土力學(xué)六種常見試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟襟E等介紹

土工試驗(yàn)Soilexperiments1土的密度試驗(yàn)2土的含水量試驗(yàn)3土的液塑限試驗(yàn)4土的固結(jié)試驗(yàn)5土的直剪試驗(yàn)6土的三軸剪切試驗(yàn)1土的密度試驗(yàn)densitytest目的objectives測(cè)定土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量

儀器設(shè)備apparatus①符合規(guī)定要求的環(huán)刀；②精度為0.01g的天平；③其他：切土刀，凡士林等。（1）測(cè)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：在環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，將環(huán)刀刃口向下放在土樣上，隨即將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊削，直至土樣上端伸出環(huán)刀為止。將環(huán)刀兩端余土削去修平（嚴(yán)禁在土面上反復(fù)涂抹），然后擦凈環(huán)刀外壁。（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m2操作步驟procedure計(jì)算土的密度①密度試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行2次平行測(cè)定，兩次測(cè)定的差值不得大于0.03g/cm3，取兩次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值；②密度計(jì)算準(zhǔn)確至0.01g/cm3

要求2土的含水量試驗(yàn)用烘干法測(cè)定土的含水率目的①烘箱：采用電熱烘箱；②天平：稱量200g,分度值0.01g；③其他：干燥器，稱量盒。儀器設(shè)備（1）取代表性試樣，粘性土為15—30g，砂性土、有機(jī)質(zhì)土為50g，放入質(zhì)量為m0的稱量盒內(nèi)，立即蓋上盒蓋，稱濕土加盒總質(zhì)量m1，精確至0.01g。（2）打開盒蓋，將試樣和盒放入烘箱，在溫度105——110℃的恒溫下烘干。烘干時(shí)間與土的類別及取土數(shù)量有關(guān)。粘性土不得少于8小時(shí)；砂類土不得少于6小時(shí)；對(duì)含有機(jī)質(zhì)超過10%的土，應(yīng)將溫度控制在65——70℃的恒溫下烘至恒量。（3）將烘干后的試樣和盒取出，蓋好盒蓋放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱干土加盒質(zhì)量m2為，精確至0.01g。操作步驟計(jì)算土的含水量（1）計(jì)算準(zhǔn)確至0.1%；（2）本試驗(yàn)需進(jìn)行2次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值，允許平行差值應(yīng)符合下表規(guī)定。要求

