土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告(河海大學(xué))

土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告目錄三軸固結(jié)不排水剪 三軸固結(jié)排水剪 動(dòng)三軸試驗(yàn) 動(dòng)單剪試驗(yàn) 共振柱試驗(yàn) 16擊實(shí)試驗(yàn)20界限含水量試驗(yàn)22壓縮實(shí)驗(yàn)（固結(jié)試驗(yàn)）土工織物力學(xué)性能測(cè)試24共振柱試驗(yàn) 16擊實(shí)試驗(yàn)20界限含水量試驗(yàn)22壓縮實(shí)驗(yàn)（固結(jié)試驗(yàn)）土工織物力學(xué)性能測(cè)試2428聲波法測(cè)定土的動(dòng)力參數(shù)31三軸固結(jié)不排水剪試驗(yàn)?zāi)康模篊U試驗(yàn)是使試樣先在某一周?chē)鷫毫ψ饔孟屡潘探Y(jié)，然后在保持廠不變的情況下，增加軸向壓力直至破壞。1.測(cè)定（◎-a）~&曲線與u?￡曲線；13aa確定總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)C,9 ,C',申'；cucu測(cè)定孔隙應(yīng)力系數(shù)A,B,A.;測(cè)定不排水強(qiáng)度C~a。u3試驗(yàn)原理：1.正常固結(jié)土對(duì)于正常固結(jié)土：C二C二0,0>9TOC\o"1-5"\h\zcu cu（1）弱超固結(jié)土：孔壓下降較慢（2）強(qiáng)超固結(jié)土：發(fā)生剪脹現(xiàn)象，強(qiáng)度包線并不是直線，而是一條微彎曲線，且C,C豐0,C>C,9>9 。cu cu cu固結(jié)不排水剪試驗(yàn)是使試樣先在某一周?chē)鷫毫ψ饔孟屡潘探Y(jié)，然后，在保持不排水的情況下，增加軸向壓力直至破壞。由不同圍壓作用得出不同應(yīng)力圓，然后根據(jù)摩爾——庫(kù)侖理論，求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)。三、 試驗(yàn)儀器：三軸壓力室；加壓系統(tǒng)（圍壓加壓系統(tǒng)、軸壓加壓系統(tǒng)）；量測(cè)系統(tǒng)（孔壓量測(cè)系統(tǒng)、體變量測(cè)系統(tǒng)）；附屬設(shè)備：擊實(shí)筒、飽和器、切土盤(pán)、切土器及切土架、分樣器、承膜筒、天平、量表、空壓機(jī)。四、 試驗(yàn)步驟：1.試樣制備：采用人工擊實(shí)法制備土樣，注意擊實(shí)分5層，測(cè)定土樣P.-,?;試樣抽氣飽和：使飽和度Sr>95%；試樣安裝：?從飽和器中取出試樣，在側(cè)面貼上7條6mm左右濕濾紙條，底部頂部放上濾紙，再開(kāi)孔隙壓力閥及量管閥，使儀器底座充水排氣，關(guān)閥。儀器底座放透水石，再放上濕濾紙，放置試樣。?將橡皮膜套在承膜筒內(nèi)，兩端向外翻出，用吸球從吸嘴吸氣，使橡皮膜貼緊承膜筒內(nèi)，然后將承膜筒套在試樣外，放氣，翻起橡皮膜，取出承膜筒。用橡皮筋將橡皮膜下端扎緊在儀器底座上。學(xué)號(hào)：0330502027姓名：胡昕?用軟刷子或雙手自下向上輕持久試樣，以排除試樣與橡皮膜之間的氣泡。?打開(kāi)排水閥，使水從試樣帽徐徐流出以排出管路中氣泡，并將試樣帽置于試樣頂端，排除頂端氣泡，將橡皮膜扎緊在試樣帽上。?降低排水管，吸出試樣與橡皮膜之間多余水分，關(guān)排水閥。?壓力室裝上，并注滿(mǎn)水，放低排水管使其水面與試樣高度齊平，測(cè)得其水面讀數(shù)。?使量管水面位于試樣中心高度，升量管閥，用調(diào)壓筒調(diào)整零位指示器的水銀面于毛細(xì)管指示線，記下孔隙壓力表初始讀數(shù)，關(guān)量管閥。?施加圍壓，調(diào)整各量閥。4．排水固結(jié)：?用調(diào)壓管先將孔壓表讀數(shù)調(diào)至該級(jí)圍壓大小，緩緩打開(kāi)孔壓閥，并同時(shí)放置調(diào)壓管，使毛細(xì)管內(nèi)水銀面保持不變，測(cè)定穩(wěn)定后的孔壓讀數(shù)，減去孔壓表初始讀數(shù)，為圍壓下起始孔壓u。?打開(kāi)排水閥，使土樣在圍壓下固結(jié)、固結(jié)度至少應(yīng)達(dá)到95%。?固結(jié)完成后，關(guān)閉排水閥，記下排水管及孔壓表讀數(shù)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)調(diào)手輪，到量力環(huán)量表開(kāi)始微動(dòng)表示，活塞與試樣接觸，記下軸向變形量表讀數(shù)。量力環(huán)表、垂直變形表調(diào)至零。5．試樣剪切：?開(kāi)動(dòng)馬達(dá)，合上離合器，測(cè)記量力環(huán)表讀數(shù)及孔壓表讀數(shù)，剪切過(guò)程中應(yīng)使零位指示器的水銀面始終保持在原位。?試樣剪切出現(xiàn)峰值后繼續(xù)剪3?5%垂直應(yīng)變，讀數(shù)無(wú)明顯峰值，應(yīng)變達(dá)15?20%后剪切停止，關(guān)閉孔壓閥。6．試驗(yàn)結(jié)束，拆卸試樣并整理儀器。五、試驗(yàn)成果計(jì)算與整理：試驗(yàn)中：剪切速率：0.4mm/分；鋼環(huán)系數(shù)：m=12.0246N/0.01mm；排水管初讀數(shù)：42.3cm3；排水管穩(wěn)定讀數(shù)：34.7cm3固結(jié)下沉：0.021cm；固結(jié)后試樣高度h=7.798cm;c孔壓初讀數(shù)：0Kpa；固結(jié)壓力：a=400Kpa;3加a后孔壓讀數(shù)：394Kpa;3孔隙水壓力U=394Kpa;B=98.75%1A=11.26cm3c(a—a)二402.72Kpa，a=802.719Kpa13f1fA二0.586f，(AV)1/31.h二h1—一c01V丿'0y

2．AV￥/3V02．AV￥/3V0軸向應(yīng)變，￡ac3．C?R4.◎—◎二x10 (KPa)13A0R——鋼環(huán)變形量（0.01mm）C——鋼環(huán)系數(shù)（N/0.01mm）B二U/g,A二一1 3 /B（G—G）13試驗(yàn)表格及曲線繪制如圖：三軸剪切試驗(yàn)記錄表軸向軸向試樣校鋼環(huán)主應(yīng)力差孔壓Kpa）孔壓系數(shù)(Kpa)(Kpa)G，1變形應(yīng)變正面積讀數(shù)Rg—G(KPa1mRA—u—G，G'3G，(O.Olmn)(%)(cm)0.01mm=3\10Aa壓力表讀數(shù)孔壓i2B(g1-g3)13(Kpa)(Kpa)00.00011.2600.000.00000.00#DIV/0!400.000400.0001.000100.12511.2741.8019.1980.43.960.209415.238396.0401.048200.25011.2882.8029.8270.54.510.153425.317395.4901.075400.50011.3177.2076.5051.211.760.156464.745388.2401.197600.75011.34510.00105.9891.716.660.159489.329383.3401.276801.00011.37418.00190.3003.433.320.177556.980366.6801.5191001.25011.40323.00242.5476.159.780.250582.767340.2201.7131501.87511.47530.00314.36313.2129.360.417585.003270.6402.1622