo)，繪制關(guān)系直線(xiàn)，取直線(xiàn)上圓錐入土深度為 10mm 對(duì)應(yīng)含水量為腋下，2mm 對(duì)應(yīng)含水量為塑限。四、數(shù)據(jù)處理：聯(lián)合測(cè)定記錄表 試件編號(hào) - 1 2 3 說(shuō)明 黃色粘土 環(huán)刀號(hào) 環(huán)刀+土重 環(huán)刀重 濕土重 環(huán)刀體積 密度 平均 7 152.7 43.0 109.7 60 1.83 1.81 1079 149.0 41.0 107.9 60 1.80 29 149.61 41.8 107.8 60 1.80 1057 149.56 41.0 108.6 60 1.81 圓錐入土深度 mm 5.82 9.22 18.

8、03 土盒號(hào) - A23 A187 83 土盒重 克 17.32 17.44 17.96 盒+濕土重 克 33.83 32.44 33.15 盒+干土重 克 29.8 28.4 28.6 含水量 32.56 36.35 42.73 塑限 30.12 液限 36.41 塑限指數(shù) 6.29 土名 粘土 聯(lián)合測(cè)定圖表 30.1236.41PLww= 0246821416182021 25 30 35 40 45土樣含水率（）圓錐入土深度（mm） 試驗(yàn)二 ：土的壓縮試驗(yàn)-壓縮系數(shù)（） 一、測(cè)定目的及用途：土的壓縮系數(shù)（）是土在壓力時(shí)的孔隙比與壓力增至?xí)r的孔隙比之差（即1 2e e e - = D ）與

9、壓力的增量（2 1P P P - = D ）之比：1 22 1ve e eP P Pa- D= =- D 取決與壓力增量 P D 及該壓力增量的起始值，越大，土的壓縮性越大，土的壓縮系數(shù)是評(píng)價(jià)各種土的壓縮性的依據(jù)。土的壓縮系數(shù)是計(jì)算地基沉降和土工建筑物沉降的基本數(shù)據(jù)。二、測(cè)定方法及原理：測(cè)定土的壓縮系數(shù)是采用壓縮儀。通過(guò)壓縮試驗(yàn)，測(cè)出表征土的 eP 關(guān)系曲線(xiàn)-壓縮曲線(xiàn)。用壓縮儀測(cè)定壓縮曲線(xiàn)的具體方法是：將土樣放在一個(gè)不能發(fā)生側(cè)向變形的剛性護(hù)環(huán)內(nèi)，然后逐級(jí)施加垂直荷載 P（50、100、20_、400Kpa，每一級(jí)荷重下都?jí)嚎s穩(wěn)定，根據(jù)每一級(jí)荷重下土樣壓縮穩(wěn)定后的變形 Hj 算出相應(yīng)的土樣壓縮穩(wěn)

10、定后的孔隙比），據(jù)此即可點(diǎn)繪出壓縮曲線(xiàn)。三、按下式計(jì)算某一級(jí)荷重下壓穩(wěn)定后的孔隙比：1isHeH= - 或 0001i iee e hH-= - ´D 式中：0 iH H h = -D 00 0201 1sHHe e= =- + ：試樣高度 （壓縮總變形量）-（儀器變形量） 按下式計(jì)算開(kāi)始時(shí)試樣的孔隙比 00(1 0.01 )1wdew rr´ + ´= - 根據(jù)不同荷重及在 P 作用下壓縮穩(wěn)定時(shí)相應(yīng)的孔隙比 e 繪制 eP 曲線(xiàn)。根據(jù) eP 曲線(xiàn)，確定某一壓力范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)1 22 1ve eP Pa-=- 四、數(shù)據(jù)處理：壓縮試樣記錄表 含水量記錄表 土盒號(hào)

11、盒+濕土重 盒+干土重 土盒重 水重 干土重 含水量 平均 A38 23.6 20.4 8.9 3.2 11.5 27.8 28.8 K49 22.3 19.3 9.2 3.0 10.1 29.7 孔隙比及飽和度計(jì)算表 項(xiàng)目 試驗(yàn)前 含水量 27.8 容重 1.83 孔隙比 0.98 飽和度 82.5 土粒比重 2.8 密度記錄表 項(xiàng)目 試驗(yàn)前 試驗(yàn)后 環(huán)刀號(hào) 7 7 環(huán)+濕土重 152.7 152.7 環(huán)刀重 43.0 43 濕土重 109.7 109.7 環(huán)刀體積 60 54.83 密度 1.83 2.00 壓縮試驗(yàn)記錄表 加載時(shí)間 荷重（Kpa） 試樣與儀表總變形 儀器變形（mm） 試樣