含水率（%）小于1010—40大于40允許平行差值（%）0.51.02.03土的液桑限、聽塑限伍試驗(yàn)測(cè)定怖細(xì)粒睜土的諷液限保、塑斧限，涂計(jì)算軍塑性陽(yáng)指數(shù)杏、給宰土分狗類定襖名，路共設(shè)冤計(jì)、盡施工糠使用旬。目的①液獎(jiǎng)塑限象聯(lián)合鋤測(cè)定診儀：鴉圓錐曬儀、魚讀數(shù)索顯示職；②試賞樣杯且：直嚷徑40典—5軋0m秒m，高30葡—4變0m碰m；③天景平：滋稱量20革0g，分得度值0.螞01性g；④呀其他仔：烘蒜箱、賽干燥政器、筆鋁盒泳、調(diào)寇土刀濫、孔差徑0.映5m慨m的篩闖、凡素士林掉等。儀器晃設(shè)備液限握錐式廉儀液塑賠限聯(lián)役合測(cè)雕定儀（1）當(dāng)難采用侍天然織含水風(fēng)量的丑土樣據(jù)時(shí)，瘦應(yīng)剔紀(jì)除大章于0.嬸5m隆m的顆屢粒，上然后層分別姜按接運(yùn)近液捐限、畢塑限喊和二碰者之童間狀亞態(tài)制器備不句同稠助度的恰土膏計(jì)，靜袍置濕醋潤(rùn)。攔靜置宿時(shí)間波可視校原含準(zhǔn)水量褲的大擠小而展定。宏當(dāng)采廢用風(fēng)創(chuàng)干土躁樣時(shí)疏，取交過0.傳5m樣m篩的夾代表段性土山樣約20械0g，分懶成3份，法分別豆放入3個(gè)盛棟土皿套中，師加入捉不同陶數(shù)量偷的純打水，笑使分傲別接包近液釋限、往塑限私和二晃者中冠間狀綱態(tài)的童含水株量，記調(diào)成身均勻貞土膏撈，然事后放稠入密梢封的睛保濕堡缸中辯，靜杏置24小時(shí)濤。（2）將幻玉制備肢好的趕土膏駕用調(diào)被土刀銀調(diào)拌洞均勻沾，密宴實(shí)地堡填入岸試樣揀杯中因，應(yīng)冷使空隊(duì)氣逸娛出。捕高出按試樣竭杯的樂余土陪用刮族土刀兆刮平預(yù)，隨鞏即將何試樣義杯放本在儀縱器底硬座上述。（3）取沫圓錐皮儀，璃在錐兔體上授涂以壁薄層蘿凡士隆林，役接通阻電源井，使殖電磁片鐵吸申穩(wěn)圓澇錐儀嫂。（4）調(diào)圣節(jié)屏討幕準(zhǔn)橡線，思使初賤讀數(shù)營(yíng)為零島。調(diào)面節(jié)升車降座航，使寄圓錐發(fā)儀錐軍角接瞧觸試核樣面合，指秒示燈椅亮?xí)r張圓錐請(qǐng)?jiān)谧远叵略锍寥牒逶嚇永鐑?nèi)，過經(jīng)5秒后脈立即征測(cè)讀坊圓錐茄下沉態(tài)深度蟲。（5）取駐下試偶樣杯儲(chǔ)，然嗎后從染杯中跌取10牽g以上鹽的試癥樣2個(gè)，搶測(cè)定責(zé)含水硬率。（6）按怒（2）-（5）的標(biāo)步驟情，測(cè)惹試其觀余2個(gè)試哈樣的主圓錐差下沉錄深度督和含安水率狀。操作歷步驟計(jì)算垮與制坊圖（1）計(jì)便算含味水量（2）繪惹制圓啦錐下薪沉深腎度h與賤含靜水量w的關(guān)職系曲邁線計(jì)算套含水凳量：①三寇點(diǎn)連袖一條匯直線畏。②當(dāng)圍三點(diǎn)憤不在切一直景線上諒，通釋過高叨含水捕量的雅一點(diǎn)遮分別脹與其穿余兩涂點(diǎn)連悲成兩孟條直捧線，英在圓朱錐下棕沉深乎度為2m響m處查之得相測(cè)應(yīng)的鳥含水櫻量，春當(dāng)兩己個(gè)含安水量伴的差綱值小衡于2%，應(yīng)倆以該飽兩點(diǎn)值含水吐量的崇平均臉值與嬸高含押水量大的點(diǎn)算連成沃一線御。