002.50111.54933.00343.59617.8174.440.514569.156225.5602.5232503.12611.62334.90361.04920.4199.920.561561.129200.0802.8053003.75111.69936.00370.02522.4219.520.601550.505180.4803.0503504.37611.77537.00377.83323225.400.604552.433174.6003.1644005.00111.85338.00385.50823.6237.280.623548.228162.7203.3695006.25212.01139.00390.44624.3238.140.618552.306161.8603.4126007.50212.17340.00395.11724.5240.100.615555.017159.9003.4717008.75212.34041.00399.52024.5240.100.609559.420159.9003.49980010.00312.51141.90402.69524.5240.100.604562.595159.9003.518100012.50312.86943.10402.71923.8233.240.586569.479166.7603.415

7．試驗(yàn)結(jié)果：總抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C=58.8kpa①二13.9。有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C'=30.1kpa①'二28.4。31o42O32O應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系圖主應(yīng)力比與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線TO(kPa)應(yīng)力摩爾圓31o42O32O應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系圖主應(yīng)力比與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線TO(kPa)應(yīng)力摩爾圓8．試驗(yàn)誤差分析：1） 、理論上，正常固結(jié)土C二0，但是在本試驗(yàn)中C豐0，主要原因在于人為誤差，數(shù)據(jù)為不同的cucu人員試驗(yàn)得來(lái)，所得的摩爾圓誤差較大。2） 土樣所用的土經(jīng)過(guò)固結(jié)，有可能為超固結(jié)土。3） 實(shí)驗(yàn)儀器較為復(fù)雜，操作較為煩瑣，故所得實(shí)驗(yàn)曲線較粗糙。三軸固結(jié)排水剪一、試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定應(yīng)力?應(yīng)變?體變關(guān)系曲線，確定變形參數(shù);測(cè)定強(qiáng)度指標(biāo)：C,9dd二、試驗(yàn)原理：線彈性模型：應(yīng)力?應(yīng)變E、V、K、Gb&&TEz，V=— =—G&Yzxz￡ zzxAV3bE&0(1—2v),KVE3(1—2v)非線性彈性模型：E—卩模型，鄧肯一張模型1.切線彈性模量b1-b§b1-b§?&$的關(guān)系可表示為:3 1 3 “8b—b= a 1 3a+b&a:=(07^=a[1—b(bi—b3)]2&=(——b—bi(b—b)f1 2(b—b)u12Kpa—IPKpa—IPa,pa=98.1KpaR=b(b—b)1 3Et(1—sin9)(b—b)1—R 1 3—/2cos9+2bsin932 (b)nKpa1—IPa丿求出K、n、Rf、C、92.切線泊松比￡~￡.雙曲線關(guān)系-8-8￡『-f+D(-￡)1J_(1-A)21J_(1-A)2(c—3/7Vp丿Kp(c-c)-D1 3_R(1-sin申)(c-c)1— 1 3—2Ccos申+2csin申3v二G-FIPaG-FG-FlgV=——IPa丿(1-A)2求出參數(shù)D、F、切線體積模量d(c-a)1 3—因(c因(c-c)/3~￡1 3 v常常不是直線，取應(yīng)力水平S=0.7相應(yīng)的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率K一作為平均斜率。(c-c)1 3s?0.73(8)s=0.7求出K、m4.回彈模量cE二Kp()P“ur ur療求出K....、n實(shí)驗(yàn)儀器：同三軸固結(jié)不排水剪試驗(yàn)。試驗(yàn)步驟：試樣制備：采用人工擊實(shí)法制備土樣，注意擊實(shí)分5層，測(cè)定土樣P.,?.;抽氣飽和：使飽和度S>97%；r試樣安裝：?從飽和器中取出試樣，在側(cè)面貼上7條6mm左右濕濾紙條，底部頂部放上濾紙，再開(kāi)孔隙壓力閥及量管閥，使儀器底座充水排氣，關(guān)閥。儀器底座放透水石，再放上濕濾紙，放置試樣。?將橡皮膜套在承膜筒內(nèi)，兩端向外翻出，用吸球從吸嘴吸氣，使橡皮膜貼緊承膜筒內(nèi)，然后將承膜筒套在試樣外，放氣，翻起橡皮膜，取出承膜筒。用橡皮筋將橡皮膜下端扎緊在儀器底座上。?用軟刷子或雙手自下向上輕持久試樣，以排除試樣與橡皮膜之間的氣泡。?打開(kāi)排水閥，使水從試樣帽徐徐流出以排出管路中氣泡，并將試樣帽置于試樣頂端，排除頂端氣泡，將橡皮膜扎緊在試樣帽上。?降低排水管，吸出試樣與橡皮膜之間多余水分，關(guān)排水閥。?壓力室裝上，并注滿(mǎn)水，放低排水管使其水面與試樣高度齊平，測(cè)得其水面讀數(shù)。?使量管水面位于試樣中心高度，升量管閥，用調(diào)壓筒調(diào)整零位指示器的水銀面于毛細(xì)管指示線，記下孔隙壓力表初始讀數(shù)，關(guān)量管閥。?施加圍壓，調(diào)整各量閥。排水固結(jié)：?用調(diào)壓管先將孔壓表讀數(shù)調(diào)至該級(jí)圍壓大小，緩緩打開(kāi)孔壓閥，并同時(shí)放置調(diào)壓管，使毛細(xì)管內(nèi)水銀面保持不變，測(cè)定穩(wěn)定后的孔壓讀數(shù)，減去孔壓表初始讀數(shù)，為圍壓下起始孔壓u。?打開(kāi)排水閥，使土樣在圍壓下固結(jié)、固結(jié)度至少應(yīng)達(dá)到95%。?固結(jié)完成后，關(guān)閉排水閥，記下排水管及孔壓表讀數(shù)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)調(diào)手輪，到量力環(huán)量表開(kāi)始微動(dòng)表示，活塞與試樣接觸，記下軸向變形量表讀數(shù)。量力環(huán)表、垂直變形表調(diào)至零。試樣剪切：固結(jié)完成后，繼續(xù)打開(kāi)排水閥，采用很慢的軸向應(yīng)變速率(每分鐘0.012~0.003%軸向應(yīng)變)，施加軸向偏應(yīng)力剪切。剪切過(guò)程中觀測(cè)孔壓表讀數(shù)，要求在整個(gè)剪切過(guò)程中不產(chǎn)生明顯的孔隙水壓力。每隔一定的軸向應(yīng)變測(cè)讀軸向力測(cè)力鋼環(huán)讀數(shù)、軸向變形量讀數(shù)。五、試驗(yàn)記錄：剪切速率：0.073mm/分；鋼環(huán)系數(shù)：12.0246N/0.01mm,固結(jié)壓力：b=400Kpa。排水管初讀數(shù)：38.8亦；3排水管穩(wěn)定讀數(shù)：32.8cm3;孔壓表讀數(shù)：394Kpa。固結(jié)下沉量Ah=0.32mm；固結(jié)后試樣凈高h(yuǎn)=7.764cm；ccB二Ub二394400二98.5%；(b—b)二1027?52kPa「 3 1 3f

