土力學(xué)實(shí)驗(yàn)課件

土力學(xué)實(shí)驗(yàn)

土樣質(zhì)量等級(jí)劃分級(jí)別擾動(dòng)程度試驗(yàn)項(xiàng)目I不擾動(dòng)土類定名、密度、滲透、強(qiáng)度、固結(jié)II輕微擾動(dòng)土類定名、密度III顯著擾動(dòng)土類定名、含水率IV完全擾動(dòng)土類定名、滲透（粗粒土）、顆粒分析主要儀器設(shè)備

1細(xì)篩：孔徑0.5mm、2mm

2洗篩:孔徑0.075mm

3臺(tái)秤和天平：稱量10kg，最小分度值5g；稱量5000g，最小分度值1g；稱量1000g，最小分度值0.5g；稱量500g，最小分度值0.lg；稱量200g，最小分度值0.01g。4環(huán)刀：不銹鋼材料制成，內(nèi)徑61.8mm和79.8mm，高20mm；內(nèi)徑61.8mm，高40mm。5輕型擊實(shí)器、推土器。

6其他：切土刀、鋼絲鋸、碎土工具、烘箱、保濕缸、噴水設(shè)備等。擾動(dòng)土試樣的制樣步驟：1.試樣的數(shù)量視試驗(yàn)項(xiàng)目而定，應(yīng)有備用試樣1～2個(gè)。2.將碾散的風(fēng)干土樣通過孔徑0.5mm,2mm或5mm的篩，取篩下足夠試驗(yàn)用的土樣，充分拌勻，測(cè)定風(fēng)干含水率，裝入保濕缸或塑料袋內(nèi)備用。取土量：物理性試驗(yàn)項(xiàng)目(液塑限)：過0.5mm篩，取0.8kg物理力學(xué)性試驗(yàn)土樣：過2mm篩,取10kg擊實(shí)試驗(yàn)土樣：過5mm篩,取20kg3根據(jù)試驗(yàn)所需的土量與含水率，制備試樣所需的加水量應(yīng)按下式計(jì)算：

式中mw——制備試樣所需要的加水量(g)；

m0——濕土(或風(fēng)干土)質(zhì)量(g)；

w0——

濕土(或風(fēng)干土)含水率(％)；

wl

——制樣要求的含水率(％)。

4稱取過篩的風(fēng)干土樣平鋪于搪瓷盤內(nèi)，將水均勻噴灑于土樣上，充分拌勻后裝入盛土容器內(nèi)蓋緊，潤(rùn)濕一晝夜，砂土的潤(rùn)濕時(shí)間可酌減。5測(cè)定潤(rùn)濕土樣不同位置處的含水率，不應(yīng)少于兩點(diǎn)．要求：擾動(dòng)土樣同一組試樣的密度與要求的密度之差不得大于±0.O1g／cm3,一組試樣的含水率與要求的含水率之差不得大于士1％。

6根據(jù)環(huán)刀窖積及所需的干密度，制樣所需的濕土量應(yīng)按下式計(jì)算式中：ρd—試樣的干密度(g／cm3)；V

—試樣體積(環(huán)刀容積)(cm3)

實(shí)驗(yàn)二

土的三項(xiàng)基本指標(biāo)測(cè)定—含水率、密度試驗(yàn)

含水率試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定土壤的含水率。適用范圍：本試驗(yàn)方法適用于粗粒土、細(xì)粒土、有機(jī)質(zhì)土和凍土。儀器設(shè)備：應(yīng)符合下列規(guī)定：1電熱烘箱：應(yīng)能控制溫度為I05~110℃。2天平：稱量200g，最小分度值0.01g；稱量1000g，最小分度值0.1g。土的含水率是土樣在I05~110℃溫度下烘到恒溫時(shí)失去的水量與達(dá)到恒量后干土質(zhì)量的比值。土最基本的物理參數(shù)之一，它直接影響到土的工程性質(zhì)，是計(jì)算其它物理指標(biāo)、測(cè)量其它物理狀態(tài)指標(biāo)的最基本試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟1.取具有代表性試樣15～30g或用環(huán)刀中的試樣，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)，蓋上盒蓋，稱盒加濕土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.O1g。2.打開盒蓋，將盒置于烘箱內(nèi)，在105～110℃的恒溫下烘至恒量。

烘干時(shí)間：粘土、粉土不得少于8h，砂土不得少于6h，對(duì)含有機(jī)質(zhì)超過干土質(zhì)量10％的土，應(yīng)將溫度控制在65～70℃的恒溫下烘至恒量。3.將稱量盒從烘箱中取出,蓋上盒蓋,放入干燥容器內(nèi)冷卻至室溫,稱盒加干土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.0lg。密度試驗(yàn)

（環(huán)刀法）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定土的密度。了解土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的密實(shí)情況，土體密度大小與土的松緊程度、壓縮性、抗剪強(qiáng)度等有一定聯(lián)系。

基本原理：土的密度是單位體積的質(zhì)量。在天然含水率狀態(tài)下的密度稱為天然密度。測(cè)定方法：以測(cè)定土體積的方法命名，如環(huán)刀法、蠟封法、灌砂法和灌水法。對(duì)環(huán)刀法、蠟封法規(guī)定了平行試驗(yàn)，同時(shí)平行差值不得大于0.03g/cm3。適用范圍：本試驗(yàn)方法適用于細(xì)粒土。

主要儀器設(shè)備：應(yīng)符合下列規(guī)定：1環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm和79.8mm，高度20mm。2天平：稱量500g，最小分度值0.1g；稱量200g，最小分度值0.01g。試驗(yàn)步驟：略。試驗(yàn)要求：本試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定，兩次測(cè)定的差值不得大于0.03g／cm3,取兩次測(cè)值的平均值。