③當(dāng)桶兩個(gè)哈含水留量的檔差值菊大于撞或等姨于2%時(shí)，促應(yīng)補(bǔ)何做試站驗(yàn)。（3）確向定液菠限、犧塑限在圓借錐下裁沉深壟度h與含倡水量w關(guān)系涼圖上競(jìng)，查鏡得下嶺沉深先度為17脹mm所對(duì)筒應(yīng)的幸含水幫量為雙液限wL；查譽(yù)得下鄉(xiāng)豐沉深獄度為2m饞m所對(duì)增應(yīng)的推含水辭量為澤塑限wP，以郵百分慰數(shù)表碌示，哨取整罵數(shù)。塑性阻指數(shù)飾：液性蜜指數(shù)昂：（4）計(jì)采算塑使性指六數(shù)和炭液性掛指數(shù)4土的乏固結(jié)淘試驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定贈(zèng)試樣蘭在側(cè)糊限與求軸向絕排水翠條件肝下的根變形羞和壓爬力的逃關(guān)系好，變掛形和蘿時(shí)間懼的關(guān)奪系，廣以便正計(jì)算汪土的率壓縮撓系數(shù)葡、壓篇縮指液數(shù)、貨壓縮叼模量分、固扮結(jié)系賭數(shù)及概原狀享土的鉤先期律固結(jié)計(jì)壓力喜等?？焖俪峁探Y(jié)蔥法：婚規(guī)定鵝試樣源在各美級(jí)壓登力下廟的固解結(jié)時(shí)待間為1小時(shí)爸，僅膽在最鑰后一鄉(xiāng)豐級(jí)壓肚力下副除測(cè)劃記1小時(shí)娛的量俘表讀勤數(shù)外享，還畢應(yīng)測(cè)犯讀達(dá)申壓縮篇穩(wěn)定建時(shí)的雅量表鞏讀數(shù)世。方法①三紅聯(lián)固及結(jié)儀屠；②庫(kù)刮土殃刀、段天平濤、秒保表等儀器蒼設(shè)備三聯(lián)固結(jié)儀基本汽原理Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)Vv＝eVs＝1H1/(1+e)pH1s土樣正在壓蛙縮前橫后變篩形量隆為s，整個(gè)升過程呀中土袖粒體迎積和木底面盾積不盤變土粒榴高度銹在受跌壓前珠后不憑變整理其中p根據(jù)熔不同叔壓力p作用筑下，觀達(dá)到庫(kù)穩(wěn)定朵的孔兼隙比e，繪制e-p曲線軍，為歪壓縮描曲線操作傳步驟（1）按互要求吳取原遮狀樣相或制沾備擾畢動(dòng)土盼樣。（2）取豈環(huán)刀場(chǎng)樣，懇測(cè)試悟驗(yàn)前剛的密落度與屢含水更量。（3）在坦固結(jié)聾儀底畝的透君水石撕上放后一濾別紙，漏將環(huán)旱刀和既土樣漫放入陶壓縮緞儀，欄套上涼導(dǎo)環(huán)少，在被土樣夕頂面誘放上頁(yè)濾紙亭，再史加上鼠透水乒石，染繼而泉放上畝傳壓遵板與爭(zhēng)鋼球愚，最握后將規(guī)固結(jié)貝儀放科在容紫器板賴上。（4）安膀裝測(cè)事微表矮并調(diào)汗零（5）加襲荷。掃按50、10便0、20砌0、40羞0（kp驗(yàn)a)四級(jí)蜓荷重訊加荷搖，每涂級(jí)荷逐載歷憶時(shí)10分鐘巴，即刷每級(jí)原荷重姨加上10分鐘積時(shí)，滅記測(cè)娘微表帥讀數(shù)虜一次渠，然你后加必下一子級(jí)荷醬載，動(dòng)依些頸類推網(wǎng)，直凱到第殃四級(jí)塌荷載勻施加貫完畢刊為止仁。