三軸固結(jié)排水試驗(yàn)記錄表軸向變形讀數(shù)軸向應(yīng)變?cè)嚇有Ｕ娣e（cm2）鋼環(huán)讀數(shù)0.01mm主應(yīng)力差排水量cm3體變（％）(%)8(%)I,8U-f8a(0.01mm)(%)排水管讀數(shù)排水量△VAV8-vVca—。1蟲(chóng)38—(8r2aY)V00.00011.30000.00025.600.0000.000200.25811.3242.829.73225.560.040.0460.0090.1060.412400.51511.3522.829.65925.550.050.0570.0170.2290.445600.77311.3792.829.58925.530.070.0800.0260.3470.448801.03011.4052.829.52225.50.10.1140.0350.4580.4451001.28811.4333.132.60425.490.110.1250.0400.5810.4511501.93211.49913.9145.35425.420.180.2050.0130.8630.4472002.57611.54627281.19425.20.40.4560.0091.0600.4122503.22011.58936.2375.59224.90.650.7410.0091.2400.3853003.86411.64343.7451.32324.770.830.9460.0091.4590.3783504.50811.67750514.88424.441.161.3220.0091.5930.3534005.15211.72255564.18224.191.411.6070.0091.7720.3444265.48711.73155.7570.93323.951.651.8810.0101.8030.3294215.42211.71530307.92823.891.711.9490.0181.7370.3204075.24211.69120205.70123.881.721.9600.0251.6410.3133925.04911.66300.00023.851.751.995#DIV/0!1.5270.3024005.15211.66923.5242.15423.881.82.0520.0211.5500.3014105.28111.68337380.83423.761.822.0740.0141.6030.3044205.41011.69648.1494.52723.721.842.0970.0111.6560.3064255.47411.69853.2546.84323.551.882.1430.0101.6660.3045006.44011.79666.3675.87223.352.052.3370.0102.0520.3196007.72811.93273.7742.69923.122.252.5650.0102.5820.3347009.01612.06980797.07822.92.482.8270.0113.0950.34380010.30412.21886.3849.36922.72.653.0210.0123.6420.353100012.88012.54296.5925.20022.542.93.3050.0144.7870.372120015.45612.900105.9987.16422.473.063.4880.0165.9840.387140018.03213.294113.61027.5253.133.5680.0187.2320.401由圖（圖在下頁(yè)），可得到以下一些參數(shù)：J(KPa)()RfknGFDkbmkurn154.224.10.74111.560.420.370.131.8358.30.39475.720.78六、試驗(yàn)誤差分析：1．試驗(yàn)數(shù)據(jù)所得曲線，總的趨勢(shì)基本正確，但個(gè)別點(diǎn)偏離較遠(yuǎn)，為各組數(shù)據(jù)均有人為誤差，在三軸儀操作過(guò)程中不是非常規(guī)范造成的。2．由于試樣排水固結(jié)時(shí)間短，孔隙水應(yīng)力沒(méi)有完全消散，從而將部分孔隙壓力作為有效應(yīng)力考慮，這也將影響摩爾應(yīng)力圓，從而影響C、值。ooooooooooooo208642ooooooooooooooo7654321ooooooooooooo208642ooooooooooooooo7654321t02468101214161820￡a(%)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線0 200 400 600 800100012001400160002468101214161820￡a(%)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線0 200 400 600 8001000120014001600O(kPa)應(yīng)力摩爾圓O0.025-0.020O0.015\0.010/0.005￡0.0000.005.0010.015.020.025.00000 000000￡a(%)￡a/(o1-O3)一一￡a曲線0.5y=0.0155x+0.5y=0.0155x+0.2934y=1138.4x-5762.40.4o40o200.4o40o20i i i i iA. 1 1 1 1 1 10.2002 4 681055.1 5.2 5.35.4 5.5 5.6￡r/￡a一￡r￡r(%)Eur的確定￡a(%)0.300000443320.0 0.2 0.4 0.6 0.8lg(O3/Pa)00000443320.0 0.2 0.4 0.6 0.8lg(O3/Pa)y=-0.1295x+0.37222.32.22.1y=0.4177x+2.0475G&F的確定y=0.3956x+1.7660.2 0.4kb&m的確定0.60.8lg(O3/Pa)0 0.2 0.4 0.6 0.8lg(O3/Pa)k&n的確定kur&n的確定動(dòng)三軸試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康模?．測(cè)定飽和土在動(dòng)力作用下的應(yīng)力~應(yīng)變~孔壓的變化規(guī)律2．測(cè)定大應(yīng)變時(shí)土的動(dòng)彈模和阻尼比。二、 試驗(yàn)原理：土在動(dòng)應(yīng)力作用的一個(gè)循環(huán)內(nèi)，各時(shí)刻的動(dòng)應(yīng)力b..與相應(yīng)動(dòng)應(yīng)變￡..之間的曲線為一個(gè)滯回曲線圈。用滯回曲線的面積可以確定出等效的阻尼比，由滯回曲線的斜度（即應(yīng)力幅、應(yīng)變幅對(duì)應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)所確定的斜度）可以確定出等效的彈性模量，因此，只要通過(guò)試驗(yàn)建立等效阻尼比和等效模量隨動(dòng)應(yīng)變幅變化的非線性關(guān)系，即可根據(jù)應(yīng)變幅值得到相應(yīng)的阻尼比和動(dòng)彈模。動(dòng)彈模定義為引起單位動(dòng)應(yīng)變所需的動(dòng)應(yīng)力，即E /￡,0阻尼比定義為土的阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)（不引起土振動(dòng)的最小阻尼系dd數(shù)）之比。由滯回曲線圍定的面積A（表示振動(dòng)一周內(nèi)能量的消耗）和應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)切蔚拿娣eA-（表示振動(dòng)一周內(nèi)所貯畜的彈性模量），即D=嚴(yán)。