12、變形（mm） 壓縮后高度（mm） 孔隙比 - - H1 H2 H = H = e 13:58 50 0.495 0 0.505 19.495 0.93 14:58 100 0.999 0.504 19.001 0.89 15:58 20_1.395 0.396 18.605 0.84 16:58 400 1.725 0.33 18.275 0.81 Hs=H。/(1+e。)=20/1+0.98=10.10 壓縮曲線(xiàn)圖表 壓力 孔隙比 壓縮系數(shù) Mpa 0 0.98 1 50 0.93 0.8 100 0.89 0.5 20_0.84 0.80.850.90.9511.050 50 100 15

13、0 20_250 300 350 400 450垂直壓力P(Kpa)孔隙比e 試驗(yàn)三 土的直剪試驗(yàn) -指標(biāo)值測(cè)定 一、測(cè)定目的及意義 粘性土的抗剪強(qiáng)度（）是土對(duì)剪切破壞的極限抵抗能力，是由土的凝聚力及內(nèi)摩擦力（ tg s F 、 ）兩部分組成，即：tg C t s F+ 式中為土的內(nèi)摩擦覺(jué)， tgF 為土的內(nèi)摩擦系數(shù)，為剪切面上的垂直法向應(yīng)力。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、是土建工程設(shè)計(jì)計(jì)算地基承載力、土壓力、土坡穩(wěn)定、地基穩(wěn)定等必不可少的重要基本數(shù)據(jù)。二、測(cè)定方法及原理：400 0.81 0.15 用直剪儀測(cè)定土的、值，將土樣裝在上下能夠相對(duì)移動(dòng)的剪切盒中，施加水平推力 T 于下盒，使土樣受剪。沿剪切面

14、產(chǎn)生剪力并發(fā)生相應(yīng)的位移，水平力逐漸增到使土樣被剪切破壞，在土樣被剪切破壞時(shí)剪切面上的剪應(yīng)力即為抗剪強(qiáng)度（即）?？辜魪?qiáng)度是通過(guò)量力環(huán)上的百分表的讀數(shù)（R）與量力環(huán)的校正系數(shù)（C。）的乘積所得，即：fi 0C R t = 。按下式計(jì)算剪切位移 20n R D - n手輪轉(zhuǎn)數(shù) 三、數(shù)據(jù)處理 抗剪強(qiáng)度記錄表 含水量試驗(yàn)記錄表 說(shuō)明 黃色粘土 環(huán)刀號(hào) 環(huán)刀+濕土 環(huán)刀重 濕土重 環(huán)刀體積 容重 平均 1079 149.0 41.0 107.9 60 1.80 1.80 29 149.61 41.8 107.8 60 1.80 1057 149.56 41.0 108.6 60 1.81 容重試驗(yàn)記錄表

15、 說(shuō)明 環(huán)刀號(hào) 環(huán)刀+土重 環(huán)刀重 濕土重 環(huán)刀體積 密度 平均 1079 149.0 41.0 107.9 60 1.80 1.80 29 149.61 41.8 107.8 60 1.80 1057 149.56 41.0 108.6 60 1.81 抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)記錄表 量刀環(huán)號(hào)：E4712 量力環(huán)校正系數(shù)：C。1.783 手輪轉(zhuǎn)速：6 轉(zhuǎn)/分 剪切方法：快剪 垂直壓力：P100Kpa 抗剪強(qiáng)度：38.5KPa 手輪轉(zhuǎn)數(shù) 量力環(huán)內(nèi)百分表讀數(shù) 剪切變形 剪應(yīng)力 手輪轉(zhuǎn)速 量力環(huán)內(nèi)百分表讀數(shù) 剪切讀數(shù) 剪應(yīng)力 - 0.01mm 0.01mm Kpa - 0.01mm 0.01mm Kpa 1

16、2.1 17.9 3.7 11 14.5 205.5 25.9 2 3.1 36.9 5.5 12 15.3 224.7 27.3 3 4.2 55.8 7.5 13 15.7 244.3 28.0 4 6.3 73.7 11.2 14 16.2 263.8 28.9 5 7.5 92.5 13.4 15 17.5 282.5 31.2 6 10.6 109.4 18.9 16 18 302 32.1 7 11.2 128.8 20.0 17 19.5 320.5 34.8 8 12.5 147.5 22.3 18 21.6 338.4 38.5 9 13.1 166.9 23.4 19 21