1．首概先裝憶好試口樣，隱再安竄裝量吃表。托在裝拴量表積的過逆程中可，小銹指針寄需調(diào)述至整急數(shù)位復(fù)，大桂指針節(jié)調(diào)至嶺零，攻量表淘桿頭膛要有淘一定宵的伸畏縮范脆圍，嚼固定播在量投表架賊上。2．加缸荷時(shí)意，應(yīng)付按順研序加拉砝碼遍；試斯驗(yàn)中機(jī)不要椒震動(dòng)邊實(shí)驗(yàn)?zāi)蚺_(tái)，浙以免惰指針撫產(chǎn)生伶移動(dòng)丹。注意天事項(xiàng)成果富整理（1）按逼下式缸計(jì)算窯土的行初始將孔隙自比2.計(jì)算拳試樣旅的顆臺(tái)粒（菜骨架歸）凈市高h(yuǎn)s式中雨：h0—試樣既初始炮高度浪（mm）3.計(jì)算根某級(jí)亡壓力洽下變?nèi)畏€(wěn)籌定后裁的孔樂隙比ei（MP醫(yī)a-1）式中Pi—某一添級(jí)荷脾重值巴，MP卸a?！臣?jí)壓力下試樣高度的累計(jì)變形量，mm；

式中：4.計(jì)算凈某級(jí)奔?jí)毫|下的崖壓縮訂系數(shù)a辟1-劃2和壓疑縮模襯量Es（MP敲a）5.作孔療隙比e和壓譜力p的關(guān)份系曲羽線以孔璃隙比e為縱頸坐標(biāo)岡，壓敲力p為橫描坐標(biāo)頁(yè)，繪啊制孔董隙比惡與壓低力的衡關(guān)系即曲線黎。5土的小直剪訪試驗(yàn)?zāi)康闹苯右r剪切鏟試驗(yàn)狂是測(cè)穴定土愚的抗疲剪強(qiáng)胡度的規(guī)一種盛常用妹方法托。通孤常采寶用4個(gè)試克樣，槽分別績(jī)?cè)诓皇赝漠叴怪笨脡毫下，仍施加禮水平芝剪切嶼力進(jìn)唇行剪查切，堤測(cè)得間剪切農(nóng)破壞賽時(shí)的幼剪應(yīng)棄力τ。然纏后根浴據(jù)庫(kù)書侖定臂律確導(dǎo)定土線的抗蜜剪強(qiáng)吊度指陣標(biāo)：遲內(nèi)摩栽擦角φ和粘偵聚力c?？旒裘郏涸谠嚰螛由贤┘邮璐怪闭緣毫?wù)后立集即快薯速施挺加水觀平剪竹應(yīng)力啟。固結(jié)鋼快剪：在樸試樣趙上施圖加垂秀直壓漏力，嚴(yán)待試因樣排霉水固受結(jié)穩(wěn)撥定后火，快臟速施燙加水偶平剪斜應(yīng)力飾。慢剪：在底試樣旅上施維加垂算直壓姐力及亡水平她剪應(yīng)屯力的照過程執(zhí)中，謎均使禽試樣咽排水悲固結(jié)封。方法固結(jié)懼快剪使試驗(yàn)儀器涌設(shè)備（1）應(yīng)雅變控謹(jǐn)制式礙直剪喬儀：悟剪切遣盒、卷垂直艘加壓顫框架泊、測(cè)例力計(jì)孫、推牌動(dòng)機(jī)匯構(gòu)等嗎；（2）位灘移計(jì)記（百拆分表閘）：垮量程5~心10慣mm啞,分度總值0.躲01拼mm；（3）天爺平、羞環(huán)刀輝、削更土刀融、飽級(jí)和器薄、秒創(chuàng)表、哲濾紙不、直洞尺等安。1.切取橫試樣酒：按工宋程需扔要用默環(huán)刀季切取敢一組財(cái)試樣舉，至作少四右個(gè)，良并測(cè)摩定試棉樣的拌密度冒及含駐水率酬。2.安裝途試樣次：對(duì)準(zhǔn)飄上下乒盒，租插入胃固定舅銷釘?shù)?。在滑下盒品?nèi)放輕入一深透水向石，諸上覆真隔水中蠟紙墨一張恒。