由于An、At對(duì)不同的動(dòng)應(yīng)力幅值是變化的，故4兀A /7利用上式可以得到D~￡的關(guān)系。動(dòng)三軸試驗(yàn)是用圓柱形試樣，在不同的圍壓下，施加不同大小的激振力，使試樣發(fā)生軸向振動(dòng)或軸向與側(cè)向兩個(gè)方向的振動(dòng)，量測(cè)在振動(dòng)過(guò)程中的軸向應(yīng)力、應(yīng)變及孔壓的變化?？讐翰粩嘣龃筮_(dá)到豎向正應(yīng)力，即產(chǎn)生液化。利用周期應(yīng)力，周期應(yīng)變關(guān)系曲線計(jì)算動(dòng)彈模。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用等效的規(guī)則剪應(yīng)力模擬地震剪應(yīng)力，在此力作用下可得軸向應(yīng)力。周期加荷三軸儀模擬天然土層的應(yīng)力條件進(jìn)行液化試驗(yàn)，是將壓力室中的圓柱試樣先在等壓力下固結(jié)，然后在不排水條件下施加±b然后在不排水條件下施加±b此時(shí)45°處剪應(yīng)力"土號(hào),法向應(yīng)力不是b0，而是b0±bd0當(dāng)T>T（液化剪應(yīng)力）時(shí)，砂土就產(chǎn)生液化。測(cè)試時(shí)，測(cè)出動(dòng)應(yīng)力b,動(dòng)應(yīng)變￡，動(dòng)孔隙水壓力U關(guān)系曲dldd線，若U增加到基本不變時(shí)，表明已發(fā)生液化，此時(shí)可確定出加荷周數(shù)，然后繪出T?N關(guān)系曲線。對(duì)d于不同的固結(jié)壓力b，可以得出不同的T?N關(guān)系曲線。0d試驗(yàn)儀器：電磁式振動(dòng)三軸儀（壓力室，激振器）；加荷系統(tǒng)；施加動(dòng)荷載的交流穩(wěn)壓電源，超低頻信號(hào)發(fā)生器、功率放大器；動(dòng)力參數(shù)量測(cè)系統(tǒng)（應(yīng)力、變形、孔壓傳感器、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀等）試驗(yàn)步驟:試樣制備：取一定量的干砂倒入水中充分?jǐn)嚢?，然后放在加熱器上煮沸，靜置；

學(xué)號(hào)：0330502027姓名：胡昕開(kāi)供水閥、孔隙壓力閥，試樣座和量測(cè)孔隙壓力的管路充氣排水，至無(wú)氣泡，關(guān)孔隙壓力閥，當(dāng)供水管水位和試樣中線齊平，關(guān)供水閥；檢查橡皮膜，要求不漏水、不漏氣，將其套在試樣座上，用皮筋扎緊，外放承膜筒，橡皮膜上端須翻套在承膜筒上，勿使其折皺扭曲，由吸氣嘴抽氣，使橡皮膜緊貼在承膜筒上；用小勺將砂樣細(xì)心地裝入橡皮膜內(nèi)，并使砂中水始終高于砂面，待砂樣裝完，整平砂面，吸出水，裝上壓蓋，降低排水量管，使水面低于試樣中線20?40cm，形成負(fù)壓，使試樣挺立，拆承膜筒；安裝壓力室外罩，打開(kāi)排空氣閥，施加圍壓，慢慢提高排水管，消除負(fù)壓；安裝量表，調(diào)零，準(zhǔn)備記錄。加周期荷載打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，預(yù)熱信號(hào)發(fā)生器、功率放大器等，預(yù)熱后將波形選擇“時(shí)間旋鈕”旋到所需位置；根據(jù)預(yù)估的動(dòng)應(yīng)力，選擇應(yīng)變儀中的應(yīng)力、變形和孔壓的“衰減”檔以及功率放大器的“輸出調(diào)節(jié)”、信號(hào)發(fā)生器的“輸出衰減”和“輸出調(diào)節(jié)”，使動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、光線記錄示波器等處于工作狀態(tài)；起動(dòng)功率放大器，對(duì)試樣施加預(yù)定的動(dòng)應(yīng)力，觀察光點(diǎn)的變化情況，觀察孔壓基本無(wú)變化時(shí)，再振10次左右停機(jī)，拆除試樣。試驗(yàn)成果整理及分析:10kLd2dAd2c& —& —dx100%dhAh—kL￡￡其中：k^ 動(dòng)應(yīng)力標(biāo)定系數(shù)（N/cm）La 動(dòng)應(yīng)力光標(biāo)位移（cm）A 試樣固結(jié)后的面積（cm2）Ck￡ 動(dòng)變形標(biāo)定系數(shù)（cm/cm）L 動(dòng)變形光標(biāo)位移（cm）￡h——試樣固結(jié)后高度（cm）ck——?jiǎng)涌紫端畨毫?biāo)定系數(shù)（kPa/cm）uL——?jiǎng)涌紫端畨毫鈽?biāo)位移（cm）u試樣直徑：d—3.91cm，試樣高度：H—8.0cm；o o圍壓：a—100kpa， 孔壓： u—100kpa；

軸壓：b=100kpa1動(dòng)應(yīng)力標(biāo)定系數(shù):k=0.15（衰減檔30）,動(dòng)應(yīng)力光標(biāo)位移：Lbb動(dòng)變形標(biāo)定系數(shù):k=0.09697（衰減檔30），動(dòng)變形光標(biāo)位移:￡動(dòng)孔壓標(biāo)定系數(shù)：ku=0.0909（衰減檔10）,動(dòng)孔壓光標(biāo)位移：LU動(dòng)孔壓：動(dòng)應(yīng)力：u=L-k=4x0.0909=0.3636kpaduuk-L 動(dòng)孔壓：動(dòng)應(yīng)力：u=L-k=4x0.0909=0.3636kpaduuk-L 0.15x31x102x98.1“b=—b^= =38.01kpaA(39.1Vx3.14剪應(yīng)力：bt= =19kpa2動(dòng)變形：Ah=L-k=12x0.09697=11.63mmSS=31mmL=12mmS=4mm10100d：lgN應(yīng)0tlgNo521)aD^r^ao100動(dòng)單剪試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康模?．測(cè)定土的動(dòng)強(qiáng)度（砂土液化剪應(yīng)力2．測(cè)定土的動(dòng)剪切模量和阻民比。二、試驗(yàn)原理：利用激振儀器對(duì)土樣施加周期剪應(yīng)力，通過(guò)記錄器記錄剪應(yīng)變Y與剪應(yīng)力^變化的滯回曲線。繪d制不同壓力。下的G?lgY、D?lgY的關(guān)系曲線，從而繪制出G/叮Y、lgG0~lgb的關(guān)系曲線,在滯回曲線上可得等效剪切模量G、等效阻尼比D。量測(cè)周期剪應(yīng)力d，剪應(yīng)變變及孔隙水應(yīng)力uAxAx—I -HT具體計(jì)算：G—+具體計(jì)算：Yd1A-O4兀ATA——整個(gè)滯回圈面積；0At 應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)切蚊娣e。三、試驗(yàn)儀器：信號(hào)發(fā)生器；功率放大器；激振器；動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀；X-Y函數(shù)記錄儀（X—位移，Y—應(yīng)力）;拉壓力傳感器；加水杠桿等輔助設(shè)備。四、試驗(yàn)步驟：1．標(biāo)定X—Y函數(shù)記錄儀，裝樣；2．施加豎向荷載，使土樣固結(jié)；3．逐級(jí)施加水平動(dòng)應(yīng)力，并且函數(shù)記錄儀繪出各級(jí)動(dòng)應(yīng)力的滯回圈4．停機(jī)、卸荷、拆樣。