17、.5 358.5 38.3 剪切過(guò)程記錄表 剪切過(guò)程記錄表 量刀環(huán)號(hào)：E4712 量力環(huán)校正系數(shù)：C。1.783 手輪轉(zhuǎn)速：6 轉(zhuǎn)/分 剪切方法：快剪 垂直壓力：P20_Kpa 抗剪強(qiáng)度：63.5KPa 手輪轉(zhuǎn)數(shù) 量力環(huán)內(nèi)百分表讀數(shù) 剪切變形 剪應(yīng)力 手輪轉(zhuǎn)速 量力環(huán)內(nèi)百分表讀數(shù) 剪切讀數(shù) 剪應(yīng)力 - 0.01mm 0.01mm Kpa - 0.01mm 0.01mm Kpa 1 10 10 17.8 13 28.5 231.5 50.8 2 14 26 25.0 14 29 251 51.7 3 16 44 28.5 15 30 270 53.5 4 16.5 63.5 29.4 16 30

18、.5 289.5 54.4 5 19.2 80.8 34.2 17 32 308 57.1 6 21.5 98.5 38.3 18 33 327 58.8 7 21.6 118.4 38.5 19 34 346 60.6 8 23 137 41.0 20 34.5 365.5 61.5 9 24.5 155.5 43.7 21 35.6 384.4 63.5 10 26 174 46.4 22 35.5 404.5 63.3 11 26.5 193.5 47.2 23 35 425 62.4 12 27 213 48.1 24 34.5 445.5 61.5 剪切過(guò)程記錄表 量刀環(huán)號(hào)：E471

19、2 量力環(huán)校正系數(shù)：C。1.783 手輪轉(zhuǎn)速：6 轉(zhuǎn)/分 剪切方法：快剪 垂直壓力：P20_Kpa 抗剪強(qiáng)度：89.5KPa 手輪轉(zhuǎn)數(shù) 量力環(huán)內(nèi)百分表讀數(shù) 剪切變形 剪應(yīng)力 手輪轉(zhuǎn)速 量力環(huán)內(nèi)百分表讀數(shù) 剪切讀數(shù) 剪應(yīng)力 - 0.01mm 0.01mm Kpa - 0.01mm 0.01mm Kpa 1 5.5 14.5 9.8 14 36.5 243.5 65.1 2 12.5 27.5 22.3 15 37.5 262.5 66.9 3 16.2 43.8 28.9 16 38.8 281.2 69.2 4 18.5 61.5 33.0 17 41.2 298.8 73.5 5 21.5

20、78.5 38.3 18 42.5 317.5 75.8 6 23.1 96.9 41.2 19 4.35 375.65 7.8 7 25.1 114.9 44.8 20 45.0 355 80.2 8 27.2 132.8 48.5 21 46 374 82.0 10 14.1 185.9 25.1 20 19.5 380.5 34.8 9 28.5 151.5 50.8 22 49.2 390.8 87.7 10 30 170 53.5 23 50.2 409.8 89.5 11 31.8 188.2 56.7 24 50.2 429.8 89.5 12 33 207 58.8 25 49

21、.5 450.5 88.3 13 34.5 225.5 61.5 26 49 471 87.4 01020304050607080901000 50 100 150 20_250 300 350垂直荷載抗剪強(qiáng)度 12.5 C KPa = 14.4 j = ° 試驗(yàn)四 土的三軸試驗(yàn) 一、測(cè)定目的及意義 土的三軸試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種方法。土的抗剪強(qiáng)度是土體抗破壞的極限能力。堤壩填方、路塹、岸坡等是否穩(wěn)定，擋土墻和建筑物地基是否能承受一定的荷載，都與土的抗剪強(qiáng)度有密切的關(guān)系。一般認(rèn)為土體的破壞條件用莫爾庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則表示比較符合實(shí)際情況。根據(jù)莫爾庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則，土體在各向主應(yīng)力的作用下，作用在某一應(yīng)力面上的剪應(yīng)力（）與法向應(yīng)力（）之比達(dá)到某一比值（即土的內(nèi)摩擦角正切值 tanF ），土體就沿該面發(fā)生剪切破壞，而與作用的各向主應(yīng)力的大小無(wú)關(guān)，表達(dá)式為：1 3 1 3cos sin2 2C