將高裝有暗試樣塵的環(huán)窄刀平種口向父下，道對(duì)準(zhǔn)總剪切挎盒，里試樣答上放胳隔水明蠟紙染一張紛，再糟放上巷透水臥石，鋼將試擔(dān)樣徐籠徐推綱入剪銳切盒剩內(nèi)，伐移去爛環(huán)刀饞。3.施加哲垂直喘壓力：轉(zhuǎn)撐動(dòng)手蘿輪，禽使上克盒前肥端鋼按珠剛揪好與黃測(cè)力浩計(jì)接道觸，鋼調(diào)整搖測(cè)力斯計(jì)中筐的量糊表讀煩數(shù)為許零。計(jì)順次滾加上稿蓋板眉、鋼柔珠壓拆力框賊架。忠每組北四個(gè)底試樣平，分僅別在淚四種臂不同悄的垂鏡直壓膏力下咱進(jìn)行鼠剪切創(chuàng)。在炊教學(xué)辭上，敏可取桌四個(gè)伴垂直寇壓力擊分別沿為10煤0、20紀(jì)0、40粱0k結(jié)Pa。操作醬步驟4．進(jìn)行蹈剪切：施汽加垂目直壓卷力后收，立犁即拔新出固呢定銷勇釘，余開動(dòng)緞秒表復(fù)，以晨每分除鐘4～6轉(zhuǎn)的宣均勻堆速率普旋轉(zhuǎn)扭手輪櫻（在芬教學(xué)講中可脖采用律每分葛鐘6轉(zhuǎn)）糖。使圍試樣龍?jiān)?～5分鐘雜內(nèi)剪工破。伍如測(cè)估力計(jì)贏中的懲量表字指針競(jìng)不再遇前進(jìn)吉，或猜有顯億著后跌退，摔表示征試樣調(diào)已經(jīng)辯被剪憲破。舞但一委般宜視剪至丙剪切礙變形構(gòu)達(dá)4m夠m。若衛(wèi)量表咽指針嫌再繼梯續(xù)增伴加，功則剪刻切變?cè)撔螒?yīng)型達(dá)6m畝m為止演。手?jǐn)y輪每采轉(zhuǎn)一砍圈，賢同時(shí)漿測(cè)記返測(cè)力播計(jì)量晉表讀裹數(shù)，隊(duì)直到刑試樣扯剪破豈為止殘。（若注：搬手輪鍛每轉(zhuǎn)映一圈拳推進(jìn)陪下盒0.訓(xùn)2毫米堂）。5．拆卸陽(yáng)試樣：剪傍切結(jié)射束后冊(cè)，吸戀去剪奶切盒嘆中的明積水洽，倒綿轉(zhuǎn)手示輪，惑盡快移移去運(yùn)垂直歐壓力廳、框召架、呢上蓋負(fù)板，隊(duì)取出確試樣拍。1．先遙安裝免試樣立，再絨裝量嫁表。登安裝依試樣鴉時(shí)要品用透叛水石早把土境樣從剃環(huán)刀異推進(jìn)蛾剪切聰盒里清，試暴驗(yàn)前量冬表中黨的大刃指針蒙調(diào)至餡零。2．加荷時(shí)疲，不睛要搖緒晃砝今碼；剪切筑時(shí)要校拔出金銷釘妨。注意攏事項(xiàng)成果偏整理1．按倡下式敵計(jì)算叨各級(jí)缺垂直船壓力貌下所膽測(cè)的墓抗剪拘強(qiáng)度離：式中寄：τf—土的皆抗剪直強(qiáng)度闊，kP咸a；C—測(cè)力亮計(jì)率貧定系塑數(shù)，kP巷a/羞0.仇01遵mm；R—測(cè)力能計(jì)量服表最夸大讀圓數(shù)，論或位兆移4毫米爪時(shí)的讀數(shù)(0因.0傘1毫米)，0.掠01林mm。2．繪德制τf～σ曲線6土的蠅三軸莫剪切圍試驗(yàn)三軸杰剪切雪試驗(yàn)轉(zhuǎn)是在嗓三向饑應(yīng)力尚狀態(tài)道下，渡測(cè)定百土的努抗剪蹤蝶強(qiáng)度押參數(shù)村的一或種剪擊切試木驗(yàn)方允法。崗?fù)ǔ冇?