五、試驗(yàn)成果整理與計(jì)算：X衰305mvt的標(biāo)定系數(shù)為0.25kg/cm/cnpY衰305mv丫的標(biāo)定系數(shù)為0.054/h試樣面積A=38cm，高：H=3cm500o.oooi 0.001 lgY0.01圖l：GTgY的關(guān)系曲線550500o.oooi 0.001 lgY0.01圖l：GTgY的關(guān)系曲線550O66圖2：0.10.001’0.01lgYDTgY的關(guān)系曲線2aD00.00012.b=100kpa下的滯回圈得到的Y八G、D如下表所示:滯回圈1234567t(kpa/cm)7.513.927.549.567.581.586.5Yd(1/cm)0.00540.0240.0480.0880.1290.1520.162G(Mpa)1390579573563523516514D0.0950.1180.1300.1540.1560.1690.1823?繪制G一lgY、D一lgy的關(guān)系曲線圖可能是回滯圈計(jì)算誤差較大造成的原因?？赡苁腔販τ?jì)算誤差較大造成的原因。、凸出現(xiàn)象，但是角落里的應(yīng)力分布不均4.試驗(yàn)成果誤差分析：（1） G~Y,D~Y曲線基本符合要求，有些點(diǎn)偏離曲線較遠(yuǎn)（2） 周期加荷單剪試驗(yàn)可以模擬現(xiàn)場(chǎng)的K固結(jié)，不發(fā)生緊縮勻。

共振柱試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定小應(yīng)變（10-6?10-4）情況下動(dòng)力參數(shù)G、D及其與Y之間的關(guān)系曲線。二、試驗(yàn)原理：圓柱形試樣與激振器共同封閉在壓力室內(nèi)，先施加靜力，固結(jié)穩(wěn)定后，再在試樣的一端施加扭轉(zhuǎn)激振力，改變其振動(dòng)頻率，可測(cè)得試樣的共振頻率，并根據(jù)試樣的幾何尺寸及端部支承條件，按下式計(jì)算壓縮模量E與剪切模量G：E二pV2pG二pV2s其中：P:土樣密度 V:壓縮功率pV:扭轉(zhuǎn)功率s土體在應(yīng)力作用下共振，振幅達(dá)到最大。由共振頻率、試樣尺寸和兩端的約束條件確定彈性波在試樣中的傳播速度，計(jì)算試樣的G。1．對(duì)于一端固定，一端自由的土樣，其頻率方程為：FtgF二/I:自由端集中力總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 I:試樣本身轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Nt0N2兀fhF— n_cVsf:共振頻率（Hz） he:試樣高度（cm）nVs-jGZPG:剪切模量由上面三式可得G-pffJd0男應(yīng)變：Y—"3hcd:試樣直徑 e：試樣扭轉(zhuǎn)角j:對(duì)數(shù)衰減率：A nAn+1阻尼比2．對(duì)于一端固定，一端彈簧阻尼支承軸向壓力不等于側(cè)向壓力下試驗(yàn)，軸向加壓裝置對(duì)試樣振動(dòng)的阻尼作用不能忽略不計(jì)，所以，常用共振柱把激振器隨試樣扭轉(zhuǎn)的附加質(zhì)力，作為有彈簧與阻尼器支承，Ks為彈簧系數(shù)，K為阻尼系數(shù)dFtgF=f：空機(jī)頻率0I>>I,F=tgFt0G二4兀2ph21(f2-f2)/Ict0 0 0Nn+1D=—[8(1+s)-s8]2兀 s o8:對(duì)數(shù)衰減率S：能量比s00AdY= (空機(jī)時(shí))3dh1cA:傳感器距軸心d處的位移峰值1d：試樣直徑0d：速度或加速度傳感器距軸心位置1三、試驗(yàn)儀器：1．T—158型主機(jī)（垂直，扭剪力加荷裝置）C2．壓力源（正、負(fù)壓力、空壓機(jī)真空泵）；壓力控制系統(tǒng)；電氣控制系統(tǒng)量測(cè)系統(tǒng)。四、試驗(yàn)步驟：1．制樣，用無(wú)粘性土m=316.1g，D=5cm，H=10cm，2．試樣制成后，將激振驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)加壓活塞與試樣帽剛性連接。施加固結(jié)壓力使試樣固結(jié)。3．選定一最小的輸出電流給電磁激振器，使試樣能在低應(yīng)變范圍內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)，同時(shí)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，觀察示波器圖形，如呈現(xiàn)一垂直與水平軸的橢圓，則激振系統(tǒng)與試樣產(chǎn)生共振，記錄共振頻率及放大器的峰值電壓，用于計(jì)算振動(dòng)幅值。然后由光線示波器的接觸開(kāi)關(guān)，自動(dòng)切斷激振器的電流同時(shí)記錄試樣自由衰減運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)幅值和時(shí)間的關(guān)系曲線。加大一級(jí)輸出電流，重復(fù)上述過(guò)程1?3,又可測(cè)得另一共振時(shí)的各個(gè)數(shù)據(jù)，直到試樣不再響應(yīng)共振為止。五、試驗(yàn)成果整理及分析：

TOC\o"1-5"\h\z4兀2ph21(f2—f2) AdG= c_tn 0 V=——I 3dh0 1ch=10cmI=28.4kgcm2d1=5cmD=5cmf=18HZ,ct0\o"CurrentDocument"D=丄b(1+S)—S3]5=0.25S= f—2兀 s 0 0 f2—f2n01．共振柱試驗(yàn)記錄表格：共振柱試驗(yàn)記錄表格重量316.1g 高X直徑5x10cm2 p=1.61g/cm? di=5cm90.0080.0070.0090.0080.0070.0060.0050.0040.00氣￡■-.-□0C>lgYIt=28.4Kg? I0=md02/8=987,21x10-3Kg/誠(chéng)f0=18Hz60=°.25序號(hào)系統(tǒng)共振柱頻率ft(Hz)傳感器位移(DX)10E-1(mm)G(kg/cn?)Y(10-5)168.30.01579.000.5267.30.0476.891.33365.20.171.813.334650.14571.104.835590.3557.5411.67657.70.4654.7715.33757.30.2954.119.672?繪制G—lgv、D—lgv關(guān)系曲線0.0000010.000010.00010.001GTgY關(guān)系曲線本次試驗(yàn)未得到振幅衰減曲線,故無(wú)法求得與上數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)衰減率6及阻尼比D及D-lgY曲線.而采用另一實(shí)測(cè)振動(dòng)衰減曲線，以說(shuō)明對(duì)數(shù)衰減率6及阻尼比D計(jì)算方法.由上振幅衰減曲線可測(cè)得相鄰振幅A及A再根據(jù)公式nn+1,J二丄In丄NAn+1求出對(duì)數(shù)衰減率J即5=0.0927，再由D=—b(1+S)-S8]5二0.25S= f0—2兀 s 0 0 f2—f2n0求出相應(yīng)的阻尼比D.3．試驗(yàn)誤差分析：考慮儀器本身變形力，對(duì)剪切變形有影響；在G-lgY關(guān)系曲線中，最后一點(diǎn)偏離趨勢(shì)線較遠(yuǎn)，應(yīng)屬測(cè)量誤差.由共振柱可計(jì)算得到剪切模量G,并可根據(jù)G求出彈性模量E.擊實(shí)試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯糠秋柡驼承酝猎谝欢〒魧?shí)功作用下，不同含水量時(shí)的干密度變化規(guī)律。