計(jì)算公式：1.試樣的濕密度：ρ0=m0/V

式中ρ0—試樣的濕密度(g／cm3)，準(zhǔn)確到0.01g／cm3。2.試樣的干密度：

密度試驗(yàn)密度試驗(yàn)記錄表（環(huán)刀法）環(huán)刀號(hào)濕土質(zhì)量g環(huán)刀容積（cm3）濕密度（g/cm3）比重瓶法主要儀器設(shè)備，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1比重瓶：容積100ml或50ml，分長(zhǎng)頸和短頸兩種；2恒溫水槽：準(zhǔn)確度應(yīng)為士1℃；3砂?。簯?yīng)能調(diào)節(jié)溫度

；4天平：稱量200g，最小分度值0.001g；5溫度計(jì)：刻度為0～50℃，最小分度值為0.5℃。比重瓶的校準(zhǔn)：略

試驗(yàn)步驟：1.將比重瓶洗凈烘干。裝烘干土15g入100ml比重瓶?jī)?nèi)(若用50ml的比重瓶，裝烘干土l2g)，稱試樣和瓶的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g。2向比重瓶?jī)?nèi)注入半瓶純水，搖動(dòng)比重瓶，并放在砂浴上煮沸，煮沸時(shí)間自懸液沸騰起砂土不應(yīng)少于30min，粘土、粉土不得少于1h。沸騰后應(yīng)調(diào)節(jié)砂浴溫度，比重瓶?jī)?nèi)懸液不得溢出。

注：用中性液體，不能用煮沸法。

3將煮沸經(jīng)冷卻的純水(或抽氣后的中性液體)注入裝有試樣懸液的比重瓶。當(dāng)用長(zhǎng)頸比重瓶時(shí)注純水至刻度處，當(dāng)用短頸比重瓶時(shí)應(yīng)將純水注滿，塞緊瓶塞，多余的水分自瓶塞毛細(xì)管中溢出使瓶?jī)?nèi)無氣泡。4.將比重瓶置于恒溫水槽內(nèi)至溫度穩(wěn)定，且瓶?jī)?nèi)上部懸液澄清。取出比重瓶，擦干瓶外壁，稱比熏瓶、水、試樣總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.001g；并應(yīng)測(cè)定瓶?jī)?nèi)的水溫，準(zhǔn)確至0.5℃。5.從溫度與瓶、水總質(zhì)量的關(guān)系曲線中查得各試驗(yàn)溫度下的瓶、水總質(zhì)量。對(duì)砂土宜用真空抽氣法；對(duì)含有可溶鹽、有機(jī)質(zhì)和親水性膠體的土必須用中性液體(煤油)代替純水，采用真空抽氣法排氣，真空表讀數(shù)宜接近當(dāng)?shù)匾粋€(gè)大氣負(fù)壓值，抽氣時(shí)間不得少于1h。成果整理比重計(jì)算公式：Gs=md/(mbw+md–mbws)×GiT式中：md—干土重g；mbw—比重瓶、水重量g；mbws—比重瓶、水、試樣總重量g；GiT—溫度為T時(shí)，純水或中性液體的比重。土粒比重參考值土的名稱砂類土粉性土粘性土粉質(zhì)粘土粘土土粒比重2.65~2.692.70~2.712.72~2.732.74~2.76主要儀器設(shè)備：

1.液、塑限聯(lián)合測(cè)定儀：包括帶標(biāo)尺的圓錐儀、電磁鐵、顯示屏、控制開關(guān)和試樣杯。圓錐質(zhì)量為76g，錐角為300；讀數(shù)顯示宜采用光電式、游標(biāo)式和百分表式；試樣杯內(nèi)徑為40mm，高度為30mm。2天平：稱量200g，最小分度值0.01g。實(shí)驗(yàn)步驟：1本試驗(yàn)宜采用天然含水率試樣,當(dāng)土樣不均勻時(shí),采用風(fēng)干試樣，當(dāng)試樣中含有粒徑大于0.5mm的土粒和雜物時(shí)，應(yīng)過0.5mm篩。2當(dāng)采用天然含水率土樣時(shí)，取代表性土樣250g；采用風(fēng)干試樣時(shí)，取O.5mm篩下的代表性土樣200g，將試樣放在橡皮板上用純水將土樣調(diào)成均勻膏狀，放入調(diào)土皿，浸潤(rùn)過夜。

3將制備的試樣充分調(diào)拌均勻，填入試樣杯中，填樣時(shí)不應(yīng)留有空隙，對(duì)較干的試樣應(yīng)充分搓揉，密實(shí)地填入試樣杯中，填滿后刮平表面。

4將試樣杯放在聯(lián)合測(cè)定儀的升降座上，在圓錐上抹一薄層凡士林，接通電源，使電磁鐵吸住圓錐。5調(diào)零，將屏幕上的標(biāo)尺調(diào)在零位，調(diào)整升降座、使圓錐尖接觸試樣表面，指示燈亮?xí)r圓錐在自重下沉入試樣，經(jīng)5s后測(cè)讀圓錐下沉深度(顯示在屏幕上)，取出試樣杯，挖去錐尖入土處的凡士林，取錐體附近的試樣不少于10g，放入稱量盒內(nèi)，測(cè)定含水率。6將全部試樣再加水或吹干并調(diào)勻，重復(fù)本條3至5款的步驟分別測(cè)定第二點(diǎn)、第三點(diǎn)試樣的圓錐下沉深度及相應(yīng)的含水率。液塑限聯(lián)合測(cè)定應(yīng)不少于三點(diǎn)。注：圓錐入土深度宜為3～4mm，7～9mm，15～17mm成果整理

1.計(jì)算上面三