～4個(gè)圓遭柱體游試樣盈，分輛別在妖不同貍的恒禿定圍夏壓下準(zhǔn)，施它加軸謊向壓爬力，吃進(jìn)行漂剪切散，直銜至破鳳壞；菜然后樸根據(jù)橡極限率應(yīng)力造圓包訓(xùn)絡(luò)線炸，求膜得抗愈剪強(qiáng)滔度參秘?cái)?shù)。目的根據(jù)甜排水胖條件糧不同認(rèn)，三衛(wèi)軸剪議切試府驗(yàn)分時(shí)為不暴固結(jié)頸不排毒水試雁驗(yàn)（UU）、配固結(jié)惱不排治水剪陷切(C街U)和固韻結(jié)排母水試舟驗(yàn)（CD）。咱本試求驗(yàn)只插作部題固結(jié)口不排你水剪嘉切試赤驗(yàn)。方法1.應(yīng)變站控制閑式三決軸剪姜切儀堅(jiān)，由剛周圍糞壓力恩系統(tǒng)罪、反替壓力撲系統(tǒng)存、孔擺隙水尺壓力洞量測(cè)叛系統(tǒng)蜜和主白機(jī)組請(qǐng)成。2.附屬虎設(shè)備瀉：包緊括擊差實(shí)器禁、飽宋和器悲、切綢土器薄、分遇樣器蛇、切丙土盤施、承逝膜筒飯和對(duì)沫開圓延模。3.天平蜂：秤味量20穿0g，感潛量0.裹01責(zé)g；稱楚量10數(shù)00甩g，感樣量0.溜1g。4.橡皮棉膜：烤應(yīng)具江有彈頸性，衣厚度記應(yīng)小誘于橡嚴(yán)皮膜它直徑獅的1/野10瀉0，不瘦得有律漏氣昂孔。儀器穴設(shè)備3.剪切縣試樣操作倍步驟1.試樣肺制備2.試樣施的安菊裝（1）礦本試貪驗(yàn)需挪要3～4個(gè)試隙樣，嘗分別懼在不則同周妥圍壓濃力下宿進(jìn)行僚試驗(yàn)獅。（2）湯試樣蹄尺寸遙：最順小直亞徑為φ3唱5m規(guī)m，最論大直黨徑為φ1老01逝mm，試喚樣高退度宜禁為試娛樣直亦徑的2～2.瓦5倍。星對(duì)于風(fēng)有裂畫縫、堵軟弱巡壽面和亭構(gòu)造居面的鉗試樣香，試濱樣直趁徑宜筒大于60巴mm。（3）溜原狀銀試樣澤制備找，應(yīng)演將土梨切成畝圓柱唱形試春樣，胃試樣郵兩端鞭應(yīng)平還整并秘垂直道于試妹樣軸亞，當(dāng)昏試樣獲側(cè)面章或端格部有男小石狼子或開凹坑紀(jì)時(shí)，煎允許膽用削巧下的乳余土卷修整姥，試帳樣切韻削時(shí)瘦應(yīng)避雙免擾淚動(dòng)，科并取填余土絹測(cè)定卡試樣痛的含春水量腰。（4）但擾動(dòng)擱試樣州制備灶，應(yīng)擁根據(jù)張預(yù)定桑的干比密度占和含狀水量斧，在府擊實(shí)瓦器內(nèi)自分層搏擊實(shí)駐，粉備質(zhì)土愉宜3～5層，梳粘質(zhì)誤土宜蹦為5～8層，煩各層柏土料潮數(shù)量蔬應(yīng)相偶等，角各層篩接觸落面應(yīng)曬刨毛尊。（5）協(xié)對(duì)制帥備好喜的試靠樣，塊應(yīng)量突測(cè)其滑直徑淋和高受度。五試樣遠(yuǎn)的平副均直轉(zhuǎn)徑應(yīng)吧按下棵式計(jì)害算：（式農(nóng)中D1，D2，D3分別錫為試戒樣上殊、中臺(tái)、下瞇部位脊的直賣徑）取余淡土，粉測(cè)定佳含水搞率。1.試樣刪制備ba毛ck（1）在球壓力較室底煮座上岡依次嘉放上伴不透僑水板掙、試閱樣及刊試樣常帽，發(fā)將橡按皮膜嘴套在圣試樣至外，懇并將嘩橡皮商膜兩竊端與雁底座婆及試睛樣帽架分別咱扎緊叮。（2）裝予上壓昌力室舌罩，某向壓滿力室租內(nèi)注短滿純宗水，睬關(guān)排非氣閥煩，壓嚇力室吐內(nèi)不敏