用以確定土體的最大干密度和它對(duì)應(yīng)的最優(yōu)含水量，為工程設(shè)計(jì)提供初步的填筑標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)原理土體擊實(shí)過(guò)程中，隨著擊實(shí)功的增加，體積不斷地減小。對(duì)于非飽和土，在一定擊實(shí)作用下，當(dāng)含水量很低時(shí)，土粒間的水主要為吸著水，土粒間引力較大，在外力作用下，由于吸著水能承受剪應(yīng)力的作用，使土的骨架不易變形，因而擊實(shí)困難，相應(yīng)的干密度較??；隨著含水量的增加，吸著水膜變厚，粒間引力減小，土體容易擊實(shí)，相應(yīng)的干密度增加；當(dāng)土體的含水量接近飽和含水量時(shí)，土樣內(nèi)出現(xiàn)大量的自由水和封閉氣體，外力功大部分變成孔隙應(yīng)力，因而土粒受到的有效擊實(shí)功減小，干密度降低。對(duì)于細(xì)粒飽和土，由于滲透系數(shù)小，在擊實(shí)過(guò)程中來(lái)不及排水，故認(rèn)為是不可擊實(shí)的。試驗(yàn)儀器擊實(shí)儀，推土器，臺(tái)秤和其它有關(guān)設(shè)備試驗(yàn)步驟試樣制備取代表性土樣20kg，風(fēng)干碾碎，過(guò)3mm篩，將篩下的土樣拌勻，并測(cè)定土樣的風(fēng)干含水量3°。據(jù)土的最優(yōu)含水量略低于塑限的經(jīng)驗(yàn)，由塑限預(yù)估最優(yōu)含水量。選擇五個(gè)含水量制備5份試樣，每份試樣質(zhì)量5kg,各試樣間含水量相差2-3%。加入需要的水拌和均勻后，密封靜止一晝夜后備用；擊實(shí)將擊實(shí)筒內(nèi)壁涂一層凡士林或潤(rùn)滑油，固定在擊實(shí)儀剛性底版上，裝好護(hù)筒。按規(guī)定輕性擊實(shí)儀份三層擊實(shí)，每層裝入試樣600-800g，分層擊25擊。每層擊實(shí)后的高度不超過(guò)理論高度5mm,最后余高應(yīng)小于6mm。拆除護(hù)筒，用刀修平擊實(shí)筒頂部的試樣。拆除底版，試樣底部若超出筒外，也應(yīng)修平，擦凈筒外壁，稱(chēng)筒+試樣總質(zhì)量，估讀至1g。計(jì)算出試樣的濕密度；用推土器將試樣從筒中推出，在試樣中心取兩塊代表性土樣測(cè)定含水量，當(dāng)兩個(gè)含水量值相差小于2%時(shí)，計(jì)算得到試樣平均含水量，計(jì)算試樣的干密度；重復(fù)步驟2-4，對(duì)不同含水量試樣依次進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，得到各試樣的濕密度、含水量，計(jì)算得到干密度。6?畫(huà)出擊實(shí)曲線，得到最大干密度p和對(duì)應(yīng)的最優(yōu)含水量3。dmax op

擊實(shí)試驗(yàn)記錄擊實(shí)筒體積：948cm3 土樣類(lèi)別：粘土 估計(jì)最優(yōu)含水量：20%分層數(shù)：3每層擊數(shù)：25 土粒比重：2.74 風(fēng)干土含水量：0.5%干密 度含水量試樣序號(hào)筒+濕土(g)試筒質(zhì)量(g)濕土質(zhì)量(g)密度g/cm3干密度g/cm3盒號(hào)濕土質(zhì)量(g)干土質(zhì)量(g)盒質(zhì)量(g)含水量(%)平均含水量(%)1243674016961.791.4654.44617.618.318.464.05417.618.52254174018011.901.5168.46117.620.520.549.34417.620.53259774018571.961.5261.850.517.622.422.556.44617.622.64262174018811.981.4949.94017.624.824.953.84317.625.05261374018731.9751.4449.53917.627.127.152.14117.627.1五.實(shí)驗(yàn)成果整理：由上圖可得，最大干密度p=1.52g/cm3，最優(yōu)含水量3二22.2%。dmax op界限含水量試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?測(cè)試細(xì)粒土的液限含水量?和塑限含水量?，由此獲得塑性指數(shù)I二①-①、液性指數(shù)I二（①-①）LPPPPLP/I，并由液限含水量和塑性指數(shù)利用塑性圖對(duì)土進(jìn)行分類(lèi)和利用液性指數(shù)判斷天然土所處的狀態(tài)。P二、 實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法:（一） 、液限實(shí)驗(yàn)原理和方法重塑土處于液態(tài)時(shí)，在自重作用下發(fā)生流動(dòng)，而處于可塑狀態(tài)時(shí)，必須施加外力作用才發(fā)生變形。由此我們知道，在兩種狀態(tài)的分界處，土從不能承受外力向能夠承受一定外力過(guò)度。實(shí)驗(yàn)時(shí)，給予試樣一個(gè)小的外力作用，在一定的時(shí)間內(nèi)，變形量達(dá)到一定值時(shí)的含水量叫液限含水量。本實(shí)驗(yàn)采用碟式儀法，方法是在規(guī)定的碟式儀中盛土，在土中以特制的開(kāi)槽器開(kāi)一寬2mm的槽，以一定的能量讓土樣碟與硬橡膠基座碰撞，這一過(guò)程中，土向槽內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)槽兩側(cè)土靠攏長(zhǎng)度為13mm，撞擊次數(shù)恰位25次時(shí)，對(duì)應(yīng)的含水量為液限含水量。（二） 、塑限實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法塑限利用土樣處于可塑狀態(tài)時(shí)，在外力作用下發(fā)生任意變形而不發(fā)生斷裂；土樣處于半固態(tài)時(shí)，當(dāng)變形達(dá)到一定值時(shí)發(fā)生斷裂的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)給予一定的外力，使試樣變形達(dá)到規(guī)定值剛好出現(xiàn)裂縫時(shí)對(duì)應(yīng)的含水量為塑限含水量。本實(shí)驗(yàn)采用的是液、塑限聯(lián)合測(cè)定儀法：采用與錐式儀法完全相同的儀器，得到75g圓錐栽秒鐘內(nèi)入土深度為2mm時(shí)對(duì)應(yīng)的含水量為塑限含水量。為了減少在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人為因素的影響，提高實(shí)驗(yàn)精度，我國(guó)設(shè)計(jì)出液、塑限聯(lián)合測(cè)定儀，并規(guī)定以此儀器為準(zhǔn)將75g圓錐栽秒鐘內(nèi)入土深度為2mm時(shí)對(duì)應(yīng)的含水量為塑限含水量。三、 實(shí)驗(yàn)步驟：（一） 、液、塑限聯(lián)合測(cè)定儀法實(shí)驗(yàn)步驟制備試樣：可采用天然含水量土樣或風(fēng)干土，本實(shí)驗(yàn)采用風(fēng)干土樣制備。取代表性土樣600g，過(guò)0.5mm的篩，取篩下土約400g，分成三份后，分別加水制成三種不同含水量的試樣，3種土的入土深度與天然土制成的試樣的入土深度相同，密閉24小時(shí)。將試樣用調(diào)土刀調(diào)勻，密實(shí)的填入試杯中，土中不能含封閉氣泡，將高出試樣杯的余土用刀刮平，并把試樣放在儀器底座上。取圓錐儀，在錐尖涂凡士林，接通電源，使磁鐵吸住圓錐儀。調(diào)節(jié)屏幕基線，使初始讀數(shù)于0刻度線處。調(diào)節(jié)升降座，使圓錐尖剛好接觸土面。放開(kāi)圓錐儀，圓錐儀在自重作用下插入土中，經(jīng)過(guò)5秒鐘后測(cè)讀圓錐儀下沉深度。重復(fù)步驟2、3、4進(jìn)行另外兩個(gè)試樣圓錐入土h和對(duì)應(yīng)3的測(cè)試。在h一3圖上將三點(diǎn)h和對(duì)應(yīng)的3畫(huà)出，并把三點(diǎn)連成一條直線，在直線上找出入土深度17mm對(duì)應(yīng)的3 、10mm對(duì)應(yīng)的3和2mm對(duì)應(yīng)的3。L17 L10 p（二） 、碟式儀法的實(shí)驗(yàn)步驟試樣制備：同前聯(lián)合測(cè)定儀法，制成3一5份不同含水量的土，要求擊數(shù)在15一20、23一27、30一35范圍內(nèi)各有一點(diǎn)。將一份試樣用調(diào)土刀調(diào)勻后，平鋪于土碟的上半部，使最厚處的土厚10mm用劃刀自后向前沿土碟中央將試樣劃成清晰可見(jiàn)的兩半。以每秒兩轉(zhuǎn)的速率搖動(dòng)手柄，使土碟反復(fù)起落，撞擊底座，數(shù)記擊數(shù)，直到試樣兩側(cè)在槽底的合攏長(zhǎng)度達(dá)到13mm為止。取另外兩份土樣，重復(fù)步驟2，3，3—N關(guān)系曲線，自圖上得到擊數(shù)為25擊時(shí)對(duì)應(yīng)的含水量為液限。

四、實(shí)驗(yàn)記錄和實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1、液、塑限聯(lián)合測(cè)定儀法液、塑限聯(lián)合測(cè)定實(shí)驗(yàn)記錄表試樣編號(hào)圓錐下沉深度(mm)盒號(hào)濕土質(zhì)量(g)干土質(zhì)量(g)含水量(%)平均含水量(%)14.413315.5112.1028.1928.244.415913.8810.8228.2828.50656.685.0033.6033.428.52099.066.8033.24315.13606.124.4537.5337.6115.10467.715.6037.68由圓錐入土深度與含水量關(guān)系圖可以算出：￡A?￡34￡A?￡34(D=38.57% 3=34.54% 3=22.30%L17 L10 pI=3-3=16PLP2、液限實(shí)驗(yàn)(碟式儀)法液限實(shí)驗(yàn)(碟式儀)法實(shí)驗(yàn)記錄表試樣編號(hào)擊數(shù)(N)盒號(hào)濕土質(zhì)量(g)干土質(zhì)量(g)含水率(%)1331175.9784.55831.15222906.4004.75034.743193048.4656.21536.20427797.6275.74132.85取擊數(shù)為25擊時(shí)對(duì)應(yīng)的含水量為液限：w=33.58%p五、搓滾法塑限試驗(yàn)：1．搓滾法是用手掌在毛玻璃上搓滾土條，當(dāng)土條直徑達(dá)3mm時(shí)產(chǎn)生裂縫，此時(shí)的含水量為塑限。試驗(yàn)步驟：取土樣加水拌和，靜置；取一小塊土樣，先用手搓成橢圓形，然后再用手掌在毛玻璃板上輕輕搓滾；當(dāng)土條搓成3mm時(shí)正好產(chǎn)生裂縫，取合格的土條，放入稱(chēng)量盒內(nèi)，測(cè)定含水量，此含水量即為塑限。記錄結(jié)果：土條編號(hào)盒號(hào)濕土質(zhì)量(g)干土質(zhì)量(g)含水量(%)平均含水量(%)11654.593.7522.4022.0723724.483.6821.74最優(yōu)含水量：=22.07%P實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：從上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，本實(shí)驗(yàn)基本上是成功的。但也不可避免的存在一些問(wèn)題，例如在液、塑限聯(lián)合測(cè)定儀法中，同一個(gè)土樣所測(cè)定的含水量卻相差很大。此外，實(shí)驗(yàn)還有一個(gè)問(wèn)題就是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性比較大，這與含水量測(cè)定有關(guān)，還有一些違反規(guī)程的操作也導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)離散性較大。壓縮實(shí)驗(yàn)(固結(jié)試驗(yàn))試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)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(shí)間的關(guān)系，以便計(jì)算壓縮系數(shù)a、壓縮指數(shù)C、回彈指數(shù)C、壓縮模量E、固結(jié)系數(shù)C等。vcssv試驗(yàn)原理(一)壓縮試驗(yàn)由土力學(xué)知識(shí)知道，土體在外力作用下的體積減小是由孔隙體積減小引起的，可以用孔隙比的變化來(lái)表示。在側(cè)向不變形的條件下，式樣在荷載增量的作用下，孔隙比的變化可用無(wú)側(cè)向變形條件下的壓縮量公式表示為：e_e口s二*H1+e1式中：s——土樣在荷載增量作用下的壓縮量；H——土樣在初始荷載作用下壓縮穩(wěn)定后的厚度；ee——土樣厚度為H時(shí)的孔隙比和在荷載增量作用下壓縮穩(wěn)定后的孔隙比。1、2孔隙比e的表達(dá)式為：2e=e-春(1+e)2 1H1由上述公式可知，只要知道土樣在初始條件下的高度和孔隙比，就可以知道土樣在每級(jí)荷載作用下的孔隙比。(二)固結(jié)試驗(yàn)試樣的固結(jié)過(guò)程就是試樣在某一固結(jié)壓力作用下，試樣的沉降量隨時(shí)間增長(zhǎng)的過(guò)程。由太沙基一維固結(jié)理論有：U=f(T)VU」(t)S式中：U平均固結(jié)度；TV時(shí)間因素，TV—甘/也S(t)，S——t時(shí)刻的沉降量和最終沉降量；CV——固結(jié)系數(shù)；H——試樣排水距離。在固結(jié)試驗(yàn)中，我們測(cè)得一系列數(shù)據(jù)(t,,S(t))后，畫(huà)出Vt~S(t)關(guān)系圖。根據(jù)與U_.JT7 7 V關(guān)系的相似性，定出點(diǎn)(S，曠)的位置，從而計(jì)算出t。將T=0.196代入時(shí)間因素的定義式90 90得到：廠 0.196HzC=—ty 90試驗(yàn)儀器固結(jié)儀、加壓設(shè)備、豎向變形量測(cè)表、秒表、刮土刀、天平等。四、實(shí)驗(yàn)步驟取土樣，整平其兩端；將環(huán)刀內(nèi)涂抹凡士林，刃口向下放于土樣上端；測(cè)定土樣密度；放置好透水石、濾紙，放于加壓裝置內(nèi)；分級(jí)加壓，壓力等級(jí)為100、200、400、200、100、200、400、800、1600Kpa，每級(jí)壓力下壓縮24小時(shí)后，再施加第二級(jí)壓力；在加壓200Kpa時(shí)，測(cè)記固結(jié)系數(shù)C；實(shí)驗(yàn)結(jié)束，拆除儀器及土樣，清洗。并測(cè)定含水量。實(shí)驗(yàn)成果：壓縮試驗(yàn)

Hn=20mm，初始孔隙比eo=O.893,Ao=30cm2表1：含水量計(jì)算表合號(hào)濕土重（g）干土重（g）含水量（％）平均含水量（％）15516.7012.5233.432.637620.0115.1931.736516.0112.0832.5表2：密度計(jì)算表環(huán)刀號(hào)環(huán)+濕土重（g）環(huán)刀重（g）環(huán)刀體積（cm3）密度(g/cm3)102155.3643.29601.87表3：壓縮計(jì)算表壓力穩(wěn)定變形試樣高度 0 儀器變形量空隙比壓縮模量壓縮系數(shù)(kPa)(mm)(cm)MPaMPa-100.0020.000.000.89250.5219.480.010.840.971.96500.8819.130.020.811.401.36751.1118.890.030.792.150.881001.3318.670.040.772.280.832001.9618.040.060.713.170.604002.7117.290.070.645.330.352002.4517.550.070.6615.560.121002.1717.830.060.697.140.272002.2417.760.070.6827.030.074002.7217.280.080.648.400.238003.3816.620.090.5712.180.1616004.1215.880.120.5021.530.09試樣初始高度h=20.0cm試樣初始含水量 3=32.6%試樣面積A0=30cm2 0 ; 1 0 試樣初始孔隙比e0=0.893 試樣密度po=1?87g/cm3圖1e-lgp曲線110100100010000lgp圖2e-p曲線0500100015002000表4:試驗(yàn)結(jié)果壓縮系數(shù)a”壓縮指數(shù)回彈指數(shù)C壓縮模量E『0.59MpaT0.2350.0833.17Mpa固結(jié)試驗(yàn)表5：固結(jié)試驗(yàn)記錄表時(shí) 間(min)石百分表讀數(shù)(mm)變形量(mm)007.2951.3650.250.57.1581.5021.1.07.1311.5291.251.1187.1001.56042.07.0631.5976.252.57.0401.62093.06.9981.66212.253.56.9601.700164.06.9301.73020.254.56.9031.757255.06.8801.78030.255.56.8581.8023666.8381.82242.256.56.8211.8394976.8011.859圖3s-t1/2曲線圖234561.31.351.41.451.51.551.61.651.71.751.81.851.9S*弋■*1、■■.?*017t1/28由上圖可以得到：190=18.6，所以固結(jié)系數(shù)Cv= 18.6 =4.215cm2/mins土工織物力學(xué)性能測(cè)試土工織物抗拉強(qiáng)度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定土工織物（本實(shí)驗(yàn)為無(wú)紡織物）的抗拉強(qiáng)度。測(cè)定抗拉強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)原理：選擇合適的實(shí)驗(yàn)機(jī)，在試樣長(zhǎng)度方向作等速拉伸（本實(shí)驗(yàn)為50mm/min）直至試樣破壞。其抗拉強(qiáng)度Ts可用下式表示：Ts=P/Bf式中：Ts抗拉強(qiáng)度,kN/m;P---測(cè)讀的最大抗拉力，kN；B---試樣寬，m。測(cè)定抗拉強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)儀器：拉力機(jī)：要具有等速拉伸功能，能測(cè)讀拉伸過(guò)程中土工織物的拉力和伸長(zhǎng)量或直接記錄拉力-伸長(zhǎng)曲線;夾具：要求鉗口面有一定的約束作用，防止試樣在鉗口內(nèi)打滑，同時(shí)又要防止試樣在鉗口內(nèi)破壞；動(dòng)力裝置：采用調(diào)速電機(jī)；測(cè)量和記錄裝置：采用有刻度的鋼尺，連續(xù)記錄拉伸過(guò)程的拉力和伸長(zhǎng)量。測(cè)定抗拉強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)方法和步驟：制備試樣；將兩夾具的初始間距調(diào)至100mm，保證兩夾具平行并在一個(gè)平面內(nèi)；選擇拉力機(jī)的滿(mǎn)量程范圍，設(shè)定拉伸速率為50mm/min；置試樣于兩夾具內(nèi)；測(cè)定抗拉強(qiáng)度。測(cè)定抗拉強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)成果：土工合成材料拉伸記錄表序號(hào)順機(jī)向拉伸拉力強(qiáng)度伸長(zhǎng)量伸長(zhǎng)率(N)(kN/m)(cm)(%)10.2645.28514.120.2565.12514.130.2605.20514.1平均值0.2605.20514.1土工織物圓球頂破強(qiáng)度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)采用圓球頂破裝置測(cè)定一般的和具有高伸長(zhǎng)率的土工織物的頂破強(qiáng)度。頂破強(qiáng)度：在垂直于織物平面的方向施加集中荷載，使織物逐漸擴(kuò)張直至破壞，其最大的壓力稱(chēng)為頂破強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)原理：圓球頂破裝置的工作原理是用一端部為球形的向夾于環(huán)形夾具中的織物施加垂直集中荷載，使織物變形直至破壞，其最大的壓力即為頂破強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)儀器：試驗(yàn)通常在測(cè)定土工織物條帶拉伸強(qiáng)度的拉力機(jī)上進(jìn)行，儀器主要包括以下附件：配有反向器的拉力機(jī)；圓球頂破裝置：由兩部分組成，即一端帶有鋼球的頂桿和一個(gè)安裝試樣的環(huán)形夾具。.鋼球直徑為22.5mm,要求光潔度高，橢圓度小。.環(huán)形夾具內(nèi)徑為44.5mm。實(shí)驗(yàn)方法和步驟：將試樣在不受拉力的狀態(tài)下放入環(huán)形夾具內(nèi)，將試樣牢固地夾緊；選擇拉力機(jī)的滿(mǎn)量程范圍，設(shè)定頂壓速率為100mm/min；開(kāi)動(dòng)拉力機(jī)直至試樣頂破，記下最大壓力。實(shí)驗(yàn)成果：土工合成材料圓球頂破試驗(yàn)記錄表無(wú)序強(qiáng) 度紡號(hào)(kN)織10.67620.592物30.692平均0.653土工織物刺破強(qiáng)度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)測(cè)定土工織物的刺破強(qiáng)度，用以評(píng)估土工織物抵御顆粒料貫入的能力；刺破強(qiáng)度：與試樣面垂直的一金屬桿以較高速率頂向試樣中心，至將試樣刺破，刺破過(guò)程中的最大力即為刺破強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)原理：將試樣固定在環(huán)形夾具內(nèi)，夾具直徑為44.5mm，用一直徑為8mm的平頭鋼桿以300mm/min的速率頂入試樣直至試樣刺破，頂入過(guò)程中的最大力即為刺破強(qiáng)度，單位為N。實(shí)驗(yàn)儀器：帶有反向器的拉力機(jī)，要求變形速率為300mm/min；壓力傳感器；環(huán)形夾具：